影响机组振动原因六篇

影响机组振动原因 篇1

汽轮发电机组的振动对于设备的稳定运行有重要的影响, 直接关系到企业的安全生产。对产生振动的影响因素进行分析, 具有多方面的原因, 设计、制造、安装以及后期的管理等, 都可能会导致汽轮发电机组的振动。下面将从几个方面对影响振动的因素进行分析, 为汽轮发电机组的稳定运行提供基础的理论依据。

1 设计制造环节的失误

汽轮发电机最为重要的运行设备, 其设计的每一个环节都非常重要。在运行的过程中, 其转子的运行速度非常快, 如果在旋转中心方面发生偏离, 将会对轴承造成激荡力, 导致整个机组的振动。所以为了防止中心的偏离, 在设计的过程中应该对生产工艺做出严格的规定, 在进行转子装配时, 每安装一级叶片就做一次平衡试验, 在整体完成后再进行一次整体试验, 只有保证整体的平衡性, 才能够控制振动的产生。

在对机组进行加工制造的过程中, 受到加工精度的影响会导致工艺质量不过关, 易造成振动现象的产生。为了减少因为制造环节出现的振动, 应该提高机械加工的精度, 保证生产的质量。在生产的过程中, 应该使用先进的生产工艺和材料, 提高稳定性, 降低因为生产环节造成的振动。

2 安装与检修方面的因素

对汽轮发电机组的安装需要具有很高的技术, 并且在安装的过程中要严格按照说明书进行。在后期运行的过程中, 要做好检修工作, 保证汽轮发电机组能够正常的运行。在安装与检修的过程中, 会因为工艺水平不高或者没有按照规范的要求执行, 都会导致机组发生振动, 所以在这两个环节要给予高度的重视。

2.1 轴承标高的选择

在汽轮发电机安装的过程中, 需要轴承作为支撑, 所以轴承的设置极为关键, 两侧轴承的标高一定要在同一水平线上, 保持汽轮发电机的平衡。如果两侧的轴承标高不同, 那么其所承担的荷载也就不同, 在负荷较轻的一端, 就会出现自激振动, 而较重的一端就会因为负荷较强而产生较大的力量, 从而引起轴瓦温度的上升, 导致机组振动。

针对这种现象可以在安装汽轮发电机组之前, 详细阅读厂家的安装说明, 严格按照技术要求执行, 根据现场的实际情况, 对轴承的标高进行准确的测量, 在调整到合理的位置后, 再进行机组的安装。因为机组在运行的过程中会因为发热等状况出现变化, 所以对于这些问题要考虑周全。

2.2 轴承自身特征因素

轴承自身的特性与机组的振动同样存在很大的联系, 如果轴承自身的性能不好, 那么在机组运行的过程中就会受到影响。轴瓦的紧力、顶隙以及连接处等对机组的振动影响较大。如果轴瓦的紧力和顶隙稳定性较差的情况下, 在受到外界因素影响时, 就会因为超出振动的指标而发生振动。在轴承的连接处, 如果刚性较差, 那么在激振力的影响下, 也会发生振动。

2.3 提高管理效率

在生产的过程中, 机组需要承担较重的工作负担, 由此对零部件的消耗较高, 在日常运行的过程中, 需要加强检修工作。制定完善的检修计划, 健全管理体制。在机组停运期间, 要做好维护保养工作, 使机组能够维持一个正常状态, 为稳定运行打下坚实的基础。只有做好管理工作, 提高管理的效率, 才能够保证机组的性能正常, 为工业生产的安全运行创造有利的基础。

2.4 滑销系统因素

机组在运行的过程中, 会因为高速的运转而导致零部件变热, 在这种高负荷的影响下, 会发生膨胀现象。膨胀时, 滑销系统会引导膨胀, 但是如果滑销系统受到外界因素而卡滞时, 就会阻碍膨胀的进行。如果膨胀无法进行, 就会导致机组发生膨胀, 严重的情况下会无法开机。所以在检修期间要对滑销系统给予重视, 保证其能够正常运行。

2.5 控制动静间隙

汽轮机转子与气缸和汽、轴封之间及发电机转子与静子间存在一定间隙, 一旦汽轮机转子与气缸间的间隙过大, 汽轮机内效率会降低, 如果汽轮机与轴封间的间隙过大会引起蒸汽外漏或者内漏, 影响机组的效率与真空, 如果发电机转子与静子间的间隙过大会影响发电机的效率, 间隙也不能过小, 将会引起动静碰磨, 引起机组振动超标。所以要合理调整隔板汽封、端部汽封及发电机转子与静子间的间隙控制十分重要。

2.6 转子结垢因素

在对机组进行维修时, 要格外注意对转子的清垢, 在除垢的过程中, 要注意选择正确的方法, 否则会影响到转子的平衡。

2.7 保持转子中心孔的清洁

一般的汽轮机转子大轴都留有中心孔, 在进行检修过程中要避免进入中心孔, 装复回原后开机, 机组会出现振动异常的情况。

3 运行管理效率因素

在设计、制造、安装、检修上都没有问题的话, 那么机组的振动的主要原因就是由于运行管理失误而导致的。

3.1 机组膨胀导致的振动

滑销系统制约机组膨胀状况, 如果滑销系统自身状况良好的话, 那么就需要加强对运行管理人员的管理, 提高管理水平。不论是膨胀不足还是膨胀过大都会引起机组的动静碰磨, 产生振动。

3.2 掌握润滑油温

润滑油是轴承运转过程中的重要因素, 直接关系到轴承的运行状况。轴瓦内的轴颈如果有较高的稳定性, 那么就会减少机组的振动。如果稳定性较差, 在外界因素的作用下, 就会发生振动。同时, 在转子转动的过程中, 会对润混油产生一定的油温, 如果油温过高, 将会对油膜有所影响, 对轴承的运转造成不利。所以要合理的控制润滑油的油温, 将其控制在合理的范围内。

3.3 轴封进汽温度

每一轴封的进汽温度都存在着一定的差异, 在运行规程范围内调整轴封进汽温度会对机组的振动产生一定的影响。主要表现为进汽温度对轴承座标高的影响和温度对端部汽封处动静间隙的影响。

3.4 掌控机组真空和排汽缸温度

二者之间存在着极为密切的关系, 任何一个因素的变化都会导致另外因素的转变, 对于轴承座坐落在排汽缸上的机组来说, 排汽缸温度的变化主要表现在对轴承座标高的影响上, 因此会对机组的振动产生影响。

4 结束语

汽轮发电机组在工业生产中发挥了重要的作用, 其安全稳定的运行对企业生产具有重要的意义。发电机组振动对机器设备的性能和运行造成了很大的影响, 直接关系到安全生产。所以多年的工作实践, 对于引起汽轮发电机组振动的原因进行了总结分析, 然后提出了解决的对策, 为发电机组的稳定运行提供了一定的参考。随着工业生产的不断发展, 在汽轮发电机组运行的过程中, 针对降低机组振动的对策还会不断的完善, 这就需要工作人员的共同努力, 为工业生产的稳定运行创造有利的条件。

参考文献

[1]韩苹, 董武, 张学武.浅析影响汽轮发电机组振动的因素[J].价值工程, 2010 (18) .

[2]刘宪平.金融危机下电力企业如何“把脉”[J].中国新技术新产品, 2009 (12) .

影响机组振动原因 篇2

这几年来, 由于我国石油工业、机械技术的进步, 在各行业生产中大型离心机组应用逐渐增多, 该类机械逐步使用到实际生产过程中, 持续向低能耗、高产出、长周期运转等生产过程发展[1]。所以, 针对大型离心机组试车及使用期间出现的振动原因进行分析, 情况较轻则出现降低机械使用寿命和增加机械生产噪音, 严重的机械故障可使机组停止运作, 导致生产损失严重化。根据大型离心机组试车振动带来的不利因素, 相关人员要针对机械特点、振动因素等深入去了解找出应对方法。

一、离心机组试车产生振动的原因

1. 转子对中不良

机组的联轴器对中不良是机械产生振动的原因之一, 它会导致机械产生巨大振动。形成对中不良有几个因素:①机械在基本升降过程中遭到损坏。②在对中配置时没有严格按照设计给定的适时温度及性能曲线操作。③机组在运转期间由于过度运转遭受损坏。④机械管道、装置和基本安装配置不均, 也会使对中受到影响[2]。形成对中不良的形式出现:首先由于机组在转变轴承期间承受压力过重, 压力承受较小的机组出现油膜失控, 所以, 机组震动过大, 都是在联轴器周围发生的。其次, 机械振动频率出现在1.5-4倍的振频;除振频原因外在联轴90°角度中, 1.5倍相差倍数是基频的3倍, 机械两侧垂直角度应保持在0°, 在不对中位置时为180°, 总结机组两边角度在0°至180°间。最后, 联轴器对中使机组产生振动与转子承受有关联, 由于承受力度的增加而变大。

2. 机组转子的不平衡

机械在过度旋转期间会遭受生产技术与质量等压逼, 分布在转子上方的中轴线不存在绝对的对称, 所以, 机械内的每个转子没有一定的平衡, 因此它们转动的轴线和质量点有一定的距离。这就导致机械在旋转期间受到长期的离心力干预, 使转轴出现过重的负荷力, 从而引发机组出现振动。转子出现不平衡的原因: (1) 机械运转高低频率的速度较低, 在图像表现为正弦波[3]。 (2) 转子频率成像图中, 旋转速度有明显的表现值。 (3) 随着频率的不断增加, 振动加快, 在频率降低为原有速度, 机组振动速度随着旋转速度不断加快, 当旋转频率比原有频率还大时, 旋转振动幅度成像会形成固定值, 转动频率逐渐向原有频率靠近, 此时的振动处于最大值。引发转子不平衡的类型有, 由于原有设备没有进行平衡固定, 每个转子在制造完成后都处于平衡运转状态, 但在连接期间难免会出现不平衡原因, 主要在于旋转速度不平衡, 和机械设备原有运转速度相差太大;其次, 对旋转期间产生的热能没有及时处理, 在运输途中受到挤压, 导致变形。转子旋转期间每次引发的不平衡的速度值、振动值不会随时间的递增而递增, 只有在某个指定实践情况 (力度、速度、温度) 下才会产生变化。

二、机组振动的应对方法

1. 转子对中不良的应对措施

面对联轴器出现的转子不对中, 先应该检查转子运转状况, 整理机组每个机械零件, 使机组操作技术、机械设备等符合中子规格, 对中后要思考在运转过程是否在常温状态下工作, 对机械运转有无影响, 并把热涨值保留给温度过高的联轴, 使机械运转过程中对中值达到平衡相对的平衡, 转子对中不良引发振动的特点:一机组振动幅度和承重量有关, 首先要注意通过机组压缩器把联轴和隔膜相连接, 有助于把不对中机械运转进行互补。其次与联轴相近的振动不断变大。如果在规定限制范围内进行调整, 振动影响的危害不大。

2. 转子不平衡的应对措施

(1) 提高两组转子运转力度, 增加机械承载重量的表面积和承重力度, 提高力度等同于提高油膜转子的离心力, 增加油膜的稳固性。 (2) 避免和油膜相互共振, 让机械压缩在旋转期间避免与临界旋转共同运转。 (3) 采用良好的抗振转轴, 抗振程度较好的是高级油膜轴承, 椭圆形转轴为次要, 抗震较差是圆柱型转轴。由于材质的不同, 在不同重量的影响下, 油膜轴承的离心力比平常轴承要小, 在旋转期间保证转子的平衡, 在速度和承受重量发生变动时, 会自行调整转动位置, 确保油膜转子在旋转过程具备较强的润滑性。 (4) 提高机械油温, 适时整理温度, 降低油粒粘合度, 有助于提高转轴的离心力, 降低机组振动的出现。

结束语

从大型离心机组试车振动原因的出现, 寻找应对措施。当然引发振动的原因还有很多如:由于转子裂开或变形造成震动;在配合机械旋转时相互碰撞引发振动等。可以从机组离心压缩运转过程中去分析, 从而更加了解引发振动的原因, 机组振动存在随机性, 所以引发振动的方式就有很多种, 而且比较复杂多变。

参考文献

[1]张忠瑞.离心式压缩机振动故障分析与安全运行[J].广州化工.2011 (13) :230-240.

[2]邓慷.离心式压缩机振动分析及处理方法[J].甘肃科技.2010 (17) :280-297.

影响机组振动原因 篇3

关键词：输油泵;振动超标;检测设备;原因;解决措施

中图分类号： TE974+.1            文献标识码： A            文章编号： 1673-1069（2016）30-190-2

0  引言

输油泵是输油作业工作环节中的“心脏设备”，其能否长期稳定安全运行，直接关系到长输管线装置的长久运转，对整个管线装置的运行效率具有很大的经济效益，同时可确保泵站操作人员的人身安全不受影响。在日常工作中发现，输油泵机组虽然整体运行情况良好，但每年都会有因为振动原因造成的停机、维修，这样不仅仅造成大量的人力和物力的经济浪费，同时对人身安全及整个长输装置存在很大的安全隐患，因此，很有必要进一步对输油泵机组振动的原因进行分析与研究。

1  输油泵机组振动超标原因的理论分析

1.1 设计制造

设计欠佳引起的泵机组振动是泵生产厂家不容忽视的重要因素。一般包括泵轴设计的刚性不够，将导致临界转速下降或者造成轴弯曲，在运行过程中产生主频的振动;叶轮水力设计考虑不周全，叶轮进口冲角、进口面积、出口角、包角，进出口面积比等方面的设计都会造成水力的损失或者冲击，从而使叶轮在湿态环境下运转时产生低于主频的振动;泵体喉部面积与理论流量设计不匹配，会造成液体流速过快或者脱流，都会产生流体的脉冲式冲击，引起机组的振动;动静配合间隙设计得过小、过大或两侧不对称，都会造成内部介质压力的不稳定，引起机组的振动。但在泵站实际运行中产生的振动，设计制造原因占的比例应该很小，因为只要是可靠的泵厂家在泵机组出厂时都会经过一系列严格的检测与测试，因为保证产品出厂的合格率是国家标准和产品生产许可证认证的基本要求。

1.2 施工安装

施工单位未按设计部门或者泵厂家的技术要求施工操作是引起输油泵机组振动的重要原因之一。泵机组安装时起吊过程中造成底座的变形弯曲、二次灌浆前基础平面未找平、灌浆过程中未采用标准垫铁、联轴器找正未达到同轴度要求、双吸泵进口管路水平安装、进出口管路安装应力过大、基础固定螺栓松动等原因都会不同程度上引起输油泵运行过程中的振动。

1.3 日常操作与维护

无法保证进口压力造成进口汽蚀，会引起噪音和振动，严重的会引起泵机组与管路的共振;偏离优先工作区运行，叶轮出口液流角发生变化，会造成对泵体或导叶的冲击，产生振动。同时由于径向力的加大，如果长期偏离运行，会引起零部件的磨损，甚至轴承的损坏，引起很大的泵机组振动;对于输送黏度大的介质（庆油），未进行充分的伴热就启动泵机组，使泵机组受热不均匀，同时内部阻力严重增加，同时造成轴系的变形和吸入不足，引起泵机组强烈的振动;轴承箱润滑油脂差，未定期换油或者未使用正确牌号的润滑油，机组运行中轴承无法形成良好油膜，导致轴承产生低频的油润滑震荡。

2  振动超标原因分析采用的方法

2.1 日常记录，横纵向对比，判断振动是否为设备固有问题还是瞬间不稳定因素

横向对比即对同一泵站相同结构、相同参数的输油泵每天的运行记录数据进行对比，或者与以往同结构、同参数的输油泵在一定时期内（例如试车运行一个月时间）的运行记录进行对比。通过横向对比可以对比出同结构、同参数的输油泵是否存在振动问题;纵向对比即对同一台输油泵每天的运行记录或者每月的运行记录进行对比，通过纵向对比可以判断输油泵在运行期间振动的趋势，从而判断输油泵是否存在相关的运行问题。在横纵对比的基础上，横纵对比本身是有交集的，整体的每个纵向对比又可以形成横向对比，所以振动数据的横纵对比是最直观、最方便的判别输油泵运行是否存在问题的方法之一。

2.2 现场振动频率分析装置

对振动进行扫频，对各振动频率进行采集分析，判断引起振动的主要原因。故障特征见表1。

①针对设计上引起的振动超标，需要我们在每个项目开始的时候，对输油泵厂家的设计和制造进行监造，对输油泵叶轮和泵体的水力计算、轴和泵座强度计算的设计，转子动平衡检测，出厂性能试验和机械运转试验的重要制造和检测环节进行严格和专业监督与控制。

②现场施工单位在输油泵起初的安装过程中要严格按照设计院及输油泵生产厂家的技术要求和规范去执行，仔细认真的落实每一个技术要求细节。

③各泵站巡检和检修人员要严格按照操作规程认真仔细的排查巡检，及时发现相关问题和记录问题的细节，不能忽视任何异常现象。同时要严格按照要求，定期更换轴承润滑油，保证轴承具有良好的润滑条件。

④运行单位一定要在输油泵优先工作区内进行输量工艺的操作，最好不要让输油泵机组长期偏离优先工作区工作，长期偏离优先工作区运行，泵机组振动情况和整体的使用寿命肯定会受到一定的影响。

⑤在输油泵机组发生异常振动后，一定要及时进行诊断和确认问题原因，不能忽视。同时在任何振动问题解决后，建立详细情况的档案记录，为下次检修和泵振动情况分析打下一定的基础。最终不断的记录总结，形成更能指导实际工作的方法理论。

3  实际案例分析

①新港站KDY790输油泵，曾出现径向振动大，分析为滑动轴承上间隙超差，下部接触点少原因造成，或同轴度超差。经现场处理，刮削下瓦接触点，调整上瓦与泵轴间隙，调整上瓦与瓦盖的球面间隙，最终使泵振动恢复正常水平。

②熊岳输油站采用德国ZM型梯森泵，曾出现径向振动大，此泵采用滚动轴承，分析原因为泵机组同轴度超差。通过调整泵机组同轴度，使泵振动恢复正常水平。

③新港站KDY790输油泵，曾出现振动大情况，经泵机组同轴度及滑动轴承间隙调整，振动情况仍未得到缓解。为彻底解决问题，组织对泵解体检查，发现泵转子有气蚀现场，委托厂家对泵转子进行动平衡测试，采用去除法调整，最终解决问题，泵机组振动恢复正常。

4  结论

总体看来，输油泵机组振动超标的原因极其复杂，影响因素众多，有时可能不是单一的因素存在，因此想要深入的了解和掌握对实际输油泵运行过程中振动原因的判定和解决，需要我们在日常检查过程中详细记录运行情况，不断总结和交流经验，最终形成指导实践工作的理论依据，对长输管路装置整体的经济运行、安全可靠运行是具有十分重要的意义。

参 考 文 献

[1] 韩荣，赵宗彬，惠恒雷，徐展.炼油厂离心泵振动状态监测及故障诊断技术研究进展[J].石油化工设备，2011.

[2] 田志刚.离心泵振动的原因及预防[J].石油化工设备，2010.

[3] 赵鹏.离心泵振动故障诊断方法研究及系统实现[J].华北电力大学，2011.

[4] 刘红云，卢捍卫.离心泵振动原因分析和解决方案[J].炼油技术与工程，2009（06）.

[5] 王煜，陈淑英.多级离心泵振动原因分析及解决办法[J].大氮肥，2006（02）.

[6] 吉天锡.试论离心泵振动的原因及其防范措施[J].化工设计通讯，2002.

[7] 陈程.离心泵振动特性有限元分析及试验研究[J].武汉理工大学，2012.

[8] 淮慧海，朱晓辉.水泵振动原因及对策[J].机械工程及自动化，2004.

[9] 罗智，杨春花.离心输油泵振动分析及减振措施[J].中国油气储运技术交流大会.

影响机组振动原因 篇4

汽轮发电机组振动的大小直接关系到机组能否安全运行，而对于发电厂来说安全就是最大的经济效益。引起机组振动过大或者不正常的原因有很多，既有设计制造方面的原因，也有运行方面的原因，还有安装和检修等方面的原因，下面就这几个影响因素分别介绍。

1设计制造方面

汽轮发电机转子是一个高速旋转机械，如果转子的质心与旋转中心不重合则会因为转子的不平衡而产生一个离心力，这个离心力对轴承产生一个激振力使之引起机组振动，如果这个离心力过大，则机组的振动就会异常。所以，汽轮发电机转子在装配时每装配一级叶片都应该对该级叶片进行动平衡试验，整个转子装配完成后在出厂之前还应该对整个转子进行低速和高速动平衡，以确保转子的不平衡量在一个合格的范围内。

在制造厂家，转子不平衡量较大的原因主要由是机械加工精度不够和装配质量较差引起，所以必须提高加工精度，同时保证装配质量，从而才能保证转子的原始不平衡量不致于太大。另外，如果机组的设计不当也会引起机组的振动。例如，在设计阶段轴承的选用是非常重要的，如果轴承选取不当，则会因为轴承稳定性太差而转子极小的不平衡量也可能引起机组较大的振动，或者油膜形成不好而极易诱发油膜振动。

2安装和检修方面

安装和检修对机组振动的影响非常大，根据对现场机组振动的经验，现场很多机组的振动过大都是由于安装和检修不当引起的，或者说机组的振动很多时候都是可以通过安装或检修来解决的。针对现场情况，下面重点介绍对机组振动有明显影响的几个方面。

2．1轴承标高

不管是汽轮机还是发电机转子，其两端都是由轴承支撑的，如果两端的轴承标高不在一个合理的范围内，则两端轴承的负荷分配就不合理。因此在机组大修或者安装期间，应该根据制造厂家的建议，再结合各厂的实际情况对机组轴承标高进行认真的调整。因为制造厂家提供的数据是根据机组冷态时的情况再综合一般机组受热后膨胀的情况得出的，由于各台机组的实际情况不尽相同，因此受热后的膨胀也不完全一样，所以必须结合各厂的实际情况对机组轴承标高进行调整。

2．2机组中心

机组中心应包括转子与汽缸或静子的同心度、支撑转子各轴承的标高、轴系连接的同心度和平直度。如果转子与汽缸或静子的同心度偏差过大，则可能会引起汽流激振、电磁激振和动静碰磨。若碰磨发生在转轴处，则会使转子发生热弯曲而引起不稳定普通强迫振动。

2．3滑销系统

不论是汽轮机还是发电机，当机组带负荷受热后都要产生膨胀，而又不能让其自由膨胀，滑销系统就是用于引导机组膨胀的。当滑销系统卡涩时，机组的膨胀就会受到限制，当机组的膨胀受到限制时就会引起机组较大的振动，严重时以至于不能开机或者引起动静碰磨，从而造成更大的破坏。

2．4动静间隙

汽轮机转子与汽缸和轴封之间以及发电机转子与静子之间都存在间隙。当汽轮机转子与汽缸之间的间隙过大时，汽轮机内效率会降低；当汽轮机与轴封之间的间隙过大时可能引起蒸汽外漏或者空气内漏，从而影响机组的效率和真空；当发电机转子与静子之间的间隙过大时同样会影响发电机的效率。但是，它们之间的间隙又不能过小，否则将引起动静碰磨，进一步会使机组的振动变化，以至于机组的振动超标。因此合理调整隔板汽封、端部汽封以及发电机转子与静子之间的间隙是非常重要的。

2．5轴承自身特性

轴承自身特性对机组振动的影响主要包括轴瓦紧力、顶隙和连接刚度等几个方面。轴瓦紧力和顶隙主要影响轴承的稳定性，如果轴承的稳定性太差，在外界因素的影响下容易使机组振动超标。轴承的连接情况主要对轴承刚度产生影响，若轴承刚度不够，在同样大小的激振力下引起的振动较大，所以必须将轴承各连接螺栓拧紧，在现场经常发现由于连接螺栓未拧紧而引起振动的现象。

2．6转子中心孔

现代汽轮机转子大轴大都留有中心孔，在中心孔两端用堵头封堵，在检修期间如果不慎让异物（包括油、水等）进入中心孔，在转子装复回原后开机，机组肯定会出现振动异常的现象。

2．7活动部件

检修期间如果有活动部件进入汽轮机，大修后开机活动部件可能在汽流的冲击下撞伤甚至损坏汽轮机叶片，从而造成严重的事故，并引发机组振动；如果发电机内存在活动部件，一方面可能一起发电机内部短路，另一方面可能引起机组振动的不稳定，这将会对机组振动的诊断带来困难。

3运行方面

如果在机组设计制造、安装和检修期间各方面都做得比较完美，那机组就不会因为振动过大而影响运行了吗？答案是否定的，机组的.振动除了与上面的各方面因素有关外，还与机组的运行状况存在很大的关系。

3．1机组膨胀

前面已经讲述机组滑销系统对机组振动的影响情况，而机组的膨胀是受其滑销系统制约的。当滑销系统本身不存在问题时，如果运行人员操作不当，机组也会出现膨胀不畅的问题。

3．2润滑油温

油膜的形成除了与轴承乌金有关外，还有一个重要因素就是润滑油油温，润滑油油温应该在一个合理的范围内，过高过低都对油膜的形成不利。

3．3轴封温度

每一轴封的温度都不一样，在运行规程所允许的范围内调整轴封温度会对机组的振动产生一定的影响。轴封温度对机组振动的影响主要表现为温度对轴承座标高的影响和温度对端部汽封处动静间隙的影响.

3．4机组真空和排汽缸温度

机组真空和排汽缸温度总是相辅相成的，其中一个因素的变化必然引起另一个因素的改变。对于轴承座坐落在排汽缸上的机组来说，排汽缸温度的变化主要表现在对轴承座标高的影响上，所以会对机组的振动产生影响。

3．5断叶片

当汽轮机发生断叶片时，转子的质量分布明显发生改变，因此机组的振动会发生明显的变化，这种情况在现场有时可能不会被察觉，因为振动的变化既包括振动大小的变化也包括振动相位的变化，而现场大多数仪表只能监视振动大小的变化。为了尽量避免断叶片的现象发生，除了在设计制造和安装检修期间采用适当的措施来保证外，运行中在增减机组负荷时应尽量平稳。

结束语

总之，对转动机械来说，微小的振动是不可避免的，振动幅度不超过规定标准的属正常振动。这里所说的振动，系指机组转动中振幅比原有水平增大，特别是增大到超过允许标准的振动，也就是异常振动。任何一种异常振动都潜伏着设备损坏的危险。比如轴系质量失去平衡（掉叶片、大轴弯曲、轴系中心变化、发电机转子内冷水路局部堵塞等）、动静磨擦、膨胀受阻、轴承磨损或轴承座松动，以及电磁力不平衡等等都会表面在振动增大，甚至强烈振动。而强烈振又会导致机组其他零部件松动甚至损坏，加剧动静部分摩擦，形成恶性循环，加剧设备损坏程度。因此，新安装或检修后的机组，必须经过试运行，测试各轴承振动及各轴承处轴振在合格标准以下，方可将机组投入运行。振动超标的则必须查找原因，采取措施将振动降到合格范围内，才能移交生产或投入正常运行。多年来，不少机组因振动大而拖延了投产期和检修期。对生产运行来说，接收了振动符合标准的机组以后，还必须加强振动监督，对振动监测做到制度化、经常化，必须在机组振动突然增大达到规程规定值时，及时果断地将机组停运，防止扩大损坏，或对振动虽然增大，但尚未达到规程规定紧急停机数值的异常及时对比分析，查找原因，并采取措施防止设备损坏事故的发生。

以上只是我个人的一些看法，不足之处，请指正。

参考资料：

（1）施维新.汽轮发电机组振动及事故.中国电力出版社，

（2）《大型汽轮机原理》中国电力出版社，2005

影响机组振动原因 篇5

一、轴瓦与轴肩碰磨故障分析

1. 故障现象

机组运行过程中发生发电机后轴承振动大跳闸。检查发现轴瓦的后端面与转子轴肩发生严重碰磨, 轴瓦阻油环过热烧裂, 轴瓦后侧的乌金轴向30 mm范围内熔化, 轴肩轴向40 mm范围内呈亮黑色, 轴承端盖螺栓全部松动, 轴承端盖与箱体结合面顶部出现3 mm间隙。

2. 故障原因分析

机组运行时, 发电机后轴承轴向振动在11~13 mm/s水平, 水平、垂直振动小一些。检查发现发电机定子的轴向安装尺寸与图纸尺寸相比向后移动了10 mm, 即轴瓦后端面与转子轴肩的轴向间隙缩短了10 mm。

轴承端盖因轴向振动过大导致其与箱体的连接螺栓承受较大的动应力, 长时间运行后, 螺栓发生松动, 轴承座倾斜、后移, 轴瓦后端面与转子轴肩的轴向间隙进一步减小。螺栓松动后, 轴承座的支撑刚度降低, 轴向振动进一步增大, 轴承座倾斜、后移幅度进一步增加, 最终导致轴瓦后端面与转子轴肩的轴向间隙消失而碰磨。

二、负荷齿轮箱传动失效原因分析

1. 负荷齿轮箱结构及传扭过程

负荷齿轮箱为人字齿轮构成的一级减速机构, 结构如图1所示。小齿轮加工成内部中空结构, 高速轴从小齿轮中间通过。高速轴的发电机端加工有外花键, 与花键齿套接在一起互相啮合。花键齿套与小齿轮的法兰通过螺栓连接在一起, 高速轴与燃气轮机转子刚性连接。大齿轮结构与小齿轮相似, 低速轴与发电机转子刚性连接。花键轴和花键齿套通过花键齿两端的台阶过盈配合连接来保证二者定心。花键齿套与大齿轮花键齿套尾端各有一个尾盘 (图2) , 通过6条螺栓和花键轴连接, 加上过盈配合力一起防止花键轴和花键轴套轴向活动。当燃气轮机扭矩传递给高速轴后, 高速轴通过花键轴传递给花键齿套, 再传递给小齿轮。小齿轮将扭矩传递给大齿轮, 再通过大齿轮花键齿套传递给低速轴, 最后把燃气轮机的扭矩传递给发电机。

2. 故障现象

机组带27 MW负荷运行, 突然发生有功降到0 MW, 无功14 Mvar, 燃机转速升高到5440 r/min, 发电机3000 r/min运行, 手、自动均无法升负荷。断开发电机出口开关52G准备重新并网, 燃机转速恢复到5100 r/min, 但发电机转速下降, 随后负荷齿轮箱发出异常响声, 紧急停机。停机后盘车, 燃气轮机轴转动, 发电机轴不转动。

解体检查负荷齿轮箱, 发现低速轴花键齿与花键套传动失效, 导致燃机扭矩不能传递到发电机。尾盘螺栓有2条断裂, 其余4条松动 (图2) , 过盈配合及花键齿传动失效。

3. 传动失效原因分析

发电机转子轴向振图2低速轴尾盘螺栓断裂和松动动, 导致低速轴与花键套的过盈配合产生微动磨损和松动而失效, 尾盘连接螺栓也承受较大应力。当轴瓦与转子轴肩碰磨时, 转子会产生很大的向后的轴向力, 该轴向力将低速轴花键套的尾盘螺栓拉长、拉断, 低速轴与花键套失去轴向限位功能而轴向相对活动。机组搬迁前大修时, 没有对负荷齿轮箱进行检查, 对螺栓断裂、花键齿轴向相对活动现象也没有发现。

机组试运时, 发电机后轴承振动值垂直6 mm/s、水平9 mm/s、轴向12 mm/s水平。机组原设计只安装了水平方向振动探头, 没有垂直和轴向监测, 监测系统显示的振动值为9 mm/s水平。现场人员认为振动值偏大, 将振动探头由原来的水平方向改为垂直方向安装, 监测系统显示振动值为6 mm/s水平。在轴承振动未改观的情况下, 认为机组的振动值处于合理水平, 遂交工投运。

机组运行期间, 出现负荷齿轮箱箱体及轴承有温度升高及振动增大现象, 应为花键齿磨损所致, 但运行人员认为没有超过限值, 继续运行。

轴向振动一直较大, 花键齿及过盈配合面始终存在轴向摩擦及磨损, 同时还伴有径向摩擦及磨损。花键齿存在较大的轴向相对运动, 产生的磨损很剧烈。随磨损量的增加, 磨损速度不断加快, 最终导致花键齿传动失效。

三、轴向振动大原因

1. 轴瓦安装存在偏差

轴瓦安装时存在倾斜, 没有与轴颈保持扬度一致, 轴颈的中心线和轴瓦的中心线产生了一个夹角, 转子旋转状态下, 油膜会产生一个轴向力, 这个轴向力诱发端盖的轴向振动, 同时对端盖产生一个偏转力矩。轴瓦存在倾斜, 转子落位后, 轴颈的承力中心线落在了轴承端盖几何中心线的外侧, 转子的重力及振动力对端盖施加一个偏转力矩。偏转力矩诱发螺栓松动及轴向振动增大。

2. 后轴承座支撑刚度降低

后轴承座与箱体的连接螺栓因承受较大的轴向动应力而松动, 轴承座刚度降低, 两个轴承座的支撑刚度不对称, 支撑刚度降低的后轴承座轴向振动增加。

3. 联轴器对中值超标

相当于转子存在永久弯曲, 运转中产生偏心力, 从而造成转子不平衡振动。由于偏心力的半径较小, 反应在轴承振动上是轴向振动较大, 垂直、横向振动较小。

4. 轴瓦间隙超标

轴瓦的垂直间隙超标0.15 mm, 容易诱发振动。

四、小结

机组存在较大的轴向振动是导致轴瓦与转子轴肩碰磨、花键齿传动失效的根本原因, 运行及检修人员未对轴向振动给予高度重视是故障的主要原因。运行人员应提高责任心, 对轴向振动及其它参数变化及异常情况给予高度重视, 发现问题及时处理。检修人员应严格按照检修规程对设备进行检查、检修。

该机组监测最小振动值的做法是严重错误的, 应该监测振动值最大者, 最好能同时监测3个方向的振动值。目前很多机组 (尤其是小机组) 未安装轴向振动监测探头, 但轴向振动的危害不可小觑, 可以加装轴向振动探头或定期进行现场实测来加强轴向振动的监测。

摘要：燃气轮机发电机组轴向振动大, 导致轴瓦与轴肩碰磨、负荷齿轮箱传动失效的故障。指出机组振动监测存在的不足, 提出改进意见。

浅析影响汽轮发电机组振动的因素 篇6

汽轮发电机组振动的大小直接关系到机组能否安全运行,而对于发电厂来说安全就是最大的经济效益。引起机组振动过大或者不正常的原因有很多,既有设计制造方面的原因,也有运行方面的原因,还有安装和检修等方面的原因,下面就这几个影响因素分别介绍。

1 设计制造方面

汽轮发电机转子是一个高速旋转机械,如果转子的质心与旋转中心不重合则会因为转子的不平衡而产生一个离心力,这个离心力对轴承产生一个激振力使之引起机组振动,如果这个离心力过大,则机组的振动就会异常。所以,汽轮发电机转子在装配时每装配一级叶片都应该对该级叶片进行动平衡试验,整个转子装配完成后在出厂之前还应该对整个转子进行低速和高速动平衡,以确保转子的不平衡量在一个合格的范围内。在制造厂家,转子不平衡量较大的原因主要由是机械加工精度不够和装配质量较差引起,所以必须提高加工精度,同时保证装配质量,从而才能保证转子的原始不平衡量不致于太大。另外,如果机组的设计不当也会引起机组的振动。

2 安装和检修对机组振动的影响非常大

根据对现场机组振动的经验,现场很多机组的振动过大都是由于安装和检修不当引起的,或者说机组的振动很多时候都是可以通过安装或检修来解决的。

2.1 机组中心

机组中心应包括转子与汽缸或静子的同心度、支撑转子各轴承的标高、轴系连接的同心度和平直度。如果转子与汽缸或静子的同心度偏差过大,则可能会引起汽流激振、电磁激振和动静碰磨。若碰磨发生在转轴处,则会使转子发生热弯曲而引起不稳定普通强迫振动。不管是汽轮机还是发电机转子,其两端都是由轴承支撑的,如果两端的轴承标高不在一个合理的范围内,则两端轴承的负荷分配就不合理。

2.2 滑销系统

不论是汽轮机还是发电机,当机组带负荷受热后都要产生膨胀,而又不能让其自由膨胀,滑销系统就是用于引导机组膨胀的。当滑销系统卡涩时,机组的膨胀就会受到限制,当机组的膨胀受到限制时就会引起机组较大的振动,严重时以至于不能开机或者引起动静碰磨,从而造成更大的破坏。

2.3 动静间隙

汽轮机转子与汽缸和轴封之间以及发电机转子与静子之间都存在间隙。当汽轮机转子与汽缸之间的间隙过大时,汽轮机内效率会降低;当汽轮机与轴封之间的间隙过大时可能引起蒸汽外漏或者空气内漏,从而影响机组的效率和真空;当发电机转子与静子之间的间隙过大时同样会影响发电机的效率。但是,它们之间的间隙又不能过小,否则将引起动静碰磨,进一步会使机组的振动变化,以至于机组的振动超标。因此合理调整隔板汽封、端部汽封以及发电机转子与静子之间的间隙是非常重要的。

2.4 轴承自身特性

轴承自身特性对机组振动的影响主要包括轴瓦紧力、顶隙和连接刚度等几个方面。轴瓦紧力和顶隙主要影响轴承的稳定性,如果轴承的稳定性太差,在外界因素的影响下容易使机组振动超标。轴承的连接情况主要对轴承刚度产生影响,若轴承刚度不够,在同样大小的激振力下引起的振动较大,所以必须将轴承各连接螺栓拧紧,在现场经常发现由于连接螺栓未拧紧而引起振动的现象。

2.5 进入异物

现代汽轮机转子大轴大都留有中心孔,在中心孔两端用堵头封堵,在检修期间如果不慎让异物(包括油、水等)进入中心孔,在转子装复回原后开机,机组肯定会出现振动异常的现象。检修期间如果有异物进入汽轮机,大修后开机异物可能在汽流的冲击下撞伤甚至损坏汽轮机叶片,从而造成严重的事故,并引发机组振动;如果发电机内存在异物,一方面可能一起发电机内部短路,另一方面可能引起机组振动的不稳定,这将会对机组振动的诊断带来困难。

3 机组的振动除了与上面的各方面因素有关外,还与机组的运行状况存在很大的关系

3.1 机组膨胀

前面已经讲述机组滑销系统对机组振动的影响情况,而机组的膨胀是受其滑销系统制约的。当滑销系统本身不存在问题时,如果运行人员操作不当,机组也会出现膨胀不畅的问题。

3.2 润滑油温

油膜的形成除了与轴承乌金有关外,还有一个重要因素就是润滑油油温,润滑油油温应该在一个合理的范围内,过高过低都对油膜的形成不利。

3.3 轴封温度

每一轴封的温度都不一样,在运行规程所允许的范围内调整轴封温度会对机组的振动产生一定的影响。轴封温度对机组振动的影响主要表现为温度对轴承座标高的影响和温度对端部汽封处动静间隙的影响。

3.4 机组真空和排汽缸温度

机组真空和排汽缸温度总是相辅相成的,其中一个因素的变化必然引起另一个因素的改变。对于轴承座坐落在排汽缸上的机组来说,排汽缸温度的变化主要表现在对轴承座标高的影响上,所以会对机组的振动产生影响。

3.5 叶片损坏

当汽轮机发生叶片损坏时,转子的质量分布明显发生改变,因此机组的振动会发生明显的变化,这种情况在现场有时可能不会被察觉,因为振动的变化既包括振动大小的变化也包括振动相位的变化,而现场大多数仪表只能监视振动大小的变化。为了尽量避免断叶片的现象发生,除了在设计制造和安装检修期间采用适当的措施来保证外,运行中在增减机组负荷时应尽量平稳。

总之,任何一种异常振动都潜伏着设备损坏的危险。比如轴系质量失去平衡、动静磨擦、膨胀受阻、轴承磨损或轴承座松动,以及电磁力不平衡等等都会表面在振动增大,甚至强烈振动。而强烈振又会导致机组其他零部件松动甚至损坏,加剧动静部分摩擦,形成恶性循环,加剧设备损坏程度。因此,新安装或检修后的机组,必须经过试运行,测试各轴承振动及各轴承处轴振在合格标准以下,方可将机组投入运行。振动超标的则必须查找原因,采取措施将振动降到合格范围内,才能移交生产或投入正常运行。

摘要：本文分析了引起机组振动过大或者不正常的原因,既有设计制造方面的原因,也有运行方面的原因,还有安装和检修等方面的原因设计制造、安装、检修和运行几个方面都可能引起汽轮发电机组的振动,并简单介绍了其振动机理。