水轮发电机转子动平衡试验
- 格式:pdf
- 大小:241.54 KB
- 文档页数:2
实验原理与方法实验采用的CS-DP-10型动平衡试验机的简图如图1所示。
待平衡的试件1安放在框形摆架的支承滚轮上,摆架的左端与工字形板簧3固结,右端呈悬臂。
电动机4通过皮带带动试件旋转,当试件有不平衡质量存在时,则产生的离心惯性力将使摆架绕工字形板簧做上下周期性的微幅振动,通过百分表5可观察振幅的大小。
1. 转子试件2. 摆架3. 工字形板簧4. 电动机5. 百分表6. 补偿盘7. 差速器8. 蜗杆图1 CS-DP-10型动平衡试验机简图试件的不平衡质量的大小和相位可通过安装在摆架右端的测量系统获得。
这个测量系统由补偿盘6和差速器7组成。
差速器的左端为转动输入端(n1)通过柔性联轴器与试件联接,右端为输出端(n3)与补偿盘联接。
差速器由齿数和模数相同的三个圆锥齿轮和一个蜗轮(转臂H)组成。
当转臂蜗轮不转动时:n3=-n1,即补偿盘的转速n3与试件的转速n1大小相等转向相反;当通过手柄摇动蜗杆8从而带动蜗轮以n H转动时,可得出:n3=2n H-n1,即n3≠-n1,所以摇动蜗杆可改变补偿盘与试件之间的相对角位移。
图2所示为动平衡机工作原理图,试件转动后不平衡质量产生的离心惯性力F =ω2mr,它可分解为垂直分力F y和水平分力F x,由于平衡机的工字形板簧在水平方向(绕y轴)的抗弯刚度很大,所以水平分力F x对摆架的振动影响很小,可忽略不计。
而在垂直方向(绕x轴)的抗弯刚度小,因此在垂直分力产生的力矩M = F y·l =ω2mrlsinφ的作用下,摆架产生周期性上下振动。
1图2 动平衡机工作原理图由动平衡原理可知,任一转子上诸多不平衡质量,都可以用分别处于两个任选平面Ⅰ、Ⅱ内,回转半径分别为r Ⅰ、r Ⅱ,相位角分别为θⅠ、θⅡ,的两个不平衡质量来等效。
只要这两个不平衡质量得到平衡,则该转子即达到动平衡。
找出这两个不平衡质量并相应的加上平衡质量(或减去不平衡质量)就是本试验要解决的问题。
转子动平衡实验报告转子动平衡实验报告引言转子动平衡是一项重要的工程技术,它在机械工程、航空航天等领域中具有广泛的应用。
本实验旨在通过转子动平衡实验,探究转子的不平衡现象及其对机械设备的影响,并学习平衡方法和技术。
一、实验目的通过转子动平衡实验,达到以下目的:1. 了解转子的不平衡现象及其对机械设备的影响;2. 学习转子动平衡的基本原理和方法;3. 掌握转子动平衡实验的操作技巧。
二、实验装置与原理1. 实验装置:转子动平衡试验台、振动传感器、数据采集系统等。
2. 实验原理:转子动平衡实验是通过测量转子在不同转速下的振动信号,并根据振动信号的特征进行分析,确定转子的不平衡量,并采取相应的平衡措施,使转子达到平衡状态。
三、实验步骤1. 准备工作:检查实验装置是否正常工作,调整传感器位置,确保传感器能够准确测量振动信号。
2. 实验前的校准:对实验装置进行校准,确保测量结果的准确性。
3. 实验数据采集:将转子装置启动,逐渐调整转速,同时通过振动传感器采集转子在不同转速下的振动信号。
4. 数据分析与处理:将采集到的振动信号导入数据采集系统,进行数据分析与处理,确定转子的不平衡量。
5. 平衡措施:根据不平衡量的大小和位置,采取相应的平衡措施,如重量添加或去除等,使转子逐步达到平衡状态。
6. 实验结果验证:重新采集转子在不同转速下的振动信号,验证平衡效果,并进行进一步的调整和优化。
四、实验结果与讨论通过实验数据的分析与处理,得到转子的不平衡量,并采取相应的平衡措施后,再次采集振动信号进行验证。
根据实验结果,可以评估平衡效果,并讨论平衡措施的有效性和可行性。
五、实验总结通过转子动平衡实验,我们深入了解了转子的不平衡现象及其对机械设备的影响,学习了转子动平衡的基本原理和方法,并掌握了转子动平衡实验的操作技巧。
实验结果验证了平衡措施的有效性,为进一步的工程应用提供了参考。
六、实验心得通过本次实验,我深刻认识到转子动平衡在工程技术中的重要性。
转子动平衡实验实验报告转子动平衡实验实验报告一、引言转子动平衡是机械工程中非常重要的一项技术,它对于提高机械设备的运行效率、延长设备寿命以及减少噪音和振动都具有重要意义。
本实验旨在通过转子动平衡实验,探究转子不平衡对机械设备的影响以及如何进行动平衡调整。
二、实验目的1. 了解转子动平衡的原理和方法。
2. 学习使用动平衡仪器进行转子动平衡实验。
3. 掌握动平衡调整的技巧和方法。
三、实验装置和方法1. 实验装置:转子动平衡试验台、电动机、动平衡仪器等。
2. 实验步骤:a. 将待测试的转子安装在转子动平衡试验台上。
b. 连接动平衡仪器,并进行校准。
c. 启动电动机,观察转子的振动情况,并记录数据。
d. 根据动平衡仪器的指示,进行动平衡调整。
e. 重复步骤c和d,直到转子的振动降至合理范围。
四、实验结果与分析在实验过程中,我们测试了不同转子在不同转速下的振动情况,并进行了动平衡调整。
通过实验数据的记录和分析,我们得出以下结论:1. 转子不平衡会导致机械设备的振动增加。
在实验过程中,我们发现当转子存在不平衡时,其振动幅度明显大于平衡后的转子。
这种振动不仅会影响设备的正常运行,还会加速设备的磨损和损坏。
2. 动平衡调整可以有效减少转子的振动。
通过实验,我们发现使用动平衡仪器对转子进行调整后,转子的振动幅度明显减小,达到了较为理想的状态。
这表明动平衡调整是一种有效的方法,可以降低机械设备的振动水平。
3. 动平衡调整需要耐心和技巧。
在实验过程中,我们发现动平衡调整并不是一次性完成的,而是需要多次尝试和调整。
调整时需要根据动平衡仪器的指示,逐步调整转子的平衡状态,直到达到较为理想的结果。
这需要操作者具备一定的耐心和技巧。
五、实验总结通过本次转子动平衡实验,我们深入了解了转子动平衡的原理和方法,学习并掌握了动平衡仪器的使用技巧。
我们发现转子不平衡会对机械设备的振动和运行产生负面影响,而动平衡调整是一种有效的方法来降低振动水平。
转子动平衡实验报告一、实验目的本次实验旨在通过转子动平衡实验,掌握转子动平衡的基本原理、方法和技术,了解转子不平衡的危害和预防措施,培养学生的实验操作能力和分析问题的能力。
二、实验原理1. 转子不平衡的危害转子不平衡会导致机械振动、噪声、轴承损坏等问题,严重时还会引起设备事故。
2. 转子动平衡的基本原理转子动平衡是通过在旋转状态下对转子进行试重或加重来消除不平衡量,使得转子在旋转时产生的离心力达到最小值。
3. 转子动平衡的方法和技术(1)静态平衡法:将转子放置在水平支撑上,在两端分别加上相同质量的试重块,使得转子处于水平位置。
(2)动态平衡法:将转子放置在专用设备上,在高速旋转状态下测量振幅和相位差,并根据计算结果进行试重或加重调整。
三、实验步骤1. 准备工作:检查设备是否完好,清洁工作台和转子。
2. 静态平衡法实验:(1)将转子放置在水平支撑上。
(2)在两端分别加上相同质量的试重块,使得转子处于水平位置。
(3)移动试重块,直到转子处于完全静止状态。
(4)记录试重块位置和质量,计算出不平衡量。
3. 动态平衡法实验:(1)将转子放置在专用设备上,并启动设备。
(2)测量振幅和相位差,并记录数据。
(3)根据计算结果进行试重或加重调整,直到振幅和相位差达到最小值。
四、实验结果与分析根据静态平衡法和动态平衡法的实验数据,计算出了转子的不平衡量,并进行了调整。
经过多次实验,最终达到了较好的动平衡效果。
通过对比不同方法的优缺点,可以发现动态平衡法更加精确、快速、适用范围更广,在工业生产中更为常用。
五、实验总结本次实验通过对转子动平衡的原理、方法和技术进行掌握和应用,提高了学生的实验操作能力和分析问题能力。
同时也加深了对机械振动和不平衡的危害认识,为今后的工作打下了基础。
吉勒布拉克水电站4#机组动平衡试验方案1、试验目的2、依据3、组织分工4、使用仪器设备5、试验应具备条件6、试验步骤7、安全注意事项1、目的为水轮发电机组运行的可靠性和稳定性,消除因转子质量不均匀引起运行产生振动超过规定值,最终使设备运行达到设计要求。
2、依据«水力发电厂机组启动及竣工验收规程»3、组织分工总负责人:技术负责人:配合人员:1)各级人员应在总负责人的统一领导下,各负其责;2)总负责人负责试运行过程的指挥并完成相关试验工作;仪器仪表、作好相关试验记录和数据处理,解决试验过程中出现的技术问题。
3)技术负责人应组织好各级人员做水发电机组的检查、启停工作;4)配合人员对所有相关开停操作并对设备进行巡视、填写报表;5)业主方应及时对试验的检查验收及签证工作4、使用仪器设备序号设备名称型号规格量程数量用途备注1 便携式测振仪1 测上机架振动值2 红外线测温仪1 测转动部件温度3 称量天平 1 称量平衡块4 氧气乙炔切割平衡块5 电焊机焊接平衡块6 角向磨光机取平衡块5、试验应具备条件1)水轮发电机组安装调试具备空载运行;2)技术供水具备投入运行;3)油、汽具备投入运行;6、试验步骤1)启动前检查;2)首先启动机组致额定转速60%,测量机组振动值;然后机组运行致额定转速100%,测量振动幅值;3)计算试重块重量;4)分别在转子上平面找合适位置,用相同重量相同半径三次配试重块,分别测量三次的振动幅值;5)利用三次配重测量振动幅值计算配重重量和配重方位;6)配重固定后使机组运转额定转速测量上机架振动幅值使其在规定范围内;7、安全注意事项1)机组在额定转速运行;2)运行中观测各瓦温温度;3)运行中必须注意各表计的读数,如出现异常应立即停机检查处理;4)配重焊接做好安全措施;。
转子动平衡实验报告
班级学号110105姓名
实验日期2013.4.16同组人
指导教师张乃龙成绩
一实验目的
1. 巩固转子动平衡知识,加深转子动平衡概念的理解。
2. 掌握刚性转子动平衡实验的原理及基本方法。
3.了解动平衡试验机的组成﹑工作原理,通过参数化和可视化的方法,观察转子动平衡虚拟实验的平衡效果。
二实验设备及工具
DPH—I型智能动平衡机结构如图一所示。
测试系统由计算机,数据采集器﹑高灵敏度有源压电传感器和光电相位传感器等组成。
三实验记录及结果
四思考题
1 转子(试件)在什么情况下作静平衡?什么情况下作动平衡?答:定义
1)静平衡:在转子一个校正面上进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内,为静平衡又称单面平衡。
2)动平衡:在转子两个校正面上同时进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保证转子在动态时是在许用不平衡量的规定范围内,为动平衡又称双面平衡。
转子平衡的选择与确定
如何选择转子的平衡方式,是一个关键问题。
其选择有这样一个原则:只要满足于转子平衡后用途需要的前提下,能做静平衡的,则不要做动平衡,能做动平衡的,则不要做静动平衡。
2 作往复运动或平面运动的构件,能否用动平衡试验机将其不平衡惯性力平衡?为什么?
可以用动平衡试验机将其不平衡惯性力平衡
五收获和体会
做实验时虽然理论基础但同需要团队合作,操作时精度也需要很准确,即使只差1g也会对结果产生很大的影响
如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。
水轮机转轮静平衡试验中配重计算的新方法1.引言在水电站的水轮机中,转轮的平衡对于机组的正常运行和寿命有着至关重要的影响。
因此,在水轮机转轮的制造、维护和修复过程中,都需要进行转轮的平衡试验。
平衡试验的目的是找到转轮的不平衡质量和位置,并通过安装配重来消除不平衡。
一般来说,水轮机转轮静平衡试验中配重计算是一个重要的步骤,本文将介绍一种新的计算方法。
2.传统的配重计算方法传统的配重计算方法是根据转子在旋转时产生的离心力和对称性来计算。
简单来说,计算方法如下:1.通过反复测试,找到不平衡质量和位置;2.在转轮中安装配重轮;3.通过静、动平衡试验来验证平衡的效果。
在传统的计算方法中,配重轮的重量和位置是通过试算得到的,通常是基于试验者的经验和事先设定的参数。
当然,也可以使用计算机程序进行计算。
这种计算方法简单、易于理解,但缺点也很明显,就是会产生一定的误差。
3.新的配重计算方法针对传统的配重计算方法存在的问题,我们提出了一种新的计算方法,使用电子贡献法(ECA)计算配重重量和位置。
ECA是一种先进的计算方法,可以使用数据模型来确定不平衡的位置,并预测在任何特定位置处所需的配重。
该方法可以减少平衡取舍和试验,从而使平衡更为准确和有效。
相比传统的计算方法,ECA的优点在于:1.更加准确:ECA可以通过数据模型来预测不平衡的位置和重量,从而减少试验的次数,提高准确度;2.更加快速:使用ECA,平衡试验的效率可以得到极大的提高,从而节约时间和成本;3.更加经济:ECA可以减少试验次数,从而降低试验成本和风险。
此外,我们还可以使用一些软件和工具来帮助我们进行ECA计算。
程序将为我们提供精确的计算结果,使得配重计算过程更加简单和准确。
4.总结本文介绍了水轮机转轮静平衡试验中配重计算的传统做法和一种新的计算方法--ECA,并介绍了ECA计算方法的优点。
使用ECA计算方法,可以减少试验次数,提高效率和准确度,降低成本和风险。
关于水轮发电机组的动平衡分析作者:曹建明来源:《决策探索·收藏天下(中旬刊)》 2018年第12期摘要:文章针对水轮发电机组的动平衡试验,在介绍综合平衡基本原理的基础上,对其流程步骤进行深入分析,并提出包含平移法、上下扶正法等在内的姿态调整方法,以此为机组动平衡试验工作提供技术参考,保证动平衡结果的准确性与真实性。
关键词:水轮发电机组:转子动平衡:综合平衡水轮发电机组完成整体安装作业后,应开展动平衡试验,以此对机组安装情况和质量进行检查,确认是否要进行适当调整。
而传统的平衡方法已经无法满足实际要求,需要重视并积极推广应用综合平衡。
一、综合平衡法基本原理(一)转子运动和卧式机组有所不同,对立式机组而言,其轴在轴承中的具体位置不固定,主要是在导轴承的间隙当中在轴承面上持续运动。
在这种情况下,即便转子没有不平衡力,同样会产生径向轴的振动,也就是大轴摆度。
导轴承中,转子主要有以下两种运动方式:其一,转子围绕轴线进行旋转,也就是自转;其二,转子轴线围绕导轴承上的几何中心进行旋转,也就是公转。
以上运动方式只有在立式机组中才可以见到,同时也是径向振动主要方式。
对于轴摆度值,可用导轴承间隙来表示。
(二)轴线姿态轴线姿态即转子弓状回旋对应的姿态,主要有以下两个含义其一,轴线表现出的动态形状,也就是运转时轴线形状:其二,瞬时轴线在不同轴承当中的具体位置。
根据轴线的具体形状及位置,对瞬间轴线所处特征形态进行确定。
这一姿态主要有两种图示方式:第一种为立面图,第二种为顶视图(图1)。
在图1中,箭头的方向就是瞬间摆度具体方向,线长和摆幅为正比关系,上部椭圆为上导轴承位置摆度对应的轴心轨迹;中部椭圆为下导轴承位置摆度对应的轴心轨迹;下部椭圆为水导轴承位置摆度对应的轴心轨迹。
折线表示轴线表现出的动态形状。
在100%转速工况下,动态轴线姿态将变为图2。
(三)影响因素对于轴线表现出的动态形状,主要有两个影响因素:其一,轴线在静态时的形状,可由盘车获得;其二,受外力作用后,转子轴线产生的弹性变形,取决于转子自身不平衡力。
转子动平衡实验心得和建议
静平衡:在转子一个校正面上进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内,为静平衡又称单面平衡。
动平衡:在转子两个校正面上同时进行校正平衡校正后的剩余不平衡,以保证转子动态时是在许用不平衡量的规定的范围内,为动平衡又称双面平衡。
通过转子动平衡实验,我们更加了解到了怎样消除惯性力对机构的不利影响:噪音,震动等,对于不同的试件,我们通常根据试件的直径D与两校正面的距离b:D/b≥5时试件只需满足静平衡,相反,就必须作动平衡。
然而据使用要求,只要满足转子平衡后用途要求的前提下,能做静平衡的,就不要做动平衡,能做动平衡的,就不要作静平衡。
因为静平衡比动平衡更容易,省工,省力,省时间,省费用。
向家坝电站800MW水轮发电机组动平衡试验徐波;徐娅玲;尹永珍;徐铬【摘要】水轮发电机组的振动、摆度多数情况是由于转子质量不平衡造成的,开展动平衡试验是水轮发电机组启动试验的一项重要内容.向家坝水电站800MW水轮发电机组是目前世界上单机容量最大的巨型机组,本文结合向家坝电站机组动平衡试验详细介绍了试验方法和关键技术,重点在于配重相位的选择和配重质量计算.【期刊名称】《大电机技术》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】4页(P35-38)【关键词】向家坝;动平衡;配重【作者】徐波;徐娅玲;尹永珍;徐铬【作者单位】长江电力股份有限公司技术研究中心,湖北宜昌443002;湖北清江水电开发有限责任公司,湖北宜昌443000;长江电力股份有限公司技术研究中心,湖北宜昌443002;长江电力股份有限公司技术研究中心,湖北宜昌443002【正文语种】中文【中图分类】TK733+.1;TV734.4向家坝电站总装机容量为6400MW,在世界已建和在建的水电站中排第8位,在国内仅次于三峡电站和溪洛渡电站。
向家坝左岸电站和右岸地下电站各布置4台单机容量800MW的混流式水轮发电机组,单机容量世界第一。
众所周知,水轮发电机组在制造和安装过程中引起的质量不平衡会造成机组的振动增大,严重影响机组安全运行。
对于向家坝电站这样的巨型机组来说,开展动平衡试验是水轮发电机组启动试验的一项重要内容。
本文以向家坝左岸电站机组为例介绍水轮发电机组动平衡试验方法和关键技术。
机组基本参数见表1。
根据转子的工作状态和力学特性,常把转子分成刚性转子和挠性转子。
通常情况下,水轮发电机组工作转速远低于其发电机转子的一阶弯曲临界转速,因此水轮发电机组的动平衡一般视为刚性转子的平衡。
目前,水轮发电机转子动平衡试验方法主要包括:三次试重法、时-频分析法、影响系数法、改进影响系数法。
向家坝电站机组动平衡试验采用的是较为常用的时-频方法。
该方法通过采用时域和频域分析相结合的方式来确定不平衡力的方向和大小。
电機转子动平衡实验1.不平衡度2.不平衡量计算允许的不平衡量值U per,其中,不平衡烈度S u根据GB/T9239 / ISO1940可查。
3.允许剩余平衡量的分配允许不平衡量U per分配到两个矫正面U per1和U per2上的工作比较关键,分配转子允许不平衡量与转子的结构(形状,重心位置),支撑面和矫正面的设置有很大的关系。
分配原则:两个矫正面上的允许不平衡量U per1和U per2之和必须小于等于总的允许不平衡量U per。
转子为重心与两支承面不对称转子,所以左右两支承面的动载荷分别为:为了保证两支承面的动载荷不超载,两校正面的允许不平衡量U per1和U per2还必须满足式(6) 和式(7) 的约束条件:根据式(4) ~(7) 的约束方程,可得出两校正面的允许不平衡量U per1和U per2的取值不是惟一的。
图解法可直观地反映这点,用图解法可求出两校正面分配的允许不平衡量U per1与U per2的取值范围。
位于OXGR四边形内的任意点均满足式(6) 和式(7) 的约束。
因此,两校正面的U per1和U per2的解不惟一,如取G点,则左右两校正面U per1和U per2也可同时达到其允许不平衡量,但此时的U per1与U per2不相等,不利于大批量生产,同时左右两支承面U1与U2的动载荷也将出现在不利的相位上。
根据实践经验,取直角坐标的平分线与OXGR四边形的交点G’,此时的U per1 = U per2。
左右两支承面U1与U2的动载荷与其允许值可能出现微小的差别。
针对图1所示的转子结构,按一定比例对两校正面的允许不平衡量进行分配,设U per1 / U per2 = D,则D可按式(14) 计算:在实际操作过程中,为方便人员操作,将两校正面的允许不平衡量U per1与U per2进行变换,分别除以电动机转子两校正面上配重位置半径R,最终得到电动机转子两校正面的实际允许不平衡量U per1’ = U per1 / R;U per2’ = U per2 / R。
浅析电机转子动平衡试验检测方法文章介绍了转子动平衡技术的原理,以电机转子为研究对象,对电机转子的动平衡试验检测方法进行了详细的介绍、分析和论述,并进行数据验算。
标签:电机转子;动平衡技术;试验检测方法;分析1 概述在工业生产和现实生活中,电机的应用范围都十分广泛,但在实际使用过程中,往往出现转子不平衡问题,其主要原因是转子在设计特点、工艺精度、制造精度、材质不均匀以及安装误差等造成的质心偏离实际中心惯性主轴,从而导致电机的转子在高速旋转时存在较大的不平衡力。
转子不平衡的状态下做高速旋转,转速越高,惯性力越大,转子的挠曲越大,转子内部的内力越大,挠曲的增大进一步加大转子的不平衡,最终使整个机械产生剧烈的振动,并发出噪声,加快了机械内部零件的磨损,降低了机械的精度和使用寿命,严重时会引起焊缝的开裂,这样不仅增加了维修成本,还影响企业的正常生产,给企业造成巨大损失,所以解决转子的动平衡问题是企业研究人员的热门课题。
文章以电机转子为试验对象,用H40U型动平衡试验机为试验器材,对电机转子动平衡试验检测的方法进行介绍分析。
2 转子动平衡试验检测方法分析2.1 电机转子动平衡技术简介电动机的转速由于功率不同,其转速也各不相同,文章以低于一阶临界转速的刚性转子为例进行动平衡技术分析。
根据转子平衡技术的划分,我们把低于一阶临界转速百分之六十的转子称为刚性转子。
这种状态下的转子在旋转时产生的挠曲变形非常小,其不平衡的主要因素是转子质心的偏离,刚性转子的动平衡技术主要目的是消除转子的质量偏离,由于转子的挠曲可以忽略,所以通过离心力和离心力矩的平衡就可以进行动平衡的计算。
转子的动平衡分析可以通过两个校正平面内的校正质量进行平衡,当转子在这两个校正平面内达到平衡后,其离心惯性力系就成为一个平衡力系,其中心惯性主轴与旋转轴重合,在一定的精度范围内,对于任何转速这个平衡力系都是保持平衡的。
当转子出现质心偏离时,需要寻找系统的平衡,找平衡的方法文章介绍转子转动状态下加重和去重方法,在使用动平衡机进行转动时,通过测振仪测出转子不平衡的相位和振幅,然后确定加重(或去重)的位置和大小。
水轮机转轮静平衡试验的标准
水轮机转轮静平衡试验的标准
水轮机转轮静平衡试验是水轮机制造过程中的一个重要环节,其目的是保证水轮机的旋转部件在高速运转时不会出现过大的振动,从而保证水轮机的安全运行。
以下是水轮机转轮静平衡试验的标准。
一、试验前准备
1.检查水轮机旋转部件的制造质量,包括转轮的轮毂和叶片的制造精度、轴承的安装质量等。
2.检查试验设备的准备情况,包括静平衡试验机的校准情况、试验机的固定方式等。
3.检查试验现场的环境条件,包括试验室的温度、湿度、空气流动情况等。
二、试验方法
1.将水轮机转轮放置在静平衡试验机上,并进行固定。
2.将试验机的传感器与水轮机转轮相连,记录转轮的振动情况。
3.启动试验机,将水轮机转轮带动起来,记录转轮的转速和振动情况。
4.根据试验结果,对水轮机转轮进行调整,直到达到静平衡要求。
5.记录试验结果,包括转轮的质量、转速、振动情况等。
三、试验标准
1.水轮机转轮的静平衡误差应符合国家标准或合同规定的要求。
2.水轮机转轮的振动应符合国家标准或合同规定的要求。
3.试验结果应记录在试验报告中,并由制造厂家和用户共同签字确认。
总结:
水轮机转轮静平衡试验是水轮机制造过程中的一个重要环节,其目的是保证水轮机的旋转部件在高速运转时不会出现过大的振动,从而保证水轮机的安全运行。
试验前需要进行充分的准备,试验方法应符合标准要求,试验结果应记录在试验报告中,并由制造厂家和用户共同签字确认。
水轮发电机转子动平衡试验
发表时间:2018-02-01T15:56:24.000Z 来源:《防护工程》2017年第28期作者:许建强王铁军
[导读] 水轮发电机组的有些振动是由转子质量不平衡引起的,因此动平衡试验是解决水轮发电机组振动的重要环节。
甘肃电投河西水电开发有限责任公司甘肃张掖 734000
摘要:水轮发电机组的有些振动是由转子质量不平衡引起的,因此动平衡试验是解决水轮发电机组振动的重要环节。
本文介绍的动平衡测试的技术,分析添加不同转子端重量平衡的影响时,提出了不同的速度和转子的动平衡测试不同尺寸重量计算。
然后在宝瓶电站2号机组的动平衡试验,准确找到不平衡阶段,通过试验确定最终权重分配权重,有效提高了机组的振动和摆动问题。
关键词:水轮发电机组;动平衡试验;振动;摆度;相位
1引言
水轮发电机组的振动是机组运行中的一种非常不利的现象。
它严重威胁着供电质量、机组的使用寿命和安全经济运行。
造成振动的因素很多,包括机械振动、水力振动和电磁振动3种原因,其中包括机械振动引起的转动部分质量不平衡、轴调节不好、导轴承间隙不当。
水轮发电机组的振动,很多都是由于发电机转子质量不平衡造成的,不平衡转子在支承上造成的动载荷,引起整个旋转机械的振动,产生噪音; 加速轴承磨损,造成转子部分高频疲劳破坏和支承部分的某些部件强迫振动损坏,降低旋转机械的寿命; 甚至使整个机器控制失灵,发生严重事故。
大中型水轮发电机组的转子直径和重量很大,在机组运行中很容易出现由于转子的高质量的不均匀分布不平衡力。
目前,解决转子质量不平衡问题最有效的方法是对转子进行动平衡试验,通过配重消除转子质量不平衡造成的不平衡力。
本文介绍了水轮机转子动平衡试验的基本方法,通过有限元分析,比较了转子动平衡试验时配重块在转子上、下端面的区别,指出了不同转速、不同尺寸的转子适合的配重方案。
然后在宝瓶电站2号机组的动平衡试验,结合动态振动信号和键号准确地找到不平衡转子相法和试验,最终大大减小了机组的振动和摆动,为机组的长期稳定运行打下了良好的基础。
2水轮发电机组转子动平衡试验方法
三元平衡法是一种通过作图找出不平衡点位置和质量的简单实用的动平衡试验方法。
在发电机转子表面(或其他部位)均匀取三点,每点相差120°,作好标志,如1、2、3三点。
根据转子振动测试方法,用振动测量仪读出记录原始状态下的振动值S0;后停机,任意取一定质量G平衡块,把平衡块置于转子表面上1点,开机达到额定转速后读出记录振动值S1;用同样的方法,依次把平衡块放在2、3点后,读出记录振动值S2和S3,然后进行作图。
以O点为圆心,S0为半径作圆,根据转子上划分的三点相应的在该圆上均分1、2、3三点,以1点为圆心,S1为半径作圆,以2点为圆心,S2为半径作圆,以3点为圆心,S3为半径作圆(S1、S2、S3的长度可进行适当的倍数放大,以便使三圆有共同区域)。
找出三圆共同区域面积的中心M,连接OM,延长到S0圆上N点,测出OM长S′和θ角,那么N点就是需要加载的位置,加载量用下列公式计算:
Gx=S0/S′×G
用天平称取出Gx重量的平衡块,置于N点,观察振动仪数值的情况,然后对Gx进行几次(一般只需经过2~3次)微量增减,直至振动仪数值为最小值,即为最后的加载量Gx。
3动平衡试验实例
宝瓶电站共有3台水轮发电机组,安装投运初期,发现振动较大,然后通过动平衡测试的方法给转子增加配重,解决了振动较大的问题。
3.1单元基本参数
1)发电机基本参数:SF-J50-18/5100(小机SF-J23-12/3840)额定功率:50MW(23MW)额定电压:10.5kV 额定电流:3234.5A (1487.8A)额定功率因数:0.85(滞后)额定频率:50Hz额定转速:333.3r/min(500 r/min)飞逸转速:576 r/min(945 r/min)
2)水轮机基本参数:HLY157??-LJ-245(小机HLY193-LJ-158)最大水头:153.99m最小水头:129.47m额定水头:139.6m额定出力:51.28MW(23.71MW)额定流量:39.234m3/s(18.187 m3/s)额定转速:333.3r/min(500 r/min)飞逸转速:576 r/min(945
r/min)接力器行程:180mm(155mm)接力器压紧行程:5mm
3.2测量设备及测点布置
1)振动测量点
振动测量点有3个,即:上导、上机架、下机架。
测量用的传感器是一种能准确反映低频振动信号的速度传感器,通过积分将速度信号转化为振动位移。
2)单摆测量点
摆动测试4点,即:X、Y、-X、-Y ,测量用传感器采用的是一体化电涡流位移传感器。
3)键相点
涡流位移传感器安装在上架水平振动传感器的同一位置,上架上的水平振动传感器作为主分析传感器。
3.3转子不平衡检测
转子不平衡检测一般先进行变速试验,再进行励磁试验。
变速试验的目的是测量机组质量不平衡的影响;变量励磁试验是测量机组磁力拉力的影响。
在这个测试中,变速测试是以50%额定速度启动的,每10%个作为测量点,直到100%额定速度。
变励磁试验从50%额定励磁电压开始,每10%点作为测量点,直到100%额定励磁电压。
对框架的水平振动和摆动频率4.57hz,这仅仅是1倍频。
主频在变速试验站在横向振动频率、振幅与转速的升高显著增加相应的频率,表明机组的振动信号来满足转子不平衡的故障特征。
3.4试验重量试验
相位的准确与否对转子动平衡测试是成功或失败的关键,通过点和上机架的水平振动的关键测点的时域波形,框架的水平振动信号高
前进键相信号约70度,说明转子不平衡质量的相位超前关键点是70度左右,在大众的相反方向的不平衡,在关键点测试110逆时针,重块。
2号机组转子3重量试验。
首先,9.2kg试块的加入,那么单位启动到额定转速,对机组振动摆值的测定。
结果发现,上摆度、上框架水平振动和下架水平振动幅度均有不同程度的降低。
试块添加到13.8kg,然后机组的启动到额定转速。
上挥杆、上架水平振动和下架水平振动幅度继续减小。
试重块被添加到18.4kg,就扔了,水平振动和横向振动振幅的上框架下继续下降,指导X摆103.67。
M下降到46.83米,下降54.82%;引导y摆动106.72米下降到49.09米,下降54%的上部框架;水平振动从41米下降到15.64米,减少61.85%;帧振动的水平从23.49米下降到6.18米,下降73.69%。
3试验后,机组振动值均大大降低,最终将配重重量18.4kg,动平衡测试完成。
4结论和建议
1)不平衡是确定水轮机的相位旋转平衡测试质量的关键,振动信号和键相信号可以快速确定水轮发电机转子的不平衡阶段的质量点,超过3次启动传统的试重法简便、准确、有效的判断。
2)转子的有限元动力特性计算表明,平衡块和不平衡质量点在同一平面上有较好的平衡效果。
由于受到转子结构的限制,配重块一般加在转子上、下端面上;低转速机组配重块一般加在单面,对高转速机组,当转子磁轭高度大于转轮直径的1/3时,则应在上、下两个端面上配重。
对宝瓶电站进行了动平衡试验,准确判断出了发电机转子不平衡质量点的相位,通过3次试重,极大地改善了机组的振动情况。
参考文献:
[1]姚大坤.影响系数法.黑龙江水电机组的功率平衡,2001(5):81-85.
[2]周仁牧.转子动平衡.北京:化学工业出版社,1992.
[3]他衍宗王筝李芳泽贝尔一转子动力学[M].北京:清华大学出版社,1987.。