本发明涉及一种提高大型汽轮发电机支撑刚度降低振动响应的方法，属于汽轮发电机安装、调试、运行维护技术领域。
背景技术：
随着大型汽轮发电机的广泛应用，大型汽轮发电机的安全运行显得尤为重要，其中振动问题是制约发电机安全运行的最为重要的问题之一。在汽轮发电机的运行中，振动会导致零部件疲劳，进而导致轴承损伤，机座开裂、绝缘损坏、机组漏氢乃至发生氢爆等危险事件。大型汽轮发电机中的支撑刚度是影响振动的重要因素。根据理论分析，抵抗变形的能力称为刚度，即引起单位振幅所需要的动态力。影响刚度的因素是材料本身和零部件的结构形式，改变零部件的结构形式对刚度有显著的影响。刚度高，则振动降低；刚度低，则振动升高。
发电机在现场安装时为了达到最高的支撑刚度，要求载荷分配均匀。其在安装、运行时，如附图1，附图2所示整个系统的连接通常分为发电机底板层1、台板层2、二次灌浆层3、基础层4，该四部分共同组成一个整体。当提高系统中的任何一个因素、或者多个因素(无论提高发电机底板层1、台板层2、二次灌浆层3、基础层4中的任何一个或者多个)的支撑刚度，在相同的运行工况下，振动必然降低。其中，发电机安装在台板层2之上。由于大型汽轮发电机重量较重(例如300mw级的发电机通常达到约300吨，600mw级的发电机通常达到约450吨，1000mw级的发电机通常达到约700吨)，如此高负荷的重量，通常无法进行便捷的移动；而对于二次灌浆层，若混凝土已经成型，一般无法再次进行更改，此时需要提高系统的支撑刚度，非常困难。如果需要破坏二次灌浆层，算上混凝土凿开、灌胶、养护的时间，周期通常需要4个月以上，对生产运行连续性所造成的破坏是不可言估的。因此，如何有效的提高整个系统的支撑刚度、降低振动响应，确保发电机安全的运行，成为本技术领域亟需解决的一个非常重要的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是为解决如何提高发电机支撑刚度，降低振动响应的技术问题。
为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种提高大型汽轮发电机支撑刚度降低振动响应的方法，包括以下步骤：
步骤1：建立测量模型；按照发电机的定子图纸建立发电机的载荷分配测量模型；对发电机四角进行标号；
步骤2：建立测量模块；根据步骤1中发电机的载荷分配测量模型，采用微应变技术，通过安装在测点处的高精度应变片测量出各个测点的应变值；
步骤3：计算应力值；利用应力应变可互相转换，通过步骤2得到的应变值，计算出相应的各个测点的应力值大小；
步骤4：计算载荷分配数据；根据步骤3的各个测点的应力值，计算得到发电机的载荷分配数据；
步骤5：调整垫片布置；根据步骤4得到的原值状态下的发电机载荷分配数据，计算得到垫片的调整方案，通过调整垫片布置，达到改变载荷分配数据的目的；
步骤6：取得优化结果：不断的重复步骤2至步骤5，迭代优化载荷分配数据，直至发电机四角的载荷分配达到最优值；并使得整个发电机的载荷分配曲线形成为一条两端高、中间低的“微笑”曲线。
优选地，上述步骤1中建立载荷分配测量模型时，测量点设为48组或者64组。
优选地，上述步骤2中安装高精度应变片的测点处，在应变片安装前，需将安装位置去除油漆、锈蚀并打磨光滑。
优选地，上述步骤6中发电机四角的载荷分配达到最优值时，汽端两侧值相差＜10％，励端两侧值相差＜10％，对角线之和值相差＜10％。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明通过优化调整垫片布置，使得四角的载荷分配达到最优质，从而达到载荷均匀、支撑强度好、支撑刚度高的目的；
本发明通过采用微应变技术，就地测量得到发电机的应变、应力、载荷分配数据，通过调整发电机底板层1和台板层2之间的垫片布置，从而使得安装在台板层2之上的发电机支撑刚度得到提高，达到最优，从而达到降低振动响应的目的。
本发明计算过程模块化，易于使用便于修改，可重复调用，顺序耦合计算模式有效降低了现场工程难度，无需破坏二次灌浆层3以及基础层4，对于大型、无法便捷移动的发电机，可节约大量的施工工期。
附图说明
图1为发电机在现场安装的外观结构示意图；
图2为图1中a处发电机在安装时系统结构局部放大示意图；
图3为采用本发明提供的一种提高大型汽轮发电机支撑刚度降低振动响应的方法进行发电机载荷分配试验时载荷分配曲线图；
图4为载荷分配试验的工序步骤；
图5为发电机四角载荷分配比例示意；
附图标记：1.发电机底板层；2.台板层；3.二次灌浆层；4.基础层；5.发电机；6.垫片；7.载荷分配曲线。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下：
如图1-4所示，本发明提供一种提高大型汽轮发电机支撑刚度降低振动响应的方法；包括以下步骤：
步骤1：建立测量模型：按照发电机5的定子图纸建立发电机的载荷分配测量模型(通常为48组测量点或者64组测量点)；对发电机四角进行标号；
步骤2：建立测量模块：根据发电机的载荷分配测量模型，采用微应变技术，通过安装在测点处的高精度应变片测量出各个测点的应变值；
步骤3：计算应力值：利用应力应变互相转换的思想，通过步骤2得到的应变值，计算出相应的各个测点的应力值大小；
步骤4：计算载荷分配数据：根据步骤3的各个测点的应力值，计算得到发电机的载荷分配数据；
步骤5：调整垫片布置：根据步骤4得到的原值状态下的发电机载荷分配数据，计算得到垫片的调整方案，通过调整垫片布置，达到改变载荷分配数据的目的；
步骤6：取得优化结果：
不断的重复步骤2至步骤5，迭代优化载荷分配数据，直至发电机a\b\c\d四角的载荷分配达到最优值(要求汽端两侧值相差＜10％，励端两侧值相差＜10％，对角线之和值相差＜10％)，并使得整个发电机5的载荷分配曲线7为一条两端高、中间低的“微笑”曲线。如图3所示。
通过优化调整垫片6布置，使得四角的载荷分配达到最优质，从而达到载荷均匀、支撑强度好、支撑刚度高的目的；
本发明通过采用微应变技术，就地测量得到发电机的应变、应力、载荷分配数据，通过调整发电机底板层1和台板层2之间的垫片6布置，从而使得安装在台板层2之上的发电机5支撑刚度得到提高，达到最优，从而达到降低振动响应的目的。
本发明的实施过程采用模块化，将发电机的应变测量、应力计算、载荷分配情况分模块进行，采用顺序耦合的方式，应变测量的结果保存后供应力计算使用，应力计算的结果保存后供载荷分配比例计算使用，并为垫片6调整提供数据支撑。通过不断的调整垫片6的布置，最终达到步骤6的结果。
通过技术手段调整发电机四角的载荷分配，使其达到最优值，如图5所示，将发电机分为四角，四角中每一个角的载荷分配比例分为l1、l2、l3、l4四档，且每档均按比例分布，呈现一条两端高中间低的“微笑曲线”。
本发明的技术方案是提供了通过采用“载荷分配技术”，实地测量发电机的实际载荷分配数据、并根据该数据计算、调整发电机底板和台板之间的垫片分布，改善相互间的连接，提高系统的支撑刚度，从而达到降低振动响应的效果。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
1.一种提高大型汽轮发电机支撑刚度降低振动响应的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：建立测量模型；按照发电机的定子图纸建立发电机的载荷分配测量模型；对发电机四角进行标号；
步骤2：建立测量模块；根据步骤1中发电机的载荷分配测量模型，采用微应变技术，通过安装在测点处的高精度应变片测量出各个测点的应变值；
步骤3：计算应力值；利用应力应变可互相转换，通过步骤2得到的应变值，计算出相应的各个测点的应力值大小；
步骤4：计算载荷分配数据；根据步骤3的各个测点的应力值，计算得到发电机的载荷分配数据；
步骤5：调整垫片布置；根据步骤4得到的原值状态下的发电机载荷分配数据，计算得到垫片的调整方案，通过调整垫片布置，达到改变载荷分配数据的目的；
步骤6：取得优化结果：不断的重复步骤2至步骤5，迭代优化载荷分配数据，直至发电机四角的载荷分配达到最优值，并使得整个发电机的载荷分配曲线形成为一条两端高、中间低的“微笑”曲线。
2.如权利要求1所述的一种提高大型汽轮发电机支撑刚度降低振动响应的方法，其特征在于：所述步骤1中建立载荷分配测量模型时，测量点设为48组或者64组。
3.如权利要求2所述的一种提高大型汽轮发电机支撑刚度降低振动响应的方法，其特征在于：所述步骤2中安装高精度应变片的测点处，在应变片安装前，需将安装位置去除油漆、锈蚀并打磨光滑。
4.如权利要求3所述的一种提高大型汽轮发电机支撑刚度降低振动响应的方法，其特征在于：所述步骤6中发电机四角的载荷分配达到最优值时，汽端两侧值相差＜10％，励端两侧值相差＜10％，对角线之和值相差＜10％。
技术总结