本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種轉(zhuǎn)軸振動(dòng)的極值測(cè)量方法及裝置。

背景技術(shù)：

大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械，如汽輪發(fā)電機(jī)組、水輪發(fā)電機(jī)組和煙氣輪機(jī)組等，普遍使用滑動(dòng)軸承支撐轉(zhuǎn)軸，并通過(guò)振動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)(tsi)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)軸對(duì)軸承的相對(duì)振動(dòng)。

振動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)包括兩個(gè)渦流傳感器，分別用于測(cè)量?jī)蓚€(gè)通道的振動(dòng)。振動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)通常根據(jù)通道的振幅設(shè)置報(bào)警邏輯，如設(shè)置為“或”邏輯，則當(dāng)兩個(gè)通道之一的振幅超過(guò)預(yù)設(shè)的危險(xiǎn)值時(shí)跳機(jī)；如設(shè)置為“與”邏輯，則當(dāng)兩個(gè)通道的振幅均超過(guò)預(yù)設(shè)的危險(xiǎn)值時(shí)跳機(jī)。然而，由于渦流傳感器只能反映測(cè)量位置的振動(dòng)情況，但不同機(jī)組的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行參數(shù)以及軸承油膜剛度在圓周方向上各向異性等方面的影響，導(dǎo)致兩個(gè)方向的振動(dòng)通常存在一定的差異，如一個(gè)方向振動(dòng)較大，另一個(gè)方向振動(dòng)較小，這給振動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)的報(bào)警和異常判斷帶來(lái)一定困難。

雖然在《gbt11348.1-1999旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)軸徑向振動(dòng)的測(cè)量和評(píng)定-第1部分-總則》中給出了計(jì)算測(cè)量平面內(nèi)最大振動(dòng)位移的峰峰值sp-pmax的幾種算法，但這些算法誤差較大，有時(shí)高達(dá)40％，導(dǎo)致這種根據(jù)最大方向的振動(dòng)判斷失去實(shí)際意義，仍然無(wú)法了解轉(zhuǎn)軸圓周方向其他角度的振動(dòng)。

由上可知，目前的振動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)只能檢測(cè)傳感器安裝位置的振動(dòng)情況，不能了解同一轉(zhuǎn)軸圓周方向其它角度的振動(dòng)，因此不能準(zhǔn)確地把握轉(zhuǎn)軸的整體振動(dòng)情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種轉(zhuǎn)軸振動(dòng)的極值測(cè)量方法、裝置及旋轉(zhuǎn)機(jī)械，用以解決現(xiàn)有無(wú)法把握轉(zhuǎn)軸整體振動(dòng)情況的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明轉(zhuǎn)軸振動(dòng)的極值測(cè)量方法。具體地，該方法包括如下步驟：

步驟s1，在軸承上x(chóng)、y兩個(gè)方向各設(shè)置一監(jiān)測(cè)單元；

步驟s2，所述監(jiān)測(cè)單元感應(yīng)轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)并輸出電壓信號(hào)；

步驟s3，將所述電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移信號(hào)；

步驟s4，根據(jù)所述位移信號(hào)計(jì)算所述轉(zhuǎn)軸在其圓周方向任意角度的振幅；

步驟s5，從所述轉(zhuǎn)軸在其圓周方向任意角度的振幅中提取所述轉(zhuǎn)軸的振幅極值及對(duì)應(yīng)的角度。

其中，在所述步驟s1中，所述監(jiān)測(cè)單元為渦流傳感器，x、y兩個(gè)方向均垂直于所述軸承的中心線(xiàn)，且x、y兩個(gè)方向的夾角為0～180之間的任意角度。

優(yōu)選地，在所述步驟s2中，所述渦流傳感器在所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中整周期采樣，而且連續(xù)采樣多個(gè)整周期。

優(yōu)選地，在所述步驟s4中，所述轉(zhuǎn)軸在其圓周方向的任意角度的振幅sppθ通過(guò)以下方式得到：

sppθ＝max(sk)-min(sk)

其中，sppθ為在所述轉(zhuǎn)軸圓周方向θ角度上所述軸承的振幅；

sk為振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在所述轉(zhuǎn)軸圓周方向θ角度所在直線(xiàn)上的距離；

max(sk)為在振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在所述轉(zhuǎn)軸圓周方向θ角度所在直線(xiàn)上的最大距離；

min(sk)為在振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在所述轉(zhuǎn)軸圓周方向θ角度所在直線(xiàn)上的最小距離；

xk為在振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在所述轉(zhuǎn)軸圓周方向θ角度所在直線(xiàn)上的投影的橫坐標(biāo)；

yk為在振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在所述轉(zhuǎn)軸圓周方向θ角度所在直線(xiàn)上的投影的縱坐標(biāo)。

其中，在所述步驟s5中，提取所述振幅的極值及對(duì)應(yīng)的角度的方法如下：

sppmax＝max(sppθ)

sppmin＝min(sppθ)

其中，sppmax為所述轉(zhuǎn)軸在其圓周方向上振幅的極大值；

sppmin為所述轉(zhuǎn)軸在其圓周方向上振幅的極小值；

所述轉(zhuǎn)軸振幅的極大值所在角度為極大值對(duì)應(yīng)的角度；

所述轉(zhuǎn)軸振幅的極小值所在角度為極小值對(duì)應(yīng)的角度。

其中，所述轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法還包括：

步驟s6，根據(jù)所述振幅的極值及對(duì)應(yīng)的角度對(duì)所述轉(zhuǎn)軸進(jìn)行故障診斷。

另外，本發(fā)明還提供一種轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，包括：

監(jiān)測(cè)單元，在軸承上x(chóng)、y兩個(gè)方向各設(shè)置一所述監(jiān)測(cè)單元，所述監(jiān)測(cè)單元用于感應(yīng)轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)并輸出電壓信號(hào)；

采樣單元，用于采樣所述監(jiān)測(cè)單元獲得的電壓信號(hào)；

信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，用于將所述電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移信號(hào)；

計(jì)算單元，用于根據(jù)所述位移信號(hào)計(jì)算所述轉(zhuǎn)軸在其圓周方向任意角度的振幅；

提取單元，用于從所述轉(zhuǎn)軸在其圓周方向任意角度的振幅中提取所述轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)極值和對(duì)應(yīng)的角度。

其中，x、y兩個(gè)方向均垂直于所述軸承的中心線(xiàn)，且x、y兩個(gè)方向的夾角為0～180之間的任意角度。

優(yōu)選地，所述計(jì)算單元通過(guò)以下方式獲得所述轉(zhuǎn)軸在其圓周方向的任意角度的振幅sppθ：

sppθ＝max(sk)-min(sk)

其中，sppθ為在所述軸承圓周方向θ角度上的振幅；

sk為振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在所述轉(zhuǎn)軸圓周方向θ角度的直線(xiàn)上的距離；

max(sk)為在振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在所述轉(zhuǎn)軸圓周方向θ角度直線(xiàn)上的最大距離；

min(sk)為在振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在所述轉(zhuǎn)軸圓周方向θ角度直線(xiàn)上的最小距離；

xk為在振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在所述轉(zhuǎn)軸圓周方向θ角度直線(xiàn)上的投影的橫坐標(biāo)；

yk為在振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在所述轉(zhuǎn)軸圓周方向θ角度直線(xiàn)上的投影的縱坐標(biāo)。

其中，所述轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置還包括：

診斷單元，用于根據(jù)所述振動(dòng)極值和對(duì)應(yīng)的角度對(duì)所述轉(zhuǎn)軸進(jìn)行故障診斷；

顯示單元，用于顯示所述振動(dòng)極值和對(duì)應(yīng)的角度；

報(bào)警單元，用于當(dāng)所述振動(dòng)極值超過(guò)預(yù)設(shè)的閾值時(shí)發(fā)出報(bào)警。

此外，本發(fā)明還提供一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械，包括轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，所述轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置采用本發(fā)明提供的所述轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置。

本發(fā)明方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法通過(guò)在兩個(gè)互成一定角度的x、y向的監(jiān)測(cè)單元獲得轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)信號(hào)，再將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移信號(hào)，然后通過(guò)計(jì)算位移信號(hào)獲得轉(zhuǎn)軸圓周方向任意角度的振幅，相對(duì)于只反映轉(zhuǎn)軸監(jiān)測(cè)單元安裝位置的振動(dòng)情況而言，該監(jiān)測(cè)方法獲得的振幅極值及對(duì)應(yīng)的角度更能反映轉(zhuǎn)軸的整體振動(dòng)情況，為轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)監(jiān)測(cè)、分析和故障診斷提供更準(zhǔn)確、可靠地依據(jù)，從而為提高轉(zhuǎn)軸的可靠性提供有力的數(shù)據(jù)支持。

另外，本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)互成一定角度的兩個(gè)監(jiān)測(cè)單元獲得轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)信號(hào)，再通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換單元將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移信號(hào)，然后通過(guò)計(jì)算單元獲得轉(zhuǎn)軸圓周方向任意角度的振幅，并通過(guò)提取單元從任意角度的振幅中提取轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)極值和對(duì)應(yīng)的角度，該監(jiān)測(cè)裝置更能反映轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)情況，為轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)監(jiān)測(cè)、分析和故障診斷提供更準(zhǔn)確、可靠地依據(jù)，從而為提高轉(zhuǎn)軸的可靠性提供有力的數(shù)據(jù)支持。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中監(jiān)測(cè)單元的安裝示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法中軸承某方向振動(dòng)位移計(jì)算示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的原理框圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例二中某火電廠(chǎng)#1汽輪發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例二中某火電廠(chǎng)#1汽輪發(fā)電機(jī)組各轉(zhuǎn)軸振動(dòng)參數(shù)的列表。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

結(jié)合參閱圖1和圖2，實(shí)施例一提供一種轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟s1，在軸承上x(chóng)、y兩個(gè)方向各設(shè)置一監(jiān)測(cè)單元。

本實(shí)施例監(jiān)測(cè)單元采用但不限于渦流傳感器。在軸承22上x(chóng)、y兩個(gè)方向各設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)單元21，而且x、y兩個(gè)方向均垂直于軸承22的中心線(xiàn)，即軸承22的徑向方向，x、y兩個(gè)方向的夾角為0～180之間的任意角度，如x、y兩個(gè)方向的夾角為90°。但x、y兩個(gè)方向的夾角越小，監(jiān)測(cè)的數(shù)值越接近，不能完全反應(yīng)轉(zhuǎn)軸振動(dòng)的情況，因此優(yōu)選45～135°，以提高振動(dòng)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。

步驟s2，監(jiān)測(cè)單元感應(yīng)轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)并輸出電壓信號(hào)。

渦流傳感器可感應(yīng)轉(zhuǎn)軸23的振動(dòng)并輸出電壓信號(hào)。本實(shí)施例兩個(gè)渦流傳感器對(duì)x、y兩個(gè)方向進(jìn)行離散采樣，為了快速傅里葉變換的需要，優(yōu)選整周期采樣電壓信號(hào)，并連續(xù)多個(gè)整周期采樣電壓信號(hào)，如每周期采樣64點(diǎn)，連續(xù)采樣16個(gè)周期，共采樣1024個(gè)點(diǎn)，分別記為vx[i]、vy[i]，i＝0～1023。本實(shí)施例之所以每個(gè)渦流傳感器采樣1024個(gè)點(diǎn)，是既考慮了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，又兼顧采樣效率以及后期的數(shù)據(jù)處理效率。

步驟s3，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移信號(hào)。

將渦流傳感器獲得的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移信號(hào)，也就是將渦流傳感器獲得的模擬電壓信號(hào)vx[i]、vy[i]轉(zhuǎn)換為位移信號(hào)sx[i]、sy[i]，i＝0～1023，單位μm，獲得x、y兩個(gè)方向振動(dòng)曲線(xiàn)的位移量。

步驟s4，根據(jù)位移信號(hào)計(jì)算轉(zhuǎn)軸在其圓周方向任意角度的振幅。

計(jì)算轉(zhuǎn)軸在某方向的振動(dòng)，相當(dāng)于將位移信號(hào)曲線(xiàn)上的各點(diǎn)sx[i]、sy[i]在該方向所在直線(xiàn)上進(jìn)行投影，每個(gè)投影點(diǎn)相當(dāng)于一個(gè)離散采樣，根據(jù)離散采樣獲得該方向振動(dòng)曲線(xiàn)的位移量，而投影的最大差值即為該方向的振動(dòng)幅值。

結(jié)合參閱圖1和圖3，假設(shè)將轉(zhuǎn)軸的圓周方向均勻地分成360份，那么每份經(jīng)過(guò)o點(diǎn)(坐標(biāo)原點(diǎn))的直線(xiàn)方程l已知，將直線(xiàn)l上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)設(shè)置為(x1，y1)，如：其中，θ為直線(xiàn)l的角度，即直線(xiàn)l與水平線(xiàn)之間的夾角，本文將其稱(chēng)為在轉(zhuǎn)軸圓周方向θ角度，簡(jiǎn)稱(chēng)θ角度，θ的取值范圍為0～360度，10為參考值，這個(gè)值根據(jù)實(shí)際情況可調(diào)。

將振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在直線(xiàn)l上的投影坐標(biāo)定義為(xk，yk)，

∴(xk-sx[k])(x1-x2)+(yk-sy[k])(y1-y2)＝0(2)

聯(lián)立式(1)和式(2)，可以解得，

yk＝((sx[k]-x2)×(x1-x2)×(y1-y2)+sy[k]×(y1-y2)+y2×(x1-x2)²))/((x1-x2)²+(y1-y2)²)

如果x1＝x2，則xk＝x1；如果y1＝y(tǒng)2，則xk＝sx[k]；其他情況下：

xk＝((x1-x2)×x2×(y1-y2)+(x1-x2)×(yk-y2))/((x1-x2)×(y1-y2))；

由此可得振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在θ角度所在直線(xiàn)l上的距離，即點(diǎn)(xk，yk)到原點(diǎn)o的距離，sk為：

其中，sk為振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在θ角度所在直線(xiàn)上的投影與原點(diǎn)o之間的距離，xk為在振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在θ角度所在直線(xiàn)上的投影的橫坐標(biāo)，yk為在振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在θ角度所在直線(xiàn)上的投影的縱坐標(biāo)。而且，當(dāng)xk大于或等于0時(shí)，sk為正；當(dāng)xk小于0時(shí)，sk為負(fù)。sk的最大差值sppθ即為轉(zhuǎn)軸在θ角度方向上的振幅。

sppθ＝max(sk)-min(sk)(4)

其中，sppθ為在轉(zhuǎn)軸圓周方向θ角度方向上軸承的振幅，max(sk)為在振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在轉(zhuǎn)軸圓周方向θ角度所在直線(xiàn)上的最大距離，min(sk)為在振動(dòng)曲線(xiàn)上某點(diǎn)(sx[k]，sy[k])在轉(zhuǎn)軸圓周方向θ角度所在直線(xiàn)上的最小距離。

步驟s5，從轉(zhuǎn)軸在其圓周方向任意角度的振幅中提取轉(zhuǎn)軸振幅的極值及對(duì)應(yīng)的角度。

從步驟s4獲得的轉(zhuǎn)軸在其圓周方向任意角度的振幅中提取轉(zhuǎn)軸的振幅極值及與該振幅極值對(duì)應(yīng)的角度。

當(dāng)θ從0～360度變化時(shí)，sppθ的最大值和對(duì)應(yīng)的角度即為轉(zhuǎn)軸在其圓周方向上振幅的極大值sppmax和角度；sppθ的最小值和對(duì)應(yīng)的角度即為轉(zhuǎn)軸在其圓周方向上振幅的極小值sppmin和角度。

sppmax＝max(sppθ)(5)

sppmin＝min(sppθ)(6)

其中，sppmax為轉(zhuǎn)軸在其圓周方向上振幅的極大值，sppmin為轉(zhuǎn)軸在其圓周方向上振幅的極小值。轉(zhuǎn)軸振幅的極大值所在角度為極大值對(duì)應(yīng)的角度，轉(zhuǎn)軸振幅的極小值所在角度為極小值對(duì)應(yīng)的角度。

由步驟s1至步驟s5可以得到轉(zhuǎn)軸在其圓周方向上任意角度的振動(dòng)情況，并從轉(zhuǎn)軸圓周方向上任意角度的振動(dòng)情況中提取振幅極值和對(duì)應(yīng)的角度，從而為判斷轉(zhuǎn)軸振動(dòng)異常、振動(dòng)報(bào)警和解決振動(dòng)問(wèn)題提供重要依據(jù)。

作為實(shí)施例一的一個(gè)變型實(shí)施例，轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法還包括步驟s6，具體地：

步驟s6，根據(jù)轉(zhuǎn)軸振幅的極值及對(duì)應(yīng)的角度對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行故障診斷。

根據(jù)在轉(zhuǎn)軸圓周方向上轉(zhuǎn)軸振幅的極值及對(duì)應(yīng)的角度可以設(shè)置報(bào)警閾值，使報(bào)警邏輯更合理，還可對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行故障診斷和分析故障的原因。

本實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法通過(guò)在兩個(gè)互成一定角度的x、y向的監(jiān)測(cè)單元獲得轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)信號(hào)，再將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移信號(hào)，然后通過(guò)計(jì)算位移信號(hào)獲得轉(zhuǎn)軸圓周方向任意角度的振幅，相對(duì)于只反映轉(zhuǎn)軸監(jiān)測(cè)單元安裝位置的振動(dòng)情況而言，該監(jiān)測(cè)方法獲得的振幅極值及對(duì)應(yīng)的角度更能反映轉(zhuǎn)軸的整體振動(dòng)情況，為轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)監(jiān)測(cè)、分析和故障診斷提供更準(zhǔn)確、可靠地依據(jù)，從而為提高轉(zhuǎn)軸的可靠性提供有力的數(shù)據(jù)支持。

實(shí)施例2

如圖4所述，本發(fā)明實(shí)施例二提供一種轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其包括監(jiān)測(cè)單元41、采樣單元42、信號(hào)轉(zhuǎn)換單元43、計(jì)算單元44和提取單元45。

其中，在軸承上x(chóng)、y兩個(gè)方向各設(shè)置一監(jiān)測(cè)單元41，監(jiān)測(cè)單元41感應(yīng)轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)并輸出電壓信號(hào)。本實(shí)施例監(jiān)測(cè)單元41采用但不限于渦流傳感器，x、y兩個(gè)方向均垂直于軸承的中心線(xiàn)，且x、y兩個(gè)方向的夾角為0～180之間的任意角度。

采樣單元42用于采樣監(jiān)測(cè)單元獲得的電壓信號(hào)。采樣單元42是離散采樣電壓信號(hào)，優(yōu)選整周期采樣，更優(yōu)選連續(xù)多個(gè)整周期采樣，以獲得更準(zhǔn)確地?cái)?shù)據(jù)，同時(shí)兼顧采樣效率以及后期的數(shù)據(jù)處理效率。

信號(hào)轉(zhuǎn)換單元43用于將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移信號(hào)，即轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸在徑向方向上的位移信號(hào)，單位為μm，以確定轉(zhuǎn)軸在其圓周方向任意角度的振動(dòng)情況。

計(jì)算單元44用于根據(jù)位移信號(hào)計(jì)算轉(zhuǎn)軸在其圓周方向任意角度的振幅，具體的計(jì)算方法與實(shí)施例一相同，在此不再贅述。

提取單元45用于從轉(zhuǎn)軸在其圓周方向任意角度的振幅中提取轉(zhuǎn)軸在其圓周方向上的振動(dòng)極值及對(duì)應(yīng)的角度。

另外，轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置還包括診斷單元46、顯示單元47和報(bào)警單元48，其中，診斷單元46用于根據(jù)轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)極值及對(duì)應(yīng)的角度對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行故障診斷；顯示單元47用于顯示轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)極值以及對(duì)應(yīng)的角度。報(bào)警單元48用于當(dāng)振動(dòng)極值超過(guò)預(yù)設(shè)的閾值時(shí)發(fā)出報(bào)警。

下面以某火電廠(chǎng)#1汽輪發(fā)電機(jī)組(660mw)為例介紹轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的工作過(guò)程。如圖5所示，該輪發(fā)電機(jī)組包括1個(gè)高中壓轉(zhuǎn)子51、2個(gè)低壓轉(zhuǎn)子52和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子53組成，共需8個(gè)軸承1#～8#支撐，每個(gè)軸承均在x、y兩個(gè)方向各安裝一渦流傳感器(圖中未示出)，以監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)軸的相對(duì)振動(dòng)。

根據(jù)實(shí)施例一介紹的轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法得到每個(gè)軸承振幅的極值及對(duì)應(yīng)的角度(位置)。在如圖6列表中，第一列為通道名稱(chēng)，即軸承名稱(chēng)；第二列為通道對(duì)組成，即每個(gè)軸承對(duì)應(yīng)的兩個(gè)渦流傳感器；第三列為通頻，表示軸承中轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)頻率；第四列為極大值，即軸承中轉(zhuǎn)軸振幅的極大值；第五列為與轉(zhuǎn)軸振幅的極大值對(duì)應(yīng)的角度；第六列為極小值，即軸承中轉(zhuǎn)軸的振幅的極小值；第七列為與轉(zhuǎn)軸振幅的極小值對(duì)應(yīng)的角度。

從圖6可知，多數(shù)情況下，轉(zhuǎn)軸振幅的極大值與極小值與兩個(gè)渦流傳感器的振動(dòng)差別不大，但有時(shí)也存在顯著區(qū)別。如5#軸承的振動(dòng)，雖然x、y兩個(gè)方向的振幅差別較小，59-57＝2μm，但極大值與極小值的差別較大，62-38＝24μm，說(shuō)明5#軸承的振動(dòng)出現(xiàn)異常。

當(dāng)軸承的振動(dòng)出現(xiàn)異常時(shí)，根據(jù)極大值與極小值的差別可以更好地判斷故障的性質(zhì)。例如，若極大值與極小值的差別較小，且對(duì)應(yīng)的角度相差接近90度，則主要是平衡不良問(wèn)題；若極大值與極小值的差別較大，且對(duì)應(yīng)的角度相差接近0度或180度，則主要是對(duì)中不良或軸承松動(dòng)問(wèn)題。另外，當(dāng)軸承出現(xiàn)常見(jiàn)的不平衡故障時(shí)，在極大值對(duì)應(yīng)的方向進(jìn)行動(dòng)平衡更有效。當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)對(duì)中不良或軸承松動(dòng)故障時(shí)，根據(jù)振動(dòng)極值可以大致確定故障的部位和嚴(yán)重程度。

在本實(shí)施例中，在明確每個(gè)軸承振動(dòng)的極大值和極小值后可設(shè)置報(bào)警值和跳機(jī)值，如將軸承極大值的報(bào)警值設(shè)置為140um，跳機(jī)值設(shè)置為260um，極小值的報(bào)警值設(shè)置為110um，跳機(jī)值設(shè)置為240um。在實(shí)際應(yīng)用中，使用者還可以參考不同軸承的實(shí)際情況，如軸承的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)子的直徑等參數(shù)設(shè)置報(bào)警值和跳機(jī)值，以減少由于極大振動(dòng)方向振幅報(bào)警值設(shè)置過(guò)小引起誤跳，以及由于極小振動(dòng)方向振幅報(bào)警值設(shè)置過(guò)大引起拒跳，從而減少誤跳和拒跳所造成的經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響。

本實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)互成一定角度的兩個(gè)監(jiān)測(cè)單元獲得轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)信號(hào)，再通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換單元將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移信號(hào)，然后通過(guò)計(jì)算單元獲得轉(zhuǎn)軸圓周方向任意角度的振幅，并通過(guò)提取單元從任意角度的振幅中提取轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)極值和對(duì)應(yīng)的角度，該監(jiān)測(cè)裝置更能反映轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)情況，為轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)監(jiān)測(cè)、分析和故障診斷提供更準(zhǔn)確、可靠地依據(jù)，從而為提高轉(zhuǎn)軸的可靠性提供有力的數(shù)據(jù)支持。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置可用于汽輪發(fā)電機(jī)組、水輪發(fā)電機(jī)組、煙氣輪機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、動(dòng)車(chē)以及采礦等領(lǐng)域，用于監(jiān)測(cè)滑動(dòng)軸承與轉(zhuǎn)軸之間的相對(duì)振動(dòng)情況，以分析轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)和故障診斷。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。