旋转机器支承状态、动平衡及不对中的测试方法和装置

摘要

本发明公开了一种旋转机器支承状态、动平衡及不对中的测试方法和装置，测试装置包括机器1，机器2，联轴器，其特征在于，机器1与机器2通过联轴器连接，机器1上靠近联轴器侧的机匣和机座上安装有水平振动传感器X1和垂直振动传感器Y1，机器2上靠近联轴器侧的机匣和机座上安装有水平振动传感器X2和垂直振动传感器Y2，机器1和机器2上安装有转速检测传感器N和支承刚度及不对中动态测试仪3，该测试方法和装置解决了传统的静态检测方法不能识别机器动态条件下的支承刚度状态和对中状态的盲区以及因此而不能全面正确地指导调试的问题。

主权项

一种旋转机器支承刚度、动不平衡及不对中的测试方法，其特征在于，该方法为：1)通过对机器从最低试验转速到最高试验转速NM的连续慢变转速的振动测量或从低转速到最高试验转速、每隔Dr/min进行一次的若干定转速获取振动测量，获得两台通过联轴器连接的机器1、机器2之靠近联轴器侧的在N(0)～N(i)的(i+1)个准全转速试验的转速数据及其对应的振动数据样本N(0～i)，x1(0～i)、y1(0～i)、x2(0～i)、y2(0～i)；机器1与机器2通过联轴器连接，机器1上靠近联轴器侧的机匣和机座上安装有水平振动传感器X1和垂直振动传感器Y1，机器2上靠近联轴器侧的机匣和机座上安装有水平振动传感器X2和垂直振动传感器Y2，机器1和机器2上安装有转速检测传感器N和支承刚度及不对中动态测试仪3；所述的每个振动数据样本的长度为4096，采样方式为天文时钟触发方式或转速跟踪触发方式；从最低试验转速N0到最高试验转速NM的检验次数CI，每次转速增量D=(NM‑N0)/CI，并在共振区间减少增量至D/2；所述的最高试验转速NM等于机器最高运行转速的100％～105％，所述最低试验转速N0应低于机器最低共振转速的50％，并高于机器运行的最高转速的10％，转速增量D的量值为机器运行的最高转速的1～3％；2)利用所述4*(i+1)个振动数据样本分别进行FFT分析得到准全转速范围每个转速状态的1阶振动量值：X11(0～i)、Y11(0～i)、X21(0～i)、Y21(0～i)和准全转速范围每个转速状态的2阶振动量值：X12(0～i)、Y12(0～i)、X22(0～i)、Y22(0～i)，或利用所述4*(i+1)个振动数据样本分别进行转速跟踪滤波得到准全转速范围每个转速状态的1阶振动波形样本：x11(0～i)、y11(0～i)、x21(0～i)、y21(0～i)和准全转速范围每个转速状态的2阶振动波形样本：x12(0～i)、y12(0～i)、x22(0～i)、y22(0～i)；对N(0)～N(i)的(i+1)个转速下的1阶振动量值和2阶振动量值，分别除以其第一个最低转速时的对应振动量值X11(0)、Y11(0)、X21(0)、Y21(0)和X12(0)、Y12(0)、X22(0)、Y22(0)，得到归一化的含有多个及变刚度的共振因素及原始激振因不平衡量变化因素的传递响应函数值：1阶振动传递响应函数：XC11(0～i)=X11(0～i)/X11(0)、YC11(0～i)=Y11(0～i)/Y11(0)、XC21(0～i)=X21(0～i)/X21(0)、YC21(0～i)=Y21(0～i)/Y21(0)，2阶振动传递响应函数：为XC12(0～i)=X12(0～i)/X12(0)、YC12(0～i)=Y12(0～i)/Y12(0)、XC22(0～i)=X22(0～i)/X22(0)、YC22(0～i)=Y22(0～i)/Y22(0)；3)找到1阶振动传递响应函数的极大值，确定它们对应的转速N或转频F，所述振动传递响应函数的周期为T=1/F，延迟时间为t=T/(2π)，并定义为可能共振频率，确定它们相对最低转速时的1阶振动传递响应函数幅值的比值Q，据此计算该可能共振因素的阻尼比η=1/(2Q)，按照下式的经典连续理论传递函数 M ( f ) = 1 ( 1 - ( f F ) 2 ) 2 + ( 2 η f F ) 2 = ( ( 1 - ( f / F ) 2 ) 2 + ( 2 ηf / F ) 2 ) - 0.5 构建基于该阻尼比η及共振频率F的离散的理想传递函数；4)将经典连续理论传递函数演变为离散的理想传递函数：M(f)=((1‑(f/F)2)2+(2ηf/F)2)‑0‑5M(i)=((1‑(N(i)/N(i0))2)2+(2η(N(i))/N(i0))2)‑0.55)根据离散的理想传递函数算法，分别得出X、Y两个方向的各两个离散的理想传递函数：XM11(0～i)、XM12(0～i)、YM11(0～i)、YM12(0～i)和XM21(0～i)、XM22(0～i)、YM21(0～i)、YM22(0～i)；6)将X、Y方向的各自2个离散的理想传递函数求相对积，得到复合理想传递函数：XM1(0～i)=XM11(0～i)*XM12(0～i)；YM1(0～i)=YM11(0～i)*YM12(0～i)；XM2(0～i)=XM21(0～i)*XM22(0～i)；YM2(0～i)=YM21(0～i)*YM22(0～i)；7)以复合理想传递函数相对除振动传递响应函数，得到变激振、变刚度识别函数：XPG1(0～i)=XC11(0～i)/XM1(0～i)；YPG1(0～i)=YC11(0～i)/YM1(0～i)；XPG2(0～i)=XC21(0～i)/XM2(0～i)；YPG2(0～i)=YC21(0～i)/YM2(0～i)；8)利用变激振、变刚度识别函数建立识别判据以及处理方法；9)进行量值和方向的不对中分析计算。