大型发电机转轴残余应力测试方法

大型汽轮发电机的转轴是发电机中*大的转动部件，运行时转速一般为3000r/min或3600r/min，对其的力学性能有较高的要求，尤其是残余应力。残余应力过高，转轴在长期运行过程中极有可能出现翘曲变形或者尺寸上的变化，并将有可能影响到转轴本身的固有频率，这对服役长达十几年的发电机来说具有很大的风险，目前的技术条件一般要求转轴的残余应力≤60MPa。

当前，国内对汽轮发电机转子锻件的残余应力测试大多采用切环法。由于切环法需要在转轴上保留较大的试环区，且在测试的时候需要占用大型机床，在时间与成本上不符合现代生产管理的要求。因此，环芯法就诞生了，其凭借取样位置小、试验时间短、效率高、成本低等优势，受到广泛应用。

环芯法测试原理

在被测表面上粘贴电阻应变片，以电阻应变片为中心，加工一个直径为d的环槽。环芯边界上的残余应力得到释放，电阻应变片就能够记录到应力释放前后的应变变化，通过胡克定律就可以计算出残余应力的大小。

环芯法残余应力测试过程

采用的仪器

仪器采用聚航科技生产的JHHX环芯法残余应力测试系统，是由JHYC静态应变仪和JHHX精密开槽装置组成，全程软件式操作，自动实时计算残余应力，并实时显示和保存应力应变数值，仪器精度高、操作简单。

前期处理

在试验前，应在转轴表面选好测试部位，并对测试部位进行预处理。预处理的主要目的是清洁表面，为粘贴应变片做好准备，并对测试位置进行定位。

首先，在转轴的表面选取测试部位，一般的原则是两个测试点之间的距离以及测试点与转轴端部的距离均大于500MM，避免测试点之间相互影响。另外，由于转轴的外圆是圆弧面，在选定测试部位之后需要将测试部位尽量打磨平整，主要是为了去除表面的氧化层和取得一个较为平整的平面，以便于更好的粘贴应变片和校调钻头的位置。在完成打磨之后，还需用专用的清洗剂对打磨部位进行清洗，为后续粘贴应变片做好准备。

应变片粘贴