摘 要:通過對(duì)振動特征、規律的仔細研究,分析確定該故障是由於勵磁機旋(xuán)轉整流器的絕緣板與螺栓連接緊力不足,造成絕緣板移動使軸瓦振(zhèn)動增大。通過上(shàng)緊螺栓,解決了軸瓦振動大的問題。
關鍵詞:軸瓦振動;膨脹;絕緣板
一、故障現象
某熱電廠2號機係(xì)武漢(hàn)汽輪機廠生產(chǎn)的50MW汽輪發電機組(zǔ),型(xíng)號:C50-35/3,單缸、單排(pái)汽,整個軸(zhóu)係由汽輪機轉子、發電機和(hé)勵磁機(jī)轉子組(zǔ)成,其間(jiān)均為剛性聯(lián)軸器連接。發電機和勵磁機是兩軸三支撐形式。整個軸係布置如圖1所示。1號軸承座落在前(qián)軸承箱裏;2、3號軸承座落在排汽缸上;4號軸承為落地軸承;5號軸承座落(luò)在勵磁機底座上。該機組(zǔ)自投(tóu)產以來5瓦振動就0.05-0.06mm之(zhī)間擺動,嚴重威脅機組(zǔ)安全運行。這次對該機組進行小修,對各瓦墊鐵、烏金吃合(hé)情況進行檢查,接觸(chù)麵積達85%以上;軸瓦緊力在合(hé)格範圍內;各轉子對輪中心數據小於0.03mm。排除檢修方麵引起軸(zhóu)瓦振動大原因。
該機組小修完後開機,對5瓦振動數據如下表1:
在3000 r/min時5瓦基頻(pín)振動占通頻的80%以上,二倍頻與三(sān)倍頻都(dōu)小於0.01 mm;用便攜式測振(zhèn)表測(cè)量5號軸承座(zuò),從瓦蓋至(zhì)地(dì)麵各結合麵振動差(chà)值都小於0.03 mm,軸承座連接剛度不足可以排(pái)除;測量位置越(yuè)靠近地麵振動值越小,基礎共振可以排除。初步判斷為轉子動不平衡,做動平衡後各瓦振動如下表2。
機組帶滿負荷運行當(dāng)天振動無變化,兩(liǎng)天後振動突然增大,將發電機(jī)解列維持3000 r/min時發現5瓦振動變化不大(dà),數據見(jiàn)下表3。
機組停下後(hòu)再次衝轉到(dào)3000 r/min振動數值和相位變化不大。
二、振(zhèn)動故障診斷
1、振動類別
振動主要分量是基頻,按振動類別分(fèn)為普通強(qiáng)迫振動。
2、軸承座剛度
轉子在(zài)次加重平衡後,機組啟動3000 r/min下振動不大說明兩點:一是該轉子經加重後平(píng)衡較好(hǎo),激振力不大。二是軸承座剛度正常。
機組小修(xiū)後(hòu)開機在3000 r/min時測量軸承座剛度在合格範圍內;基礎也不存在共振。由此(cǐ)推出軸承振動大(dà),是由於機組帶負荷運行一段時間後轉子激振力突然增(zēng)大產生。
3、激振力
1)勵磁機轉子存在熱彎曲
轉子經過平衡後帶滿負荷運行(háng)一天,軸瓦振動都在合格範圍內。機組(zǔ)帶負荷兩天(tiān)後振動增大,軸瓦振(zhèn)動大後(hòu)機組解列維(wéi)持3000 r/min和停機後再次開機至(zhì)3000 r/min振動幾乎不變。可(kě)以排除勵磁機轉子存在熱彎曲(qǔ)。
2)轉子熱(rè)對(duì)中不好
發電機後軸承與勵磁機軸承都是落(luò)地軸承,遠離汽輪機和高溫管道,不存在(zài)較大熱源,排除軸承座受熱後標(biāo)高變化引起轉(zhuǎn)子聯軸器對中不好。
3)不平(píng)衡力
機組帶負荷一段時間(jiān)後振動增大,停機後再次開機振動幾乎不變(biàn)。得出勵磁(cí)機轉子受熱後部件有移動,並且部(bù)件移動(dòng)後具有不可恢複性。
三、振動(dòng)處(chù)理
通過以(yǐ)上(shàng)分析,故障在勵磁機轉子上,通過查找圖紙發現該(gāi)機(jī)組的勵磁機為(wéi)無(wú)刷勵磁方(fāng)式,旋轉(zhuǎn)整流(liú)器有兩張(zhāng)絕緣板,每張絕緣板通過6隻螺栓連接在轉子中部的圓盤(pán)上。可能產生移動的隻有這兩張絕緣板。見圖(tú)2所示。

當(dāng)時推測機(jī)組帶負荷後勵磁機轉子受熱,螺(luó)栓(shuān)膨脹係數大於絕緣(yuán)板,連接的螺栓會伸(shēn)長使絕緣板鬆動後產生位移。機組停下後將勵磁(cí)機(jī)外罩拿開(kāi),用套筒扳手緊這12個螺栓,發現全部螺栓都較(jiào)鬆,每隻螺栓都旋緊了100°左右,上緊螺栓後開機從新做動平衡,機組運行半年(nián)未出現軸瓦振動超標現象(xiàng)。
四、結論和建議
後經調查該類型機組勵磁機都存(cún)在此相象。機組在廠家安裝時是冷態。當轉子受熱(rè)後,又在高離心力狀態下(xià),使固定不太牢固的絕緣板產生移動。建議廠家將(jiāng)固(gù)定絕緣板中的每麵6隻螺栓(shuān)任意(yì)對角選(xuǎn)兩隻,更換成定位螺栓。這樣即使螺栓有輕微鬆動,有定位螺栓限製絕緣板也不會(huì)移動。