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轴系标高是影响汽轮发电机组安全稳定运行的重要因素。随着汽轮发电机组向大容量、高参数方向发展,机组在运行过程中出现轴系失稳的可能性增大,轴系冷、热态下各轴承标高和载荷分配情况是汽轮机机组调整、安装、检修及安全运行的重要依据之一。但目前还没有成熟的系统应用于轴系标高和载荷的识别。随着应变电测技术的发展,电阻应变片的应用越来越广泛。本课题应用应变测试技术,通过测量轴段表面弯曲应变从而对冷态下轴系进行校中计算,并以此开发出基于电阻应变片的轴系校中系统。
论文首先建立了轴系物理模型和力学方程,通过测量轴系截面的弯曲应变值便可计算出轴系载荷分配,通过传递矩阵在给定轴承载荷的情况下计算出轴承的标高和联轴器的曲折和偏移,最后对四轴承的光轴进行了校中计算。
其次研发了轴系校中系统,系统采用无线应变传感器节点对电阻应变片数据采集,实现了LabVIEW环境下对无线应变传感器节点应变数据的采集、存储、读取等操作,根据采集到的应变值校中计算出轴系的校中状态;并绘制出轴系的扰度图、弯矩分布图、载荷分配图。
最后在轴系试验台上对本系统进行了试验,系统验证了本系统的正确性,以及研究了误差对本系统的影响。