劉林

（卓微（wēi）科技）

機組及故障情況：

某電廠1號汽輪機於2010年（nián）10月份進行大修，11月份結束大修開始運行，啟（qǐ）機及運行過（guò）程（chéng）中發現6號軸承（發電機靠勵（lì）磁機端）軸向振動很大（振動位移由（yóu）上次運行時的（de）70um增大到181um）。

此汽輪機組無中壓缸，結構如上圖所示。此圖Z右端還（hái）有一個勵磁機，有7#和8#兩個滑動軸承（chéng）支承，圖（tú）中未畫出。

此（cǐ）機組裝有（yǒu）本特利3500振動與保護監測係統，在六瓦（wǎ）裝有兩個成90度（dù）夾角安裝的電渦流振動位移探頭測量大軸徑向振動，一個垂直方向的電（diàn）磁式振動速度探頭測量（liàng）軸承座的蓋振。

此外，六號軸承X及Y方向安裝的大（dà）軸振動探頭長（zhǎng）期以來因為受到電磁幹擾，其振動值（zhí）一直很高，蓋振信號不能提（tí）供振動時域與頻譜分析；另外（wài），此機組在六號軸承二年前因為徑向振動增（zēng）大曾經做過現場轉子（zǐ）平衡處理，在發電機轉子兩端加重平衡後結果見下表（biǎo）：

表1

從（cóng）上表可以（yǐ）看到，二年前現場動平衡處（chù）理後，轉子平衡有（yǒu）明顯的效果。

振動原因分析：

沿垂直（zhí）方向從低到高測量6瓦的軸向振（zhèn）動及水（shuǐ）平振動，數據見下表：

表2

對6瓦處的基礎情況測量如下表：（以鬆動腳為測點）

表3

從表3可以確（què）認6瓦處存在基礎鬆（sōng）動故障，鬆（sōng）動（dòng）麵是台板與基礎之間。表（biǎo）2的振動分布規律也符合基礎鬆動的故（gù）障特征（注：並（bìng）且可以看出軸向鬆動比水平方向鬆動更加明顯）。

6瓦軸向振動增大的原因是因為基礎鬆動導（dǎo）致軸承座支撐剛度下降所致，還是由軸承座支撐剛度下降與振動幹擾力增（zēng）大綜合作用所（suǒ）致，或還有其它振動源（yuán）疊加綜合作用？這對故障處理有重要作用。因此，對6瓦振動與工況、運行環境等關（guān）聯關（guān）係；相鄰的5瓦（發電機靠近低壓缸端（duān））和7瓦（勵磁機靠發電機端）的振動信（xìn）號進行了進一（yī）步測（cè）量（liàng）。

由廠內技術人（rén）員所述：機組在定速運行九分鍾，中間（jiān）打閘試（shì）驗後並網加負荷運行（2010.11.14 00：37加勵磁），運行後6瓦振動慢慢（màn）增大。後來發現有基礎鬆動的現象，與五日後（2010.11.19 16：40：34）緊固鬆動處的螺栓，緊固螺栓後振動略有下降。

對加勵磁前後、堅固鬆動螺栓前後振動情況測量並列表比較如下（xià）：

表4

另外，比較轉子平衡後振動、停機前振動、當前振動的1X情況（kuàng）如下表：

表5

從表4加勵磁前後（hòu）的（de）變化情況來看，1X振幅（fú）和相位（wèi）基本沒變化，從頻譜中（zhōng）可以看出增大的頻譜為2X，4X，6X，8X….，是一個典型的電磁幹擾現象，所以真實的振動可以參考加勵磁前的頻譜，振動的變化量（liàng）也（yě）主（zhǔ）要考慮1X的變化（huà）量，扣除幹擾信號量後，6瓦的大軸振動與5瓦的（de）大小接近，所（suǒ）以整個振動信（xìn）號在（zài）各點各方向的值都主要考慮1X的振動信號。

從表4緊固（gù）螺栓前後振動對比來看，緊固螺栓後1X振動量又回到加勵磁前情況，說明加（jiā）勵磁後到緊固螺栓前1X振動量的增大是因為鬆動量緩慢增大所（suǒ）致。 

從表5中可以看出轉子平衡後振動、停機前振動、當前振動的1X情（qíng）況很接近，說明轉（zhuǎn）子（zǐ）的平衡情況一直比較穩定，沒有明顯增加的不平衡力。

從（cóng）上麵二表的分（fèn）析中可以（yǐ）基本排除發電機（jī）轉子熱彎曲、轉（zhuǎn）子裂紋故障（注（zhù）：不平衡力（lì）的增加也排除了）。

另外，軸承部件共（gòng）振（zhèn）也可能導致軸（zhóu）向振（zhèn）動大。但共振表現（xiàn）形式為進入共振頻率區時振動突然增大，而現場人員反映軸向瓦振動與轉速關係明顯、與負荷末發現明顯關聯（lián），故此共振也基本排除（chú）。（因為機組處於定速運行，此結（jié）論無測量數據（jù）支持，要確認此故障可（kě）以變（biàn）轉速運行測量瓦振振動值（zhí）來確認）。

相鄰的5瓦（發電機靠近低壓缸端）和7瓦（勵磁機靠發電機端）的（de）振動信號比較如下表：

表6

從相鄰軸承座信號可以看出6瓦的軸向振動與相鄰點振（zhèn）動沒有相關性。（注：7瓦的（de）軸（zhóu）向振（zhèn）動也很大，但其信號特征為單純（chún）的（de）2X，與6瓦軸向信號特征為單純的1X完全不同，因此，兩信號之間沒有什麽相關性，因此排除了聯軸器安裝中的不對中等故（gù）障。通過確認勵磁機的電極數，估計7瓦的2X振動的信號是由電磁力產生（shēng））

結論及處理建議：

從以上振動（dòng）原因分析可以看出6瓦軸向振動大的原因是由基（jī）礎鬆動導致軸承軸向支（zhī）撐（chēng）剛度下降所致。因此，對故障的（de）處理建（jiàn）議是處理基礎，提高軸承支撐剛（gāng）度。另外（wài），也可以通過轉子動平衡減（jiǎn）少激（jī）振力從而減小（xiǎo）軸向振動（注：因為已經做過一次動平衡，因此通過轉子動平衡的方式來減少軸（zhóu）向（xiàng）振動的效果估計不會太大）。

此外，7瓦處的大振動並非是由6瓦傳遞（dì）過來的振動引起。從信（xìn）號來看，是和電磁力相（xiàng）關，請（qǐng）檢查相關的電磁相關原因。

Z後反饋：

停機維修拆機後，發現6號軸承下（xià）基（jī）礎和台板之間的隔板碎裂。7瓦（wǎ）處的軸瓦內表麵出現過大電流形成的三個燒蝕洞，其中一（yī）個很大。

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