汽轮机非稳定性振动的故障特征和机理 1 摩擦振动的特征 a.由于转子热弯曲将产生新的不平衡力,因此振动信号的主频仍为工频,但是由于受到冲击和一些非线性因数的影响,可能会出现少量分频、倍频和高频分量,有时波形存在“削顶”现象。
b.发生摩擦时,振动的幅值和相位都具有波动特性,波动持续时间可能比较长。摩擦严重时,幅值和相位不再波动,振幅会急剧增大。
测厚仪|
测速仪|
转速表|
压力表|
压力计|
真空表|
硬度计|
探伤仪|
电子称|
c.降速过临界时的振动一般较正常升速时大,停机后转子静止时,测量大轴的晃度比原始值明显增加。
2 摩擦振动的机理 对汽轮机转子来讲,摩擦可以产生抖动、涡动等现象,但实际有影响的主要是转子热弯曲。动静摩擦时圆周上各点的摩擦程度是不同的,由于重摩擦侧温度高于轻摩擦侧,导致转子径向截面上温度不均匀,局部加热造成转子热弯曲,产生一个新的不平衡力作用到转子上引起振动。
a.转速低于临界转速时的摩擦振动
测振分析仪AV-12
测振仪UV-16
振动分析仪/测振仪UV-15
运输环境数据记录仪 TR-0220
激光非接触振动测量仪 V1002
非接触CCD振动测量仪 VMS-1AC
三向轨迹测振仪 VM-90
超低频便携式测振仪 VM-83
超低频测振仪 VM-54A
超低频测振仪 VM-53A
如图中,转子原来的不平衡为OA,振动高点为H,由于滞后角小于90°,振动高点H是摩重点,该点温度高于对面一侧,受热弯曲的影响在此方向产生一个热不平衡OH, OH 与OA合成为一个新的不平衡OA1。OA1较原不平衡逆转了一个角度并且大于 OA,造成动静摩擦进 一步加剧,形成恶性循环,转子弯曲越来越大,很可能造成大轴弯曲事故。
b.工作转速时的摩擦振动
目前,汽轮发电机组的工作转速一般都高于各转子一阶临界转速,而低于二阶临界转速,工作转速下二阶不平衡与其引起的振动之间的滞后角仍小于90°,如果摩擦发生在对二阶不平衡比较敏感的区段,如转轴的端部,激起了比较大的二阶不平衡分量,那么仍可能发生比较严重的摩擦振动。
如果摩擦引起的热弯曲与原不平衡反相,则振动呈减小趋势,一段时间后摩擦消失,动静接触点脱离,径向温差减小,振动恢复原状,此时在原不平衡作用下又会发生摩擦,如此反复,汽封显得相对比较“耐磨”,振幅发生时间长、波动幅度大,# 2机振动与此类似。