Способ диагностики поперечной трещины горизонтального вала

)з 6 01 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИД ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Ленинградское производственное электромашиностроительное объединение(54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ПОПЕРЕЧНОЙ ТРЕЩИНЫ ГОРИЗОНТАЛЪНОГО ВАЛА(57) Изобретение относится к диагностике.Цель изобретения - экономия трудозатрат.Диагностику поперечной трещины горизонИзобретение относится к диагностике неисправностей,Появление трещины в сечении горизонтального вала может быть выявлено или по изменению вибрации подшипников при работе машины, или по изменению центровки между роторами агрегата, или по изменению биения сечений вала.Однако изменение вибрации, центров-. ки и биения чаще всего вызываются другими причинами, которые представляют иной уровень опасности для машины и могут быть. устранены средствами наладки оборудования.Поэтому диагностически появление трещины может быть окончательно установлено по изменению величины среднего значения статического прогиба вала по сравнению с расчетным значением, опредетального вала осуществляют, оценивая изменение жесткости вала по изменению его статического прогиба, Статический прогиб определяют по величине уклонов двух шеек вала, измеренных при четырех его положениях, смещенных одно относительно другого на четверть оборота вала. Наличие трещины определяют по факту отклонения среднего значения разности уклонов двух шеек от ранее измеренной нормальной величины. Степень повреждения сечения вала определяют по относительной величине этого отклонения, продольное сечение трещины - по положению вала, при котором разность уклонов шеек максимальна, а поперечное сечение трещины - по соотношению изменений уклонов шеек между собой.2 табл., 1 ил. ляемым массой ротора и жесткостью вала,При появлении трещины. уменьшается жесткость вала и, соответственно, увеличивается статический прогиб вала,Недостатком данного способа диагностики трещины по измерению статическогопрогиба вала является его трудоемкость,включающая необходимость перестановкиротора в положение, при котором становится возможным измерение статического прогиба валаЦель изобретения - экономия трудозатрат и снижение трудоемкости процесса.Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу диагностики поперечнойтрещины горизонтального вала, заключающемуся в оценке изменения жесткости вала,эту оценку призводят по среднему значению разности уклонов двух шеек вала, иэме 171996210 15 20 30 35 40 45 50 55 ренных при четырех положениях вала, смещенных одно относительно другого на четверть оборота.Новизна предлагаемого решения определяется наличием новых действий, заключающихся, в измерении уклонов двухшеек вала при четырех смещенных на 90положениях ротора, в определении их разности и среднего значения этих разностей.При трещине вала происходит изменениесреднего значения разности уклонов, т.е.исключается необходимость перестановкиротора, достаточно лишь его проворота, чтоменее трудоемко.Кроме того, появляется возможностьопределения как продольного сечения трещины, так и ориентировочно поперечного,т.е. произведения более полной диагностики,Начертеже представлен вал ротора турбогенератора.Вал 1 ротора имеет шейки 2 под подшипники, Измерение уклонов шеек роторовявляется нормальной операцией при контроле центровки роторов. агрегата, напримерпри монтаже турбоагрегатов на тепловых иатомных электростанциях. Измерение уклонов при этом производят уровнями типа"Геологоразведка" с микрометрическимиголовками с ценой деления 0,1 мм на 1 мдлины.Измерение уклонов шеек ротора сцелью диагностики трещины в валу 1 предлагается производить при четырех положениях ротора, смещенных одно относительнодругого на четверть оборота. При каждомположении производят измерение величины уклонов обеих шеек 2, затем вычисляютразность этих величин с учетом направле ния уклона, Изменение разности уклоновшеек 2 с поворотом ротора может быть вызвано также остаточным из 1 ибом вала илинеодинаковой жесткостью .отара по егоосям, но при этом среднее значение разности уклонов шеек не изменяет ч. Только притрещине вала 1 происходит увеличениесреднего значения разности уклонов, Приэтом по изменениям значений уклонов обеих шеек 2 при провороте ротора можно определить как продольное сечение трещины(по.максимуму разности уклонов), так и ориентировочно поперечное сечение (расстояние до сечения с трещиной от каждогоподшипника в первом приближении обратно пропорционально величинам измененийуклонов шеек),Предлагаемый способ иллюстрируется конкретными примерами выявления трещин в роторах турбогенераторов во время исследований причин изменения вибрации подшипников турбоагрегатов,Уклоны приведены в миллиметрах на 1 м длины вала. За положительное направление уклонов принят подъем в сторону подшипника Ь 2.П р и м е р 1. При монтаже агрегата разность уклонов шеек ротора составляет 1,8 мм/м.Результаты измерений уклонов после аварийного останова сведены в табл. 1,Среднее четырех значений разности уклонов шеек составляет 2,47 мм/м, что на 37 больше величины, измеренной при монтаже. По изменению величин уклонов очевидно, что трещина находится внизу при третьем положении ротора, при этом поперечное сечение трещины располагаетсявблизи подшипника ЬВ 1 на расстоянии примерно 20 длины между подшипниками. Трещина оказалась на расстоянии 15,7 длины, при этом повреждено примерно 50 сечения ротора,П р и м е р 2. При монтаже агрегата разность уклонов шеек ротора составляет 1,2 мм/и.Результатй измерений уклонов после аварийного останова сведены в табл. 2. Среднее четырех значений разности уклонов составляет в этом случае 1,54 мм/м,что на 28 больше величины, измеренной. при монтаже. Максимум разности уклонов между вторым и третьим положениями соответствует расположению трещины снизу (по отношению к первоначальному положению),. По соотношению изменений уклонов каждой шейки поперечное сечение трещины следовало ожидать на расстоянии от подшипника М 2, составляющем примерно 30 длины между подшипниками. В действительности трещина была обнаружена на расстоянии 14,5 от подшипника М 2. В этом случае трещина поразила примерно 25% сечения,Для диагностики трещин в роторах оказалось достаточным только вскрытие подшипников. Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа состоит в том, что появилась возможность воспроизведения сминимальными трудозатратами полной диагностики поперечной трещины вала,Формула изобретения Способ диагностики поперечной трещины горизонтального вала, заключающийся в оценке изменения жесткости вала по изменению его статического прогиба подТираж . ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/б енно издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 с я тем, что, с целью зкономии трудозатрат, оценку изменения статического прогиба вала производят по величине уклонов двух шеек вала, измеренных при четырех его по- ложениях, смещенных одно относительно другого на четверть оборота вала, при этом наличие трещины определяют по. факту от клонения среднего значения разности уклонов двух шеек от ранее измеренной нормальной величины, степень повреждения сечения вала - по относительной величине этого отклонения, продольное сечение тре щины - по положению вала, при которомразность уклонов шеек максимальна, а поперечное сечение трещины - по соотношению изменений уклонов шеек между собой,