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汽輪發電機組軸承振動原因淺析

2019-07-18
杜占國
(河鋼宣鋼設備能源部,河北張家口 075100)
  摘 要:導致汽輪發電機組出現軸承振動的原因有很多,例如軸承本身結構的問題,還有軸承與軸承之間的結構不合理的問題,軸瓦的加工不良造成的問題,都可能導致振動發聲,在振動發生的過程中,可能會導致汽輪發動機運行出現故障,潤滑油油脂和油溫發生異常,這都會影響軸承的工作。因此通過對潤滑油工作狀態進行改善,加強油膜震蕩抵抗力,是較好的對策。本文結合汽輪發動機軸承振動大原因進行分析,期望能夠在提高汽輪機工作質量,降低汽輪發動機工作故障上起到參考作用。
  關鍵詞:汽輪發電機組;軸承振動;原因分析
  某臺汽輪發電機組存在發電機軸承軸向振動大的問題,作為分析案例可以進行深入探討。該機組在運行之后,經常出現發電機的軸承軸向的振動問題,振動值在呈現上升狀態之后,測到的振動值大幅度增大,這說明汽輪機發電機組的軸承振動已經出現了嚴重超標的問題。經過測量,軸承底座的軸向振動值甚至達到了300um以上。通過對機組運行進行振動評價之后,發現了可靠性的重要指標。在汽輪發電機組振動的狀態下,出現汽輪發電機組的相關故障,需要的安裝過程制造過程運行維護過程等進行詳細的檢查。因為這些環節相互之間是互相影響的,每個環節發生問題都會導致震源的產生,進而導致振動放大、疊加、共振。
  一、軸承軸向振動
 ?。?)在進行軸承的軸向振動的檢查的時候,一般應該進行振動幅值的檢測。振動幅值在機組振動過程中,出現的情況一般分為水平或者是垂直。軸向振動過大,則在發電機組軸承出現了震動的時候,通過對機組的軸承軸向振動原因進行分析,可以看到振動產生的真實原因。
 ?。?)機組發電機轉子彎曲,表現在前后軸頸之間,此時軸向的距離會增長,轉軸發生一定的靜撓度。發電機在運轉的時候,如果遇到轉紫銅,定子之間空氣不均勻,則要進行周期性的電磁力,轉子放置在不均勻溫度場中,在熱力的作用下發生彎曲,軸頸產生偏向,引起了軸承跟軸頸的偏轉由轉子彎曲引起振動偏大的同時,振動的烈度同傳子溫度彎曲度可以呈現正比,導致了軸承底座的軸向振動,Z終傳遞給軸承座,發生了軸頸的偏轉。
 ?。?)由于軸承座的不穩定,可能導致軸承底座與臺板的接觸不符合要求。軸振不可避免加劇軸承座的軸相振動。如果軸承無法追隨軸型的偏轉,則可能使得接觸面積達不到75%以上,直接導致分布點不均勻。軸承軸向正中劇烈。由于軸承殼與軸瓦之間的距離偏大,增加了軸承座的軸向振動幅度,在軸承無法跟隨軸徑偏轉運動的前提下,如果軸承緊力越大,則軸承的振動就越大。但是在檢修的時候,由于軸承、軸瓦之間是相互獨立的,沒有依賴的聯合體作為參照,因此受到油膜的摩擦阻力影響,在摩擦阻力沒有真正發生做功的時候,就會產生軸瓦表面的熱量。這些熱量被油流帶走,少部分傳遞給了軸承殼體。此時機組運行的時候必然造成軸承升溫,進而產生膨脹。通過膨脹量和溫度變化量的對比,可以看到Z終的膨化數值。如果在常溫的空氣下軸承過盈量任意放大,此時墊片的壓力就會隨著摩擦力的增大而增大,隨軸頸發生偏轉,導致振動出現增大,再加上軸承可對軸承本身沒有擰緊力,軸承座本身不穩固,因此造成軸向振動嚴重超標是在所難免的。
  二、由于通風量不平衡和電磁力不平衡造成的震動
  在發電機轉子彎曲出現的時候,發電機轉子產生了振動,電磁力不平衡和通風量不平衡,導致了發電機傳子出現了軸向位移。
 ?。?)傳統意義上空氣間隙不均勻,造成了電磁力不平衡。靜子線圈中電流通過,則正常運行時,靜子沿軸向方向的對稱中心進行了偏置。原動機
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