Резонансный способ определения дефекта в роторе

)5 Г 01 Р ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ИТЕТ РЫТИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ40 , В. Б. Тросман, Д. Бельферман ельство ССС 15/00, 1979. Й СПОСОБВ РОТОРЕотноситсяяет повыситотсоединяют ОПРЕДЕобласти точность. от валоНа остановлен крытия коргуса и энергоустановке без. тсоединяют ротор 1 от(57) Изобретениеэнергетики и позволРотор 1 турбины Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при эксплуатации и контроле производства роторов.Цель изобретения - повышение точности.На фиг. 1 изображен ротор турбины, установленный в системе опор с устройством поворота и в системе подвесных опор (пунктирная линия); на фиг, 2 - система опор с устройством поворота; на фиг. 3 - система подвесных опор.Устройство, осуществляющее резонансный способ определения дефекта в роторе турбины, содержит ротор 1 турбины, систему 2 опор с устройством поворота ротора вокруг оси и устройством 3 подъема ротора 1. Также устройство содержит систему 4 подвесных опор, которая имеет устройство 5 подъема ротора и его перемещения в горизонтальной плоскости, а также гибкие элементы 6, например тросы. На последних подвешивается ротор (пунктирные линии).Способ осуществляется следующим обраЯО 1603036 А 1 днимают в системе 2 опор с оворота вокруг оси на высоту, его касание элементов корВ системе 2 опор ротор приводя его в различные ения. Затем в фиксированных ениях ротор 1 устанавливаютподвесных опор, .освобожистемы 2 опор, возбуждают ия по собственным формам и нансный отклик ротора. Налии его параметры определяют ти резонансного отклика от жения ротора. 3 ил,провода и по устройством п исключающую пуса турбины поворачивают угловые полож угловых полож в систему 4 дая его из с в нем колебан измеряют резо чие дефекта по зависимос углового поло валопровода путем разболчивания и разъединения муфт. В системе 2 опор поднимают и центрируют ротор 1 так, чтобы обеспечить отсутствие задеваний за уплотнения корпуса при всех угловых положениях ротора 1, При этом используют устройство, содержащее подшипники качения или скольжения и устройство 3 перемещения ротора 1 с точностью до 001 мм в трех направлениях. Минимальные зазоры (радиальные) между ротором 1 и уплотнениями корпуса составляют 0,5 мм (на сторону), а амплитуда резонансных колебаний ротора 1 на порядок меньше, не превышает 0,05 мм. Этот экспериментально проверенный (ка роторах высокого давления (РВД) турбин К-240 ЛМЗ и К-130 ЛМЗ) факт позволяет надежно осуществлять резонансные колебания ротора 1 в системе 4 подвесных опор без вскрытия цилиндра турбины. Отсутствие задеваний ротора 1 о корпус при всех его угловых положениях контролируют на слух, в том числе используя имеющийся у каждого машиниста турбины стержневой (из медной трубки) слухач-стетоскоп, индикатор колебаний, измеряющий размах вибросмещений сточностью до 0,01 мм, а также, что наиболее надежно, измеряя время затухания в режиме свободных затухающих колебаний. Отцентровав ротор 1, добившись отсутствия задеваннй, устанавливают ротор 1 в системе 4 опор и приводят положение ротора в строго горизонтальное с помощью устройств 5, что контролируют гидроуровнем.Способ допускает возможность подцентровки ротора 1 в системе 4 опор. Свободу горизонтальных колебаний после освобождения ротора 1 от системы 2 опор обеспечивают путем подвески ротора 1 на гибких элементах 6 (коэффициент запаса по напряжениям пб=1,5 - 2; для РВД весом 710 кг используются два стропа по 2 ветви И 13 мм). В системе 4 опор ротор 1 лежит непосредственно на элементах 6 и во всем цикле измерений положение элементов 6 неизменно.В каждом угловом положении ротора 1 возбуждают колебания по собственным формам строго в горизонтальной плоскости. При этом погрешности, вызываемые влиянием системы опор, минимальны и обеспечивается максимальная точность и повторяемость результатов. При этом вибратор устанавливают со стороны легкого конца ротора 1. Вибратор и датчик устанавливают строго в горизонтальной плоскости, Аппаратура, содержащая генератор низких (до 10 Гц) частот, электронный блок с электронно-лучевой трубкой, вибратор, датчик и усилитель, позволяет последовательно возбуждать в роторе в каждом угловом положении каждую из низших собственных форм. Для уточненного определения резонансного отклика используют три основных варианта: по амплитудно-частотной характеристике, по фазово-частотной характеристике, посредством измерения частоты в режиме автоколебаний или свободных затухающих, Установив резонансный режим колебаний ротора 1 по каждой из собственных форм, до начала регистрации резонансного отклика контролируют, чтобы вблизи резонанса ротора 1 отсутствовали резонансы системы 4 опор и штока вибратора, воздействующего на ротор 1;Проведя цикл измерений в одном угловом положении, ротор 1 перемещают в систему 2 опор, приподнимают и поворачивают в очередное угловое положение, контролируя неизменность положения системы 2 опор. В цикле измерений контролируют и поддерживают неизменность горизонтального положения ротора 1 при всех угловых его положениях. Минимальное количество измерений 5(р=О, л/2, л. 1,5 к 2 я).При этом показания при положениях, когдадефект в плоскости колебаний (р=О и р=к)5 и в диаметрально противоположных должны совпадать, если отсутствует окружнаяасимметрия свойств. Это условие выполняется для большинства новых роторов,когда уровень остаточных напряжений и10 дефектов структуры металла не превышаетдопустимого. Для выявления макротрещинусловие наличия окружной симметриисвойств не является обязательным, так какимеется качественное отличие резонансногоотклика на наличие трещины и отклика15 на неоднородность иной природы (остаточные напряжения, микроструктурные неоднородности), Выявив зависимость резонансного отклика от углового положения ротора 1, определяем по этой зависимостиооене и характерныи размер рещн.В случае, когда корпус турбины вскрыт,способ осуществляется при отсутствиивлияния уплотнений на ротор, вызывающихпотери энергии колебаний и ухудшение точности измерений.25 Изобретение позволяет повысить точностьпутем обеспечения свободных колебаний ротора в горизонтальной плоскости,формула изобретенияЗО Резонансный способ определения дефекта в роторе путем отсоединения ротора от валопровода, подъема его в системе опор с устройством поворота ротора вокруг оси на высоту, исключающую его касание элементов корпуса, поворотов ротора вокруг его Э 5 оси, возбуждения в нем при фиксированных угловых положениях колебаний по собственным формам, измерения резонансного отклика ротора и определения наличия дефекта в нем по зависимости резонанс ного отклика от углового положения ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, перед возбуждением колебаний и измерением резонансного отклика, ротор устанавливают в систему подвесных опор, освобождают его из системы 45 опор с устройством поворота и приводятположение ротора в строго горизонтальное.при этом колебания по собственным формам возбуждают в горизонтальной плоскости, а перед изменением углового положения ротора его перемещают в систему опор 50 с устройством поворота, причем положениесистемы подвесных опор оставляют неизменным в течение всего цикла измерений.(а, 101 Корректор М. Кучер Подписное открытиям при ГК наб., д. 4/5Ужгород, ул. Гагар