造成汽轮机设备振动故障的原因分析（推荐版）.doc

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1、造成汽轮机设备振动故障的原因分析对振动故障的定性一般并不困难，但在确定故障的具体原因时，由于对造成故障的机理分析有分歧，使得误判时有发生。因此，机组振动故障的诊断除需要现场经验外，还应该掌握一定的基础理论和科学的分析能力，这样才能快捷地找出故障的确切原因，提出正确的根治措施，而不致盲目地一概采用现场高速动平衡的方法，使得表面上振动有所减小，实际上没有根治，机组经过一段时间运行后，振动又重复出现，所以要分析造成振动故障的原因。如何区分汽轮机转子因动平衡造成汽轮机机组振动还是有汽轮机自身轴承等造成振动的原因分析：首先分清导致设备不平衡的主要原因和不能通过动平衡矫正的其它因素和平衡故障的振动特征：下

2、面具体分别分析：1. 导致设备不平衡的主要原因：1) 加工的公差与安装的公差不正确。2) 制造误差。3) 材料不均。4) 部件缺损（腐蚀或磨损）。5) 存在热变形或机械变形等。6) 转动部件弯曲。7) 异物附着导致质量偏心。2. 不能通过动平衡矫正的其它因素。1) 设备存在严重松动（包括轴承间隙过大）。2) 设备在运行速度附近激发共振。3) 轴破裂。4) 轴承损坏。5) 传动部件磨损导致力矩不平衡。6) 设备存在不对中。7) 设备安装倾斜。3. 不平衡故障的振动特征：1) 振动的频率主要是转速频率，转子每转一圈振动一次单峰频谱。2) 波形近似正弦波。3) 水平和垂直方向的相位相差90度。4)

3、振幅随转速的提高而增加。5) 径向振动幅度最高。6) 振动的振幅和相位角具有稳定性和可重复性。4、该汽轮机表现的特征：1) 在使用听音棒听4#轴承时声音出现“塔塔”的声音，但振动水平振动15um,垂直振动12um，都在良好范围以内。2) 通过频谱发现4#轴承波形异常，基频振动超标。3) 加速度幅值谱异常。4) 相位异常，相位不稳定，变化无常。5) 水平和垂直方向的相位相差时大时小不稳定。6) 振幅不随转速的提高而增加，时高时低。如转速稳定在一个转速时，随时间振动增大很快。5、 通过分析以上数据，初步判断为轴系或轴承异常造成的振动，主要表现在1) 相位不稳定变化无常。2) 在一个转速内振动稳定不

4、下来。3) 轴承的频谱波形异常。4) 使用听音棒停声音有“塔塔”的声音。6、使用动平衡仪倍频分析振动原因故障名称频谱特征其它特征原始质量不平衡1X振幅、相位随转速变化，随时间不变，轴心轨迹呈椭圆轨迹或圆轨迹转子原始弯曲1X低转速下转轴原始晃度大，临界转速附近振动略减小，轴向振动大。转子热弯曲1X振幅、相位随时间缓慢变化到一定值，转子冷却后状况恢复，轴向振动大。转动部件（叶片、平衡块）飞脱1X振动突增，相位突变到定值，伴随声响转轴不对中1X、2X高的2X或3X振幅，1/2临界转速有2X共振峰，“8”字形轨迹联轮器松动1X、2X等与负荷有关动静碰摩1X、整分数、倍频内环或外环轨迹，振幅、相让缓慢旋

5、转；或根幅逐渐增加油膜涡动0.350.5X低频的出现与转速有关结构共振1X、分数、倍频存在明显的共振蜂，与转速有关结构刚度不足1X与转速有关，瓦振轴报接近转子裂纹1X、2X降速过1/2临界转速有2X振动峰，随时间逐渐增大转子中心孔进油1X、0.8X0.9X与启动次数有关，随定速、带负荷时间而逐渐增大转轴截面刚度不对称2X1/2临界转速有2X振动峰轴承座刚度不对称2X垂直、水平振动差别大轴承磨损1X、次同步1X、1/2X、1.5X高轴承座松动1X与基础振动差别大瓦差松动，紧力不足1X、分频、1/2X可能出现和差振动或拍振瓦体球面接触不良1X和其他振幅不稳定叶片松动1X相位不稳定，但恢复性好轴承供

6、油不足1X瓦温、回油温度过高匝间短路1X、2X和励磁电流有关冷却通道堵塞1X与风压、时间有关磁力不对中2X随有功增大密封瓦碰摩1X、2X振幅逐渐增大215MW汽轮机间歇性振动故障的原因分析及处理本文讲述了一台200MW汽轮机经过低压缸通流部分改造成为215MW汽轮机，但是运行一段时间后出现了轴振间歇异常振动增大的问题，其中2号轴Y向轴振最大。该厂通过轴振记录分析知有3个原因引起。1、 轴系标高不合理（就是轴承上的调整垫块放的不平衡）。从文中可知它会造成轴承负荷重新分配（使载荷大的轴承稳定性好，载荷小的稳定性差）和轴承的动特性变化，还知油膜压力与轴承载荷成正比。2、 转子质量不平衡（就是转子的重

7、心不在转子的中心线上）。文中知这种现象可由转子弯曲振动大、螺栓材质缺陷或应力过高引起局部断裂、转子中心孔进油和平衡块松动等造成。3、 动静摩擦。可能由通流间隙过小、膨胀系统不合理、制造加工超差、大件原材料热性能不适当、汽封间隙轴系标高、扬度（扬度即向上扬起的程度。转子由于自重作用存在静挠度，这就表现为转子水平放置时两端或者说轴颈会向上扬起。用精密水平仪测得的这个扬起值习惯上叫转子扬度）、转子对轮的对中、运行参汽缸或隔板变形等引起。该厂做了几点对策和调整如下：1、检查螺栓的松动和断裂问题，检查轴承油档磨损情况，消除油垢物、检查各瓦垫铁及乌金接触情况。2、调整轴系标高。确定冷态标高预留补偿值。3、查疏水管是否畅通，抽气管是否积水（看这些管道是否发热就能知道），还防止上下缸温差过大（是机组启动和运行中极易发生的故障）。4、检查转子弯曲度（叶轮上加配重）。5、增大中压转子前轴封间隙，消除动静摩擦。