王樂(lè)藝

摘要：汽輪發(fā)電機(jī)組常常會(huì)因?yàn)橐恍┰蛞鹫駝?dòng)故障，導(dǎo)致其功能及部件受損。如轉(zhuǎn)子質(zhì)量平衡性不足，部分動(dòng)靜部位發(fā)生摩擦，聯(lián)軸器對(duì)中性不足及轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)剛度偏低等因素導(dǎo)致汽輪機(jī)組振動(dòng)無(wú)法定速，軸瓦發(fā)生損壞以及葉片斷裂等，影響汽輪發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本文針對(duì)以上五個(gè)引起振動(dòng)故障的原因進(jìn)行分析，并針對(duì)其提出一定預(yù)防措施以期避免汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：汽輪發(fā)電機(jī)組;振動(dòng)故障;預(yù)防措施

引言

發(fā)電廠主要研究及開(kāi)發(fā)各種發(fā)電機(jī)，而汽輪發(fā)電機(jī)組是發(fā)電廠研發(fā)的重要設(shè)備之一。發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)與汽輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)頻率具有密切聯(lián)系。若汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)生振動(dòng)故障，可能會(huì)導(dǎo)致該機(jī)組的部件發(fā)生損壞，制約其功能的發(fā)揮，降低其使用年限，導(dǎo)致投入更多的資金進(jìn)行維修及調(diào)換，甚至可能威脅到員工的生命安全。引起汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障的原因有多種，本文僅針對(duì)其中四種原因進(jìn)行探討與分析。

一、轉(zhuǎn)子質(zhì)量平衡性不足

一般來(lái)說(shuō)，汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)生振動(dòng)故障的主要原因是轉(zhuǎn)子質(zhì)量平衡性不足。而引起轉(zhuǎn)子質(zhì)量平衡性不足的因素有轉(zhuǎn)子出廠質(zhì)量平衡性不足，轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)熱發(fā)生彎曲以及轉(zhuǎn)動(dòng)部件松動(dòng)甚至發(fā)生飛脫現(xiàn)象等。

（一）轉(zhuǎn)子出廠質(zhì)量平衡性不足

轉(zhuǎn)子出廠質(zhì)量不足的主要原因是在加工及制造過(guò)程中由于設(shè)備精密性不足導(dǎo)致其質(zhì)量平衡性不足，設(shè)備精密性不足可能是因?yàn)榧庸ぴO(shè)備在檢修更換轉(zhuǎn)動(dòng)部件后未進(jìn)行調(diào)試[1]。為有效避免轉(zhuǎn)子出廠質(zhì)量平衡性不足，可讓廠家在轉(zhuǎn)子出廠前進(jìn)行高速動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)出廠質(zhì)量平衡性不足現(xiàn)象的消除。此外，在為加工設(shè)備更換轉(zhuǎn)動(dòng)部件后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行動(dòng)平衡調(diào)試，避免因零件磨合導(dǎo)致加工設(shè)備的精密性不足。

（二）轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)熱發(fā)生彎曲

轉(zhuǎn)子在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行下，可能會(huì)由于動(dòng)靜摩擦生熱，潤(rùn)滑油溫升高等發(fā)生彎曲。若此類彎曲未超過(guò)其本身熱承受量，未發(fā)生永久變形，在轉(zhuǎn)子停止運(yùn)轉(zhuǎn)冷卻一段時(shí)間后是可以恢復(fù)原樣的。因此，結(jié)合眾多的轉(zhuǎn)子運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)子運(yùn)行流程的制定，保障該運(yùn)行方案具有一定的合理性，可有效避免熱彎曲現(xiàn)象的發(fā)生。

（三）轉(zhuǎn)動(dòng)部件松動(dòng)引起飛脫

在長(zhǎng)期使用轉(zhuǎn)子后，并忽略對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)部件的檢查，可能會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)部件發(fā)生一定的松動(dòng)，在其運(yùn)行過(guò)程中在離心力作用下松動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件發(fā)生飛脫現(xiàn)象，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子突然性發(fā)生振動(dòng)，導(dǎo)致軸振振幅發(fā)生劇烈變化，影響轉(zhuǎn)子的運(yùn)行質(zhì)量。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部件的檢查，對(duì)松動(dòng)的部件進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整及更換，避免飛脫現(xiàn)象的發(fā)生。

二、部分動(dòng)靜部位發(fā)生摩擦

在轉(zhuǎn)子運(yùn)行過(guò)程中，部分動(dòng)靜部位的摩擦可能會(huì)導(dǎo)致軸系失去穩(wěn)定性，引起轉(zhuǎn)子振動(dòng)故障，甚至可能會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)生永久性的變形，影響其后續(xù)使用。部分動(dòng)靜部位發(fā)生摩擦可能是由于以下三種原因。

（一）轉(zhuǎn)子軸振振幅增大

在轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)，若其軸振振幅發(fā)生較為劇烈的變化，導(dǎo)致增大的振幅超過(guò)動(dòng)靜部位預(yù)留的最小值，會(huì)引起一定摩擦導(dǎo)致振動(dòng)過(guò)大[2]。在此時(shí)不應(yīng)盲目的提升轉(zhuǎn)子運(yùn)行速度，應(yīng)在找出原因后進(jìn)行相應(yīng)的處理，然后將其投入到正常的使用中去。

（二）預(yù)留的動(dòng)靜部位間隙較小

部分員工在安裝及設(shè)計(jì)汽輪發(fā)電機(jī)組的過(guò)程中，為動(dòng)靜部位預(yù)留的間隙較小，導(dǎo)致其在運(yùn)行過(guò)程中因發(fā)生熱脹現(xiàn)象引發(fā)動(dòng)靜部位的碰撞及摩擦。因此，在設(shè)計(jì)及安裝汽輪發(fā)電機(jī)組的過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格把控動(dòng)靜部位預(yù)留的間隙，更應(yīng)加強(qiáng)對(duì)隔板汽封及油擋等部位間隙的預(yù)留，避免因碰撞及摩擦引起泄露，威脅到人們的人身安全。

（三）汽缸發(fā)生變形

汽輪發(fā)電機(jī)組經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，汽缸的保溫工作做得充分性不足，導(dǎo)致汽缸承受的熱量均勻性不足，上下缸之間產(chǎn)生較大的溫差，使汽缸處于弓背狀態(tài)并發(fā)生一定的變形，若變形值超過(guò)動(dòng)靜部位間隙的最小值，就會(huì)引起一定的碰撞及摩擦[3]。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)汽缸的保溫處理，使上下缸的溫差維持在穩(wěn)定的范圍內(nèi)，避免汽缸發(fā)生變形導(dǎo)致摩擦現(xiàn)象的發(fā)生。

三、聯(lián)軸器對(duì)中性不足

在進(jìn)行汽輪發(fā)電機(jī)組安裝及檢修時(shí)，最關(guān)鍵的一步就是為其軸系找中，保障聯(lián)軸器的對(duì)中性。若聯(lián)軸器的對(duì)中性不足，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子相連接的部位產(chǎn)生一定的彎矩力，促進(jìn)剪切力的增加，與其相鄰的軸承也會(huì)承擔(dān)一定的作用力，導(dǎo)致機(jī)組發(fā)生振動(dòng)故障。在加強(qiáng)聯(lián)軸器的對(duì)中性時(shí)，應(yīng)從以下四方面著手：

（一）在架設(shè)量具前應(yīng)保證其仍在有效期范圍內(nèi)，在架設(shè)量具時(shí)應(yīng)保證其牢靠性及穩(wěn)定性。在盤動(dòng)轉(zhuǎn)子時(shí)應(yīng)注意百分表?xiàng)U及臨時(shí)卡子的位置，應(yīng)緩慢且均勻地運(yùn)行轉(zhuǎn)子，避免二者發(fā)生移位現(xiàn)象。

（二）應(yīng)在轉(zhuǎn)子自由不受力的情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄，在盤動(dòng)轉(zhuǎn)子90°后，為保證讀數(shù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)盤車銷狀態(tài)的檢查，保障其處于自由活動(dòng)的狀態(tài)，還應(yīng)促進(jìn)鋼絲繩的放松，使其處于不受力的狀態(tài)[4]。

（三）在盤動(dòng)轉(zhuǎn)子前應(yīng)在其上安裝并設(shè)立防竄動(dòng)裝置，與此同時(shí)，還應(yīng)保證盤車的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向具有高度一致性，避免聯(lián)軸器的對(duì)中心不足。

（四）在軸系找中工作結(jié)束后，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其對(duì)中性的測(cè)量，在測(cè)量之前應(yīng)歸為百分表對(duì)數(shù)，并至少進(jìn)行兩次的測(cè)量，若兩次測(cè)量結(jié)果基本一致，表明該聯(lián)軸器具有高度對(duì)中性。

四、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)剛度偏低

汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)剛度偏低易導(dǎo)致其支撐結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定的問(wèn)題。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)剛度不僅包含轉(zhuǎn)子支架的剛度，還包含缸體的剛度。若低壓缸的非落地式軸承剛度不足，會(huì)促進(jìn)其振動(dòng)頻率的增加，影響轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速，使二者陷入共振的狀態(tài)。因此應(yīng)在設(shè)計(jì)階段對(duì)其加強(qiáng)剛度校核，使其結(jié)構(gòu)剛度達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，避免振動(dòng)故障的發(fā)生。此外，也應(yīng)保障發(fā)電機(jī)的端蓋軸承剛度校核，保障其結(jié)構(gòu)剛度與設(shè)計(jì)目標(biāo)相符，避免端蓋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)共振現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)：

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