发明内容
本发明要解决的技术问题在于,提供一种高效准确且考核全面的核电站主泵动平衡测试方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种核电站主泵动平衡测试方法,包括以下步骤:A、测量主泵的轴承振动;B、测量主泵的轴位移振动;所述步骤A包括:
A1、将主泵外壳对应电机上轴承和电机下轴承的外圆周面分别作为第一瓦振测量面和第二瓦振测量面;
A2、将所述第一瓦振测量面的圆周线与所述主泵的出口直管道的中心轴线延长方向和进口U型管道两顶面中心连线的延长方向分别相交的点作为第一瓦振测量点,将所述第二瓦振测量面的圆周线与所述主泵的出口直管道的中心轴线延长方向和进口U型管道两顶面中心连线的延长方向分别相交的点作为第二瓦振测量点;
所述步骤B包括:
B1、将主泵中飞轮的外圆周面和联轴节的外圆周面分别作为第一轴振测量面和第二轴振测量面;
B2、将所述第一轴振测量面的圆周线和所述主泵的出口直管道的中心轴线延长方向和进口U型管道两顶面中心连线的延长方向分别相交的点作为第一轴振测量点,将所述第二轴振测量面的圆周线和所述主泵的出口直管道的中心轴线延长方向和进口U型管道两顶面中心连线的延长方向分别相交的点作为第二轴振测量点。
优选地,所述步骤A1中,所述第一瓦振测量面位于所述主泵的上轴承室的下端面外圆上;所述第二瓦振测量面位于所述主泵的下轴承室的下端面外圆上。
优选地,所述步骤B1中,所述第二轴振测量面为所述联轴节上端法兰的外圆面,或所述主泵的电机下端与所述联轴节连接的法兰的外圆面。
优选地,所述步骤A还包括:
A3、选取两个所述第一瓦振测量点以及两个所述第二瓦振测量点作为感测测量点;两个所述第一瓦振测量点分别为所述第一瓦振测量面的圆周线与所述出口直管道的中心轴线延长方向相交的点、以及所述第一瓦振测量面的圆周线与所述进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的点,两个所述第二瓦振测量点分别为所述第二瓦振测量面的圆周线与所述出口直管道的中心轴线延长方向相交的点、以及所述第二瓦振测量面的圆周线与所述进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的点;
A4、将速度传感器分别通过磁吸吸附在所述感测测量点上,进行测量;
所述步骤B还包括:
B3、选取两个所述第一轴振测量点以及两个所述第二轴振测量点作为感测测量点;两个所述第一轴振测量点分别为所述第一轴振测量面的圆周线与所述出口直管道的中心轴线延长方向相交的点、以及所述第一轴振测量面的圆周线与所述进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的点,两个所述第二轴振测量点分别为所述第二轴振测量面的圆周线与所述出口直管道的中心轴线延长方向相交的点、以及所述第二轴振测量面的圆周线与所述进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的点;
B4、将电涡流传感器分别对应并间隔所述感测测量点安装在所述第一轴振测量面和所述第二轴振测量面外围,进行测量。
优选地,在所述步骤A3中,两个所述第一瓦振测量点在所述第一瓦振测量面上正交;两个所述第二瓦振测量点在所述第二瓦振测量面上正交。
优选地,在所述步骤B3中,两个所述第一轴振测量点在所述第一轴振测量面上正交;两个所述第二轴振测量点在所述第二轴振测量面上正交。
优选地,在所述步骤B4中,所述电涡流传感器和所述感测测量点之间的间隔距离为:根据所述电涡流传感器的动态响应曲线上的线性动态量程中点对应的距离±10%。
优选地,在所述步骤B4中,所述电涡流传感器通过支架分别安装在所述第一轴振测量面和所述第二轴振测量面的外围;
所述支架的固有频率大于主泵工作频率10%。
优选地,在所述第一轴振测量面,所述支架固定在所述主泵的飞轮外罩的进风口上,所述电涡流传感器垂直于所述第一轴振测量面穿接在所述支架上;
在所述第二轴振测量面,所述支架固定在所述主泵的电机下端上或所述主泵内的密封室上,所述电涡流传感器垂直于所述第二轴振测量面穿接在所述支架上。
优选地,该测试方法还包括以下步骤:
C、采用影响系数法对所述速度传感器和所述电涡流传感器感测得到的数据进行分析处理。
本发明的核电站主泵动平衡测试方法,结合主泵圆周方向的刚度差异选取瓦振和轴振测量点,以获得更为准确、全面的主泵振动数据,更准确反映出主泵的真实振动情况,以便更为准确进行调整;且振动数据可一次获得,省时高效。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明一实施例的核电站主泵动平衡测试方法,包括以下步骤:
A、测量主泵的轴承振动(简称瓦振);
B、测量主泵的轴位移振动(简称轴振)。
该步骤A和步骤B用于获取主泵的轴承振动数据和轴位移振动数据,以供后续进行分析处理。该步骤A和步骤B进行的顺序不分先后,即可以先进行步骤A再进行步骤B,也可以先进行步骤B再进行步骤A,或两者同时进行。
其中,如图1所示,步骤A包括:
A1、瓦振测量面的选择应尽量靠近轴承约束位置,因此将主泵外壳对应电机上轴承和电机下轴承的外圆周面分别作为第一瓦振测量面11和第二瓦振测量面12。
该步骤A1中,第一瓦振测量面11位于主泵的上轴承室101的下端面外圆上;第二瓦振测量面12位于主泵的下轴承室102的下端面外圆上。
A2、将第一瓦振测量面11的圆周线与主泵的出口直管道的中心轴线延长方向相交的点、以及第一瓦振测量面11的圆周线与主泵的进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的点作为第一瓦振测量点;将第二瓦振测量面12的圆周线与所述主泵的出口直管道的中心轴线延长方向相交的点、以及第二瓦振测量面12的圆周线与主泵的进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的点作为第二瓦振测量点。
该步骤A2中,瓦振测量点的选取需要考虑瓦振测量面圆周上各点受刚度影响的幅值差异。在主泵中,瓦振测量面(包括第一瓦振测量面11和第二瓦振测量面12)的圆周线与主泵的出口直管道的中心轴线延长方向相交的点为最大刚度的点,而瓦振测量面的圆周线与主泵的进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的点为最小刚度的点。
其中,第一瓦振测量面11的圆周线与主泵的出口直管道的中心轴线延长方向具有两个相交的点,第一瓦振测量面11的圆周线与主泵的进口U型管道两顶面中心连线的延长方向也具有两个相交的点,因此第一瓦振测量点有四个点,分别分布在第一瓦振测量面11圆周线的四个方向上。第一瓦振测量面11的圆周线与主泵的出口直管道的中心轴线延长方向相交的两个点的连线,与第一瓦振测量面11的圆周线与主泵的进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的两个点的连线相对垂直;前者中的任一个点与后者中的任一个点都正交,即前者中的任一个点和后者中的任一个点分别与第一瓦振测量面11圆心连线形成的半径的夹角为直角。结合图1、2,其中箭头E代表主泵的出口管道流出方向,箭头F代表主泵的进口管道流进方向,圆圈代表第一瓦振测量面11的圆周线,D1、D2分别表示第一瓦振测量面11的圆周线与主泵的出口直管道的中心轴线延长方向相交的点,D3、D4分别表示第一瓦振测量面11的圆周线与主泵的进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的点,D1、D2的连线与D1、D2的连线相互垂直。
同理,第二瓦振测量面12的圆周线与主泵的出口直管道的中心轴线延长方向具有两个相交的点,第二瓦振测量面12的圆周线与主泵的进口U型管道两顶面中心连线的延长方向也具有两个相交的点,第二瓦振测量点也有四个点,分别分布在第二瓦振测量面12圆周线的四个方向上。第二瓦振测量面12的圆周线与主泵的出口直管道的中心轴线延长方向相交的两个点的连线,与第二瓦振测量面12的圆周线与主泵的进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的两个点的连线相对垂直;前者中的任一个点与后者中的任一个点都正交。
进一步地,该步骤A还可包括:
A3、选取两个第一瓦振测量点以及两个第二瓦振测量点作为感测测量点;其中,两个第一瓦振测量点分别为第一瓦振测量面11的圆周线与出口直管道的中心轴线延长方向相交的点、以及第一瓦振测量面11的圆周线与进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的点,如图2中的D1与D3、D1与D4、D2与D3或D2与D4。两个第二瓦振测量点分别为第二瓦振测量面12的圆周线与出口直管道的中心轴线延长方向相交的点、以及第二瓦振测量面12的圆周线与进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的点,可参考图2。两个第一瓦振测量点和两个第二瓦振测量点的选取方式,从而选用具有最大刚度的点和最小刚度的点作为感测测量点,能够获取准确的瓦振测量数据。
在该步骤A3中,两个第一瓦振测量点在第一瓦振测量面11上正交;两个第二瓦振测量点在第二瓦振测量面12上正交,该种正交方式的选择,可保证后续测量的数据的一致性,在后续数据分析处理上减少中间复杂的换算环节。
A4、将速度传感器分别通过磁吸吸附在感测测量点上,进行测量。其中,瓦振测量为接触测量,因此速度传感器直接通过自身的磁座吸附在感测测量点上。速度传感器主要为动圈式速度传感器;该速度传感器在各个感测测量点上的测量可依序进行或同时进行。
如图3-5所示,步骤B包括:
B1、将主泵中飞轮1的外圆周面和联轴节2的外圆周面分别作为第一轴振测量面13和第二轴振测量面14。
由于轴振的测量是非接触测量,通常采用电涡流传感器3进行测量,且由于电涡流传感器3的安装条件要求电涡流作用于主泵中转子回转体的表面,即在电机上轴承、电机下轴承附近具有转轴裸露的部分。因此在本实施例中,第一轴振测量面13选择在飞轮1的外圆周面,第二轴振测量面14为联轴节2上端法兰的外圆面或电机4下端与联轴节2连接的法兰的外圆面。
B2、将第一轴振测量面13的圆周线和主泵的出口直管道中心轴线延长方向相交的点、以及第一轴振测量面13的圆周线和主泵的进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的点作为第一轴振测量点;将第二轴振测量面14的圆周线和主泵的出口直管道中心轴线延长方向相交的点、以及第二轴振测量面14的圆周线和主泵的进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的点作为第二轴振测量点。
该步骤B2中,轴振测量点的选取需要考虑轴振测量面圆周上各点受刚度影响的幅值差异。在主泵中,轴振测量面(包括第一轴振测量面13和第二轴振测量面14)的圆周线与主泵的出口直管道的中心轴线延长方向相交的点为最大刚度的点,而轴振测量面的圆周线与主泵的进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的点为最小刚度的点。
该步骤B2中,第一轴振测量面13的圆周线与主泵的出口直管道的中心轴线延长方向具有两个相交的点,第一轴振测量面13的圆周线与主泵的进口U型管道两顶面中心连线的延长方向也具有两个相交的点,因此第一轴振测量点有四个点,分别分布在第一轴振测量面13圆周线的四个方向上,可参考图2。第一轴振测量面13的圆周线与主泵的出口直管道的中心轴线延长方向相交的两个点的连线,与第一轴振测量面13的圆周线与主泵的进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的两个点的连线相对垂直;前者中的任一个点与后者中的任一个点都正交,即前者中的任一个点和后者中的任一个点分别与第一轴振测量面13圆心连线形成的半径的夹角为直角。
同理,第二轴振测量面14的圆周线与主泵的出口直管道的中心轴线延长方向具有两个相交的点,第二轴振测量面14的圆周线与主泵的进口U型管道两顶面中心连线的延长方向也具有两个相交的点,第二轴振测量点也有四个点,分别分布在第二轴振测量面14圆周线的四个方向上,可参考图2。第二轴振测量面14的圆周线与主泵的出口直管道的中心轴线延长方向相交的两个点的连线,与第二轴振测量面14的圆周线与主泵的进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的两个点的连线相对垂直;前者中的任一个点与后者中的任一个点都正交。
进一步地,该步骤B还可包括:
B3、选取两个第一轴振测量点以及两个第二轴振测量点作为感测测量点;两个第一轴振测量点分别为第一轴振测量面13的圆周线与出口直管道的中心轴线延长方向相交的点、以及第一轴振测量面13的圆周线与进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的点,两个第二轴振测量点分别为第二轴振测量面14的圆周线与出口直管道的中心轴线延长方向相交的点、以及第二轴振测量面14的圆周线与进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交的点。两个第一轴振测量点和两个第二轴振测量点的选取方式,从而选用具有最大刚度的点和最小刚度的点作为感测测量点,能够获取准确的轴振测量数据。
在该步骤B3中,两个第一轴振测量点在第一轴振测量面13上正交;两个第二轴振测量点在第二轴振测量面14上正交,该种正交方式的选择,可保证后续测量的数据的一致性,在后续数据分析处理上减少中间复杂的换算环节。
B4、将电涡流传感器3分别对应并间隔感测测量点安装在第一轴振测量面13和第二轴振测量面14外围,进行测量。
在该步骤B4中,电涡流传感器3和感测测量点之间的间隔距离为:根据电涡流传感器3的动态响应曲线上的线性动态量程中点对应的距离±10%。优选地,该间隔距离选用所述的动态响应曲线上的线性动态量程中点对应的距离;在实际操作中,该间隔距离可在中点对应的距离的±10%范围内。电涡流传感器3的动态响应曲线采用现有技术获得。
其中,轴振测量为非接触测量,因此,电涡流传感器3通过支架5分别安装在第一轴振测量面13和第二轴振测量面14的外围;支架5的固有频率大于主泵工作频率10%,避免支架5与主泵共振。在本实施例中,支架5采用不锈钢材料制成。该电涡流传感器3在各个感测测量点上的测量可依序进行或同时进行。电涡流传感器3通过支架5安装在轴振测量面的外围,再对各个感测测量点进行测量,操作简单且快捷。
具体地,如图3所示,在第一轴振测量面13,支架5固定在主泵的飞轮1的外罩10的进风口上,电涡流传感器3垂直于第一轴振测量面13穿接在支架5上,电涡流传感器3的感测头则正对感测测量点。如图4所示,在第二轴振测量面14,支架5固定在主泵的电机4下端上,电涡流传感器3垂直于第二轴振测量面14穿接在支架5上,电涡流传感器3的感测头则正对感测测量点;或者,如图5所示,在第二轴振测量面14,支架5固定在主泵内的密封室6上,电涡流传感器3垂直于第二轴振测量面14穿接在支架5上,电涡流传感器3的感测头则正对感测测量点。如图5所示,当第二轴振测量面14为联轴节2上端法兰的外圆面时,优选将支架5固定在主泵内的密封室6上;如图4所示,当第二轴振测量面14为电机4下端与联轴节2连接的法兰的外圆面,优选将支架5固定在主泵的电机4下端上。
进一步地,该实施例的测试方法还包括以下步骤:
C、采用影响系数法对速度传感器和电涡流传感器3感测得到的数据进行分析处理。该步骤可采用现有技术实现。
作为本实施例测试方法的一种优选实施方式,作为感测测量点的第一瓦振测量点、第二瓦振测量点、第一轴振测量点以及第二轴振测量点中,与出口直管道的中心轴线延长方向相交获得的第一瓦振测量点、第二瓦振测量点、第一轴振测量点以及第二轴振测量点位于同一侧,与进口U型管道两顶面中心连线的延长方向相交获得的第一瓦振测量点、第二瓦振测量点、第一轴振测量点以及第二轴振测量点位于同一侧。为了进一步加快测试效率,当位于同一侧的各个测量点中一测量点确定后,可沿着主泵轴向方向对应获得其他测量点进行测量。
本发明通过上述瓦振测量点和轴振测量点的选取,结合速度传感器和电涡流传感器分别对瓦振测量点和轴振测量点进行感测,可获取电机上部轴振总能量及频谱、电机上导瓦机械间隙及动态间隙变化、点电机上部瓦振总能量及频谱、电机下部轴振总能量及频谱、电机下导瓦机械静态间隙及动态间隙变化、电机下部瓦振总能量及频谱、电机上部不平衡矢量(大小和方向)以及电机下部不平衡矢量(大小和方向)等数据进行考核,较于现有技术的测试方法及在线振动监视系统考核更为全面,更准确反映出主泵的真实振动情况,以便更为准确进行调整。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。