專(zhuān)利名稱(chēng)：檢測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械件熱造成不平衡的方法及實(shí)施該方法的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)機(jī)械領(lǐng)域。它涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械件由熱造成的彎曲、確切地說(shuō)是不平衡的方法。此外它還涉及一種用于實(shí)施該方法的裝置。
背景技術(shù)：
大型渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子在裝入定子之前，在生產(chǎn)廠家離心設(shè)備上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子冷狀態(tài)下的平衡后通常進(jìn)行稱(chēng)為“熱態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)”的檢測(cè)?！盁釕B(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)”會(huì)模仿轉(zhuǎn)子在設(shè)備組裝后的正常運(yùn)行期間出現(xiàn)的由熱造成的不平衡，以便及早發(fā)現(xiàn)偏離的振動(dòng)特性并可以在制造期間進(jìn)行校正。
轉(zhuǎn)子由熱造成的彎曲和通過(guò)這種可逆和可再生的不平衡所產(chǎn)生的振動(dòng)以?xún)煞N主要作用原理為基礎(chǔ)-轉(zhuǎn)子達(dá)到其名義轉(zhuǎn)速且轉(zhuǎn)子繞組例如通過(guò)楔塊克服離心力得以保持。
-在這種狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子繞組出現(xiàn)延長(zhǎng)并引起轉(zhuǎn)子體和轉(zhuǎn)子繞組之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
力和質(zhì)量移動(dòng)原則上可以引起轉(zhuǎn)子的平衡狀態(tài)的變化。所測(cè)量的轉(zhuǎn)子振動(dòng)因此改變。這種變化在渦輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行期間負(fù)荷遞增時(shí)和電廠功率降低時(shí)出現(xiàn)，并可以在單獨(dú)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上以規(guī)定的“熱態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)”檢測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)。
目前使用的檢測(cè)方法包括研究平衡轉(zhuǎn)子的振動(dòng)特性，該轉(zhuǎn)子在檢測(cè)臺(tái)上以額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，而同時(shí)表現(xiàn)預(yù)先規(guī)定的轉(zhuǎn)子溫度曲線。平均繞組溫度(MWT)的上升在此通過(guò)施加勵(lì)磁電流產(chǎn)生，正如它在設(shè)備在安裝地點(diǎn)運(yùn)行期間供電那樣。轉(zhuǎn)子繞組此后進(jìn)行冷卻，方法是切斷勵(lì)磁系統(tǒng)，并使轉(zhuǎn)子繼續(xù)以額定轉(zhuǎn)速在通風(fēng)檢測(cè)臺(tái)上運(yùn)行。這種檢測(cè)方法雖然非常接近以后運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生熱不平衡的作用原理，但是在檢測(cè)臺(tái)的建造方面需要很大的開(kāi)支電磁屏蔽、冷卻、激勵(lì)系統(tǒng)、足夠的驅(qū)動(dòng)功率以及適用的測(cè)量和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
另一種方法是使轉(zhuǎn)子首先在離心設(shè)備上平衡并然后使其在額定轉(zhuǎn)速下持續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至由于換氣損失(用于提高冷卻介質(zhì)以及銅溫度的流體動(dòng)力損失)達(dá)到預(yù)先規(guī)定的平均繞組溫度。這種方法可以過(guò)度地持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，其間無(wú)論是轉(zhuǎn)子體還是繞組均加熱。由此轉(zhuǎn)子不平衡的幾個(gè)重要作用原理沒(méi)有重現(xiàn)，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)這會(huì)導(dǎo)致這種檢測(cè)說(shuō)服力方面的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用于檢測(cè)特別是渦輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子由熱造成的不平衡的方法以及一種用于實(shí)施該方法的裝置，該方法避免以往使用的檢測(cè)方法的缺點(diǎn)，且在明顯降低設(shè)備開(kāi)支的同時(shí)取得所要求的檢測(cè)結(jié)果。
該目的通過(guò)權(quán)利要求1和15的全部特征得以實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明方法的特征在于，旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子在檢測(cè)期間被至少一個(gè)封閉的加熱室至少部分地環(huán)繞，旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子在加熱室內(nèi)被一種冷卻介質(zhì)環(huán)流和/或者通流，而且旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子基本上由旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子與循環(huán)冷卻介質(zhì)的相互作用進(jìn)行加熱。通過(guò)這種類(lèi)型的(固有)加熱特別是可以取消昂貴的電磁作用裝置，而不會(huì)削弱結(jié)果的說(shuō)服力。
依據(jù)本發(fā)明的一種方案，將所要檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子10在第一時(shí)間間隔(t0-t1)內(nèi)加熱到一種更高溫度上，在第二時(shí)間間隔(t1-t2)內(nèi)保持在該更高溫度上并在第三時(shí)間間隔(t2-t3)內(nèi)再?gòu)脑摳邷囟壤鋮s。所要檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械件特別是渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，其中，該轉(zhuǎn)子具有一個(gè)轉(zhuǎn)子繞組，并為了確定轉(zhuǎn)子的溫度而測(cè)量平均繞組溫度。
另一種方案的特征在于，所述轉(zhuǎn)子具有一個(gè)轉(zhuǎn)子軸和一個(gè)在轉(zhuǎn)子軸的中間部分中構(gòu)成的、含有一轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)子輥身，轉(zhuǎn)子輥身被加熱室環(huán)繞，而且轉(zhuǎn)子軸在轉(zhuǎn)子輥身的兩側(cè)上可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在各自處于加熱室外部的軸承上。優(yōu)選的是，為了測(cè)量平均繞組溫度而分別測(cè)量轉(zhuǎn)子輥身末端和中間的溫度。本發(fā)明另一種方案的特征在于，冷卻介質(zhì)在轉(zhuǎn)子輥身的末端上通過(guò)一個(gè)輸入管路進(jìn)入到加熱室中，在轉(zhuǎn)子輥身的端面上軸向流入轉(zhuǎn)子繞組中，在轉(zhuǎn)子輥身的圓周上徑向從轉(zhuǎn)子繞組流出，并通過(guò)輸出管路再?gòu)募訜崾遗懦?。在?duì)轉(zhuǎn)子于第一時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行加熱的期間，從加熱室輸出管路排出的冷卻介質(zhì)至少部分地為了重新進(jìn)入到加熱室中而返回至輸入管路，從而通過(guò)與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子流體動(dòng)力學(xué)的相互作用而不斷加熱。與此相反，在對(duì)轉(zhuǎn)子于第三時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行冷卻的期間，向加熱室輸送冷的冷卻介質(zhì)并排出變熱的冷卻介質(zhì)。
本發(fā)明另一方案的特征在于，加熱室內(nèi)部軸向劃分成一個(gè)用于收集從轉(zhuǎn)子繞組流出的冷卻介質(zhì)的流出室和兩個(gè)流入室，這兩個(gè)流入室在兩端與流出室鄰接并環(huán)繞轉(zhuǎn)子輥身的端面，冷卻介質(zhì)被輸送到流入室內(nèi)并從流出室排出。
冷卻介質(zhì)在此方面可以基本上沿軸向流經(jīng)轉(zhuǎn)子繞組。但它也可以基本上沿徑向流經(jīng)轉(zhuǎn)子繞組。冷卻介質(zhì)通過(guò)加熱室或轉(zhuǎn)子繞組的循環(huán)可以借助于閥門(mén)以簡(jiǎn)單方式控制，其中，檢測(cè)期間平均繞組溫度的變化受閥門(mén)控制的影響。
為調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)溫度，可以在冷卻介質(zhì)流中使用至少一個(gè)附加的加熱源。由此可以加速該方法并與此相應(yīng)縮短流通時(shí)間。另外可以提高轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)子輥身之間的溫度梯度，從而可以使檢測(cè)條件進(jìn)一步近似轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)存在的條件。
冷卻介質(zhì)通過(guò)加熱室或轉(zhuǎn)子繞組的循環(huán)也可以借助于至少一個(gè)附加的風(fēng)扇進(jìn)行影響。
依據(jù)本發(fā)明的裝置的一種方案的特征在于，該裝置用于渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括一個(gè)轉(zhuǎn)子軸和在轉(zhuǎn)子軸的中間部分中構(gòu)成的、含有轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)子輥身，加熱室環(huán)繞轉(zhuǎn)子輥身，而且在加熱室外部在對(duì)置的側(cè)面上設(shè)置用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承轉(zhuǎn)子軸的軸承。
加熱室最好在內(nèi)部軸向劃分成至少一個(gè)用于收集從轉(zhuǎn)子流出的冷卻介質(zhì)的流出室和至少一個(gè)流入室，該流入室與流出室鄰接并環(huán)繞轉(zhuǎn)子輥身的端面，確切地說(shuō)環(huán)繞冷卻介質(zhì)進(jìn)入轉(zhuǎn)子的入口，其中，在流入室上連接冷卻介質(zhì)的輸入管路并在流出室上連接輸出管路。
輸入管路和輸出管路特別是通過(guò)可關(guān)閉的回流管路連接，在該回流管路里面設(shè)置可控閥門(mén)。
輸入管路和輸出管路內(nèi)同樣在回流管路的前面或后面分別設(shè)置一個(gè)可控閥門(mén)。該閥門(mén)由一個(gè)控制和分析單元根據(jù)轉(zhuǎn)子內(nèi)由溫度傳感器所測(cè)量的溫度的指示進(jìn)行控制。


下面借助附圖的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其中圖1示出了適用于檢測(cè)渦輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的加熱室實(shí)施例的透視圖(四周封閉室的蓋部件部分去除，以便可以觀察到內(nèi)部)；圖2示出了圖1的加熱室連同可旋轉(zhuǎn)支承在轉(zhuǎn)子檢測(cè)臺(tái)上的轉(zhuǎn)子的側(cè)視圖；
圖3示出了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子繞組兩種可選擇的冷卻方案、即徑向冷卻(上半部分A)和軸向冷卻(下半部分B)的示意局部圖；圖4示出了與圖3類(lèi)似的視圖，利用圖1的加熱室可以實(shí)現(xiàn)的兩種情況，即轉(zhuǎn)子通過(guò)關(guān)閉冷卻回路(下半部分B)進(jìn)行加熱和轉(zhuǎn)子利用打開(kāi)冷卻回路(上半部分A)進(jìn)行冷卻；圖5示出了圖4中閥門(mén)控制的非常簡(jiǎn)化的線路圖，在取決于轉(zhuǎn)子上的溫度和借助于中央控制和分析單元測(cè)量轉(zhuǎn)子振動(dòng)的情況下進(jìn)行；以及圖6示出依據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)檢測(cè)期間劃分為三個(gè)階段的示例性溫度變化曲線。
具體實(shí)施例方式
圖4以局部視圖示出了用于檢測(cè)渦輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子由熱造成的不平衡的裝置。對(duì)于中間平面45基本對(duì)稱(chēng)地構(gòu)成的轉(zhuǎn)子10僅示出左半部分?？梢原h(huán)繞轉(zhuǎn)子軸線33旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子10具有一個(gè)貫通的轉(zhuǎn)子軸32和一個(gè)在轉(zhuǎn)子軸32中心構(gòu)成的轉(zhuǎn)子輥身31，在該轉(zhuǎn)子輥身里面在軸向分布的槽內(nèi)敷設(shè)轉(zhuǎn)子繞組34，并利用楔塊35或者類(lèi)似的部件克服離心力作用地固定。依據(jù)圖3和4，一種冷卻介質(zhì)(空氣或者其它氣體)流經(jīng)轉(zhuǎn)子輥身31或轉(zhuǎn)子繞組34，該冷卻介質(zhì)在轉(zhuǎn)子輥身31的端面上通常軸向流入并在轉(zhuǎn)子輥身31的圓周上再?gòu)较蛄鞒?參見(jiàn)圖3和4中的流動(dòng)箭頭)。所述冷卻可以根據(jù)圖3以公知的方式徑向(圖3中的上半部分A)或者軸向(圖3中的下半部分B)進(jìn)行。但也可以考慮混合方式。
穿過(guò)轉(zhuǎn)子10流動(dòng)的冷卻介質(zhì)現(xiàn)在依據(jù)本發(fā)明用于在振動(dòng)檢測(cè)期間以可控制和調(diào)節(jié)的方式加熱轉(zhuǎn)子、保持在一種提高的溫度上并隨后再冷卻。為此依據(jù)圖2和4的轉(zhuǎn)子輥身31被一個(gè)為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)為矩形的加熱室11環(huán)繞。圖1示出了這種加熱室11的實(shí)施例。那里所示的加熱室11由型材框架15組成，該框架具有蓋板16和門(mén)17，用于可以封閉地使外殼完整(圖1中去掉了幾個(gè)蓋板16和門(mén)17，以便可以看到加熱室11的內(nèi)部)。加熱室11支承在四個(gè)穩(wěn)固的立柱24上。加熱室11的內(nèi)部空間分成三個(gè)室12、13和14，即，中間的流出室12，與其在軸向上分別連接一個(gè)通過(guò)隔板18或19隔開(kāi)的流入室13或14。隔板18、19內(nèi)各自具有一個(gè)圓形的中心開(kāi)口20或21，轉(zhuǎn)子輥身31分別利用一個(gè)端段穿過(guò)開(kāi)口。流入室13、14具有側(cè)面設(shè)置的入口23，經(jīng)過(guò)輸入管路(圖4中的39)輸送的冷卻介質(zhì)通過(guò)該入口進(jìn)入到加熱室11內(nèi)。流出室12在底部上具有相應(yīng)的出口22，其上連接冷卻介質(zhì)的輸出管路(圖4中的40)。
如從圖2所看到的那樣，轉(zhuǎn)子10利用轉(zhuǎn)子軸32的末端從加熱室11的兩側(cè)軸向伸出，并可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在相應(yīng)的軸承26、27上。在一端(圖2左側(cè))上，轉(zhuǎn)子軸32與一個(gè)傳動(dòng)軸28連接并通過(guò)傳動(dòng)軸28由一個(gè)(未示出的)傳動(dòng)裝置帶到額定轉(zhuǎn)速。在另一端上，在轉(zhuǎn)子軸32上法蘭連接一個(gè)具有匯流環(huán)29的補(bǔ)充部分，通過(guò)該匯流環(huán)例如可以借助于安裝在轉(zhuǎn)子10中心和轉(zhuǎn)子輥身31末端上的溫度傳感器30或者通過(guò)轉(zhuǎn)子繞組34本身測(cè)量轉(zhuǎn)子繞組的平均繞組溫度MWT。
依據(jù)舉例示出轉(zhuǎn)子繞組軸向冷卻的圖4，通過(guò)適當(dāng)控制冷卻回路來(lái)實(shí)現(xiàn)圖6所示平均繞組溫度MWT關(guān)于時(shí)間t的溫度變化曲線。為控制冷卻回路，在輸入管路39和輸出管路40中設(shè)有可控的閥門(mén)43或44(圖4的下半部分B)。入口管路39和出口管路40同樣通過(guò)其中設(shè)有可控閥門(mén)42的回流管路41而相互連接(圖4中的上半部分A)。在第一時(shí)間間隔(t0-t1)內(nèi)，在轉(zhuǎn)子10的額定轉(zhuǎn)速情況下將轉(zhuǎn)子繞組從一個(gè)起始溫度T出發(fā)加熱到更高的溫度T+ΔT上。實(shí)現(xiàn)這種加熱的方法是，依據(jù)圖4下半部分B關(guān)閉閥門(mén)43和44，并使排出的冷卻介質(zhì)完全或者盡可能地返回到輸入口。通過(guò)轉(zhuǎn)子與冷卻介質(zhì)的相互作用而產(chǎn)生的流體動(dòng)力損失，在封閉的回路內(nèi)引起對(duì)于冷卻介質(zhì)的不斷加熱，將其傳遞到轉(zhuǎn)子繞組34上。如果達(dá)到提高的溫度T+ΔT，那么在一第二時(shí)間間隔(t1-t2)內(nèi)將所達(dá)到的溫度保持恒定，方法是通過(guò)增加地打開(kāi)封閉的冷卻回路來(lái)防止繼續(xù)加熱。然后在一第三時(shí)間間隔(t2-t3)內(nèi)再?gòu)乃龈邷囟壤鋮s，方法是依據(jù)圖4上半部分A借助于閥門(mén)42將回流管路41關(guān)閉，并在同時(shí)從轉(zhuǎn)子繞組34排出變熱的冷卻介質(zhì)的情況下通過(guò)輸送冷的冷卻介質(zhì)排出熱量。
閥門(mén)42、...、44的控制例如依據(jù)圖5通過(guò)一中央控制和分析單元38進(jìn)行，該單元在輸入端上連接三個(gè)分布地設(shè)置在轉(zhuǎn)子輥身31上的溫度傳感器30。圖6中溫度變化期間在轉(zhuǎn)子10上出現(xiàn)的由熱造成的振動(dòng)變化借助于振動(dòng)傳感器36和37接收，并輸送到控制和分析單元38進(jìn)行分析。振動(dòng)傳感器36和37始終成對(duì)地用于與轉(zhuǎn)子軸線33垂直的兩個(gè)正交方向，并可以設(shè)置在軸承26、27和/或者轉(zhuǎn)子軸32的末端上。
在依據(jù)本發(fā)明的加熱室11內(nèi)，在檢測(cè)過(guò)程(“熱態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)”)中的主要步驟和條件如下(1)將轉(zhuǎn)子10安裝在離心設(shè)備上并按照規(guī)范平衡。
(2)在轉(zhuǎn)子10上安裝例如溫度傳感器30，用于在額定轉(zhuǎn)速(通常為1500...3600U/min)下確定平均繞組溫度MWT。也可以選擇借助于轉(zhuǎn)子繞組34的電阻變化確定MWT，例如像公知的勵(lì)磁電流感應(yīng)的熱態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)或者標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。溫度傳感器30也可以用于確定冷卻介質(zhì)的溫度。
(3)轉(zhuǎn)子利用加熱室11改造，該加熱室至少環(huán)繞轉(zhuǎn)子10的冷風(fēng)入口和出口a.所述室必須密封良好，以避免較大的泄漏。
b.冷卻介質(zhì)的循環(huán)體積必須明確限制。
c.所述室可以具有內(nèi)部劃分的單個(gè)流入室和流出室。
d.冷卻介質(zhì)的流入和流出可以控制(閥門(mén))。
e.加熱的冷卻介質(zhì)可以受控制地返回到進(jìn)入口(返回管路)。
(4)對(duì)于冷卻階段必須輸送足夠冷的冷卻介質(zhì)，并排出變熱的冷卻介質(zhì)。
(5)將轉(zhuǎn)子帶到并保持在額定轉(zhuǎn)速。
(6)測(cè)量和監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子振動(dòng)、繞組溫度以及入口和出口處和/或室內(nèi)部的冷卻介質(zhì)溫度。
(7)所述冷風(fēng)輸入、熱量排出和可能的返回根據(jù)對(duì)于繞組溫度、檢測(cè)數(shù)據(jù)和必要時(shí)冷風(fēng)溫度的說(shuō)明來(lái)進(jìn)行控制。在此方面如圖4虛線框所示也可以使用輔助裝置，如附加的加熱源25(例如熱交換器、加熱器、燃燒器等)或者風(fēng)扇46。
附圖標(biāo)記列表10 轉(zhuǎn)子11 加熱室12 流出室13、14 流入室15 框架16 蓋板17 門(mén)18、19 隔板20、21 開(kāi)口22 出口23 入口24 支柱25 加熱源26、27 軸承28 傳動(dòng)軸29 匯流環(huán)30 溫度測(cè)量傳感器(可選擇，參見(jiàn)第10頁(yè)的說(shuō)明)31 轉(zhuǎn)子輥身32 轉(zhuǎn)子軸33 轉(zhuǎn)子軸線34 轉(zhuǎn)子繞組35 楔塊36、37 振動(dòng)傳感器38 控制和分析單元39 輸入管路；入口側(cè)40 輸出管路；出口側(cè)41 回流管路42、...、44閥門(mén)45 中間平面46 風(fēng)扇
權(quán)利要求
1.用于檢測(cè)特別是一渦輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(10)的這種旋轉(zhuǎn)機(jī)械件的由熱造成的不平衡的方法，在該方法中，將在正常溫度下平衡的旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)在拆卸狀態(tài)下首先置于并保持在額定轉(zhuǎn)速上，而其溫度變化并同時(shí)測(cè)量旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)瞬間產(chǎn)生的振動(dòng)變化，其特征在于，旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)在檢測(cè)期間至少部分被至少一個(gè)封閉的加熱室(11)環(huán)繞，旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)在加熱室(11)內(nèi)被冷卻介質(zhì)環(huán)流和/或通流，而且旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)的加熱基本上通過(guò)來(lái)自旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)與循環(huán)冷卻介質(zhì)相互作用的流體動(dòng)力損失來(lái)產(chǎn)生。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所要檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)在一第一時(shí)間間隔(t0-t1)內(nèi)加熱到一更高的溫度上，在一第二時(shí)間間隔(t1-t2)內(nèi)保持在該更高溫度上，并在一第三時(shí)間間隔(t2-t3)內(nèi)再?gòu)脑摳邷囟壤鋮s。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所要檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械件為渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(10)，該轉(zhuǎn)子(10)具有一轉(zhuǎn)子繞組(34)，并為了確定轉(zhuǎn)子(10)的溫度而測(cè)量轉(zhuǎn)子繞組(34)的平均繞組溫度。
4.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(10)具有一轉(zhuǎn)子軸(32)以及一在轉(zhuǎn)子軸(32)的中間部分中構(gòu)成的、含有轉(zhuǎn)子繞組(34)的轉(zhuǎn)子輥身(31)，轉(zhuǎn)子輥身(31)被加熱室(11)環(huán)繞，而且轉(zhuǎn)子軸(32)在轉(zhuǎn)子輥身(31)兩側(cè)上可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在分別處于加熱室(11)外面的軸承(26、27)上。
5.按權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，為測(cè)量平均繞組溫度，分別測(cè)量轉(zhuǎn)子輥身(31)末端和中間的溫度。
6.按權(quán)利要求3至5之一所述的方法，其特征在于，所述冷卻介質(zhì)在轉(zhuǎn)子輥身(31)末端上通過(guò)輸入管路(39)進(jìn)入加熱室(11)，在轉(zhuǎn)子輥身(31)端面上軸向流入到轉(zhuǎn)子繞組(34)中，在轉(zhuǎn)子輥身(31)的圓周上徑向地從轉(zhuǎn)子繞組(34)流出，并通過(guò)一輸出管路(40)再?gòu)募訜崾?11)排出。
7.按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在對(duì)于所述轉(zhuǎn)子(10)在第一時(shí)間間隔(t0-t1)內(nèi)的加熱期間，將從加熱室(11)排出的冷卻介質(zhì)由輸出管路(40)至少部分地為了重新進(jìn)入加熱室(11)中而返回到輸入管路(39)。
8.按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在對(duì)于所述轉(zhuǎn)子(10)在第三時(shí)間間隔(t2-t3)內(nèi)的冷卻期間，向加熱室(11)輸送冷的冷卻介質(zhì)，并排出已加熱的冷卻介質(zhì)。
9.按權(quán)利要求6至8之一所述的方法，其特征在于，所述加熱室(11)內(nèi)部在軸向上劃分成至少一個(gè)用于收集從轉(zhuǎn)子繞組(34)流出的冷卻介質(zhì)的流出室(12)和至少一個(gè)流入室(13、14)，該流入室與流出室(12)鄰接并環(huán)繞轉(zhuǎn)子輥身(31)的端面，確切地說(shuō)環(huán)繞冷卻介質(zhì)進(jìn)入轉(zhuǎn)子(10)的入口，冷卻介質(zhì)被輸送到流入室(13、14)內(nèi)并被從流出室(12)排出。
10.按權(quán)利要求6至9之一所述的方法，其特征在于，所述冷卻介質(zhì)基本上軸向流經(jīng)轉(zhuǎn)子繞組(34)。
11.按權(quán)利要求6至9之一所述的方法，其特征在于，所述冷卻介質(zhì)基本上徑向流經(jīng)轉(zhuǎn)子繞組(34)。
12.按權(quán)利要求3至11之一所述的方法，其特征在于，所述冷卻介質(zhì)通過(guò)加熱室(11)或轉(zhuǎn)子繞組(34)的循環(huán)借助于閥門(mén)(42、...、44)來(lái)控制，而且檢測(cè)期間平均繞組溫度的變化受閥門(mén)(42...、44)控制的影響。
13.按權(quán)利要求3至11之一所述的方法，其特征在于，為調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)溫度，在冷卻介質(zhì)流中使用至少一個(gè)附加的加熱源(25)。
14.按權(quán)利要求3至11之一所述的方法，其特征在于，所述冷卻介質(zhì)通過(guò)加熱室(11)或轉(zhuǎn)子繞組(34)的循環(huán)借助于至少一個(gè)附加的風(fēng)扇(46)影響。
15.用于實(shí)施權(quán)利要求1所述方法的裝置，包括第一機(jī)構(gòu)(26、27)，其用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)；第二機(jī)構(gòu)(28)，其用于將旋轉(zhuǎn)支承在第一機(jī)構(gòu)中的機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)驅(qū)動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速；第三機(jī)構(gòu)(29、30、38)，其用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)的溫度；第四機(jī)構(gòu)(36、37、38)，其用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)的振動(dòng)；以及第五機(jī)構(gòu)(12、13、18、19、39、40)，其用于利用一種流動(dòng)的冷卻介質(zhì)冷卻旋轉(zhuǎn)的機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)，其特征在于，旋轉(zhuǎn)的機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)至少部分地由至少一個(gè)封閉的加熱室(11)環(huán)繞，通過(guò)該加熱室使冷卻介質(zhì)從一入口側(cè)(39)流向一出口側(cè)(40)。(說(shuō)明參閱權(quán)利要求19)
16.按權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，該裝置用于一渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(10)，該轉(zhuǎn)子(10)包括一個(gè)轉(zhuǎn)子軸(32)和一個(gè)在該轉(zhuǎn)子軸(32)的中間部分中構(gòu)成的、含有一轉(zhuǎn)子繞組(34)的轉(zhuǎn)子輥身(31)，加熱室(11)環(huán)繞轉(zhuǎn)子輥身(31)，而且在加熱室(11)外面在相對(duì)置的側(cè)面上設(shè)置用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承轉(zhuǎn)子軸(32)的軸承(26、27)。
17.按權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述加熱室(11)在內(nèi)部軸向上劃分成至少一個(gè)用于收集從轉(zhuǎn)子(10)流出的冷卻介質(zhì)的流出室(12)和至少一個(gè)流入室(13、14)，該流入室與流出室(12)鄰接并環(huán)繞轉(zhuǎn)子輥身(31)的端面，確切地說(shuō)環(huán)繞冷卻介質(zhì)進(jìn)入轉(zhuǎn)子(10)的入口，而且在流入室(13、14)上連接用于冷卻介質(zhì)的輸入管路(39)，并在流出室(12)上連接輸出管路(40)。
18.按權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，輸入管路(39)和輸出管路(40)通過(guò)一可關(guān)閉的回流管路(41)連接。
19.按權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，在所述回流管路(41)內(nèi)設(shè)置一可控閥門(mén)(42)。
20.按權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，在所述輸入管路(39)和輸出管路(40)內(nèi)在回流管路(41)的前面或后面分別設(shè)置一可控閥門(mén)(43、44)。
21.按權(quán)利要求19或20所述的裝置，其特征在于，所述閥門(mén)(42、...、44)由控制和分析單元(38)根據(jù)在轉(zhuǎn)子(10)內(nèi)所測(cè)量溫度的說(shuō)明進(jìn)行控制。
22.按權(quán)利要求17至21之一所述的裝置，其特征在于，在冷卻介質(zhì)流內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)附加的加熱源(25)。
23.按權(quán)利要求18至23之一所述的裝置，其特征在于，為支持冷卻介質(zhì)流設(shè)置至少一個(gè)附加的風(fēng)扇(46)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)特別是渦輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(10)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械件的由熱造成的不平衡的方法，將在正常溫度下平衡的旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)在拆卸狀態(tài)下首先置于并保持在額定轉(zhuǎn)速上，而其溫度變化并同時(shí)測(cè)量旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)瞬間產(chǎn)生的振動(dòng)變化。檢測(cè)裝置的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)可以由此實(shí)現(xiàn)，即旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)在檢測(cè)期間至少部分地被一個(gè)封閉的加熱室(11)環(huán)繞，旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)在加熱室(11)內(nèi)被冷卻介質(zhì)環(huán)流和/或通流，而且旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)的加熱基本上通過(guò)來(lái)自旋轉(zhuǎn)機(jī)械件或轉(zhuǎn)子(10)與循環(huán)冷卻介質(zhì)相互作用的流體動(dòng)力損失來(lái)產(chǎn)生。
文檔編號(hào)G01M1/14GK1847815SQ200610084050
公開(kāi)日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2006年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月13日
發(fā)明者E·J·奧布爾拉特, L·布雷吉, A·J·霍爾姆斯, G·S·克萊因, E·韋特, M·C·韋里耶 申請(qǐng)人:阿爾斯托姆科技有限公司