汽轮机转子不平衡诊断及治理
发表时间：2018-07-03T10:22:54.897Z 来源：《电力设备》2018年第7期作者：齐莹莹
[导读] 摘要：工业生产是经济的重要组成部分，在生产过程中，汽轮机的装机容量在需求下不断提升。
（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司黑龙江省哈尔滨 150046）
摘要：工业生产是经济的重要组成部分，在生产过程中，汽轮机的装机容量在需求下不断提升。由此，也使得汽轮机的结构愈加的复杂，零件也更加精密，因此出现故障的几率和引发故障的原因也不断增加，故障的诊断变得越来越有难度。而汽轮机转子出现不平衡就会极大地影响发电效率，造成发电量不足，所以说对汽轮机转子不平衡的问题的研究以及如何治理显得尤为重要。本文将会简单介绍汽轮机转子不平衡的现象，讲解如何诊断汽轮机转子不平衡状况，对汽轮机转子不平衡治理加以深入地研究分析，希望利用这些分析使得汽轮机转子的工作运营能够稳定，更好地完成工作，促进工业生产的更好发展。
关键词：汽轮机；转子；不平衡；诊断；治理
0引言
汽轮机的重要组成部分之一就是汽轮机转子。在现实问题中，汽轮机转子使得汽轮机发生故障导致运行出状况的主要原因有两个方面：一方面是转子重量偏离重心，另一方面就是转子破损。有资料分析显示，在旋转机械中有超过一半的故障是由转子不平衡引起的，汽轮机也包括在其中。因此，加大对汽轮机转子不平衡的诊断以及原理研究具有十分重要的现实意义，合理的治理方法地提出也刻不容缓。
1 汽轮机转子不平衡的种类
1.1 可汽轮机转子不平衡的种类
1.1.1原始不平衡
指的是在制造过程中就已经发生差错，例如装备达不到标准，用于制造的材料不均匀等，这些都会使汽轮机转子在出厂时因振幅过大而致使平衡精度不符合标准。
1.1.2渐发性不平衡
由于时间较长，汽轮机转子会出现不均匀的污垢沉积现象，灰尘等物质磨损叶片或叶轮，磨蚀转子，都会造成不平衡的幅度越来越大。
1.1.3突发性不平衡
转子零部件由于某种缘故脱落或者叶轮出现卡塞，机组真值突变。
1.2 汽轮机转子不平衡原理
在旋转过程中，汽轮机转子将会产生离心力，离心力的大小可以根据公式F=mew2来进行确定，其中e指的是转子的偏心距。离心力属于交变力，它最终导致了转子产生不平衡的状况。
1.3 汽轮机转子不平衡特征
在不一样的方向方面，汽轮机转子的刚度也不尽相同，严格来说的话，实际转轴的轨迹并不是一个十分标准的圆，而是接近椭圆的形状。不平衡的特征表现主要有以下五个方面：
第一点，转子不平衡振动波形可类似看作是正弦波形。
第二点，如果转子的实际转速低于临近转速，振幅就会以正相关的形式展现，如果转子的转速比临界转速高，那么振幅就会变成一个固定的值，而如果转子转速与临近值十分接近，就会产生共振现象，振幅会在这个时候出现峰值。
第三点，对汽轮机转子的频谱图进行分析，可以发现谐波能量主要集中自基频方面，这就使得实际的频谱图的表现形状展现为“枞树形”。
第四点，转轴的运行轨迹不是一个圆形，准确来说是一个类似椭圆的形状。
第五点，实际上，转子的转速应归为确定值，所以在相位方面不会有较大的波动。
下图展示的汽轮机转子的三维图。
汽轮机转子的三维图
2 汽轮机转子不平衡诊断方法
上面提到，转子不平衡的形式主要有三种，包括原始不平衡、渐变不平衡和突发性不平衡。在这三种不平衡之间不仅存在着许多直接、确定的联系，而且也有着较大的不同。在进行故障诊断的时候，主要从以下两个方面来进行判断 2.1 汽轮机转子振幅变化趋势
在原始不平衡方面，汽轮机转子会显现出清晰的表现特征，而在转子的渐变不平衡方面，当汽轮机还在运行的最初阶段时，不平衡的现象并不会显著地表现出来，只有在伴随着运行时间的推移之后，这样的不平衡现象才会愈加地凸显展示出来。再说转子的突发性不平衡方面，汽轮机转子会出现振动值突变的表现，而在这以后就会展现出比较严重的不平衡的现象。
晃动度的测量方法： 转子的晃动度的测量是在汽机轴承内进行。首先把测点打磨光滑，将千分表架固定在轴承或汽缸水平结合面上。为了测量最大晃动度的位置，需将圆周分为八等份，用笔按照逆时针方向编号。表的测量杆对准位置1并与表面垂直，适当压缩一部分使大针指“50”。按旋转方向盘动转子，顺次对准各点进行测量，并记录各测点的数值。最大晃动值是直径两端相对数值的最大差值，最大晃动度的1/2即为最大弯曲值。 晃动度与以下因素有关： 1、汽缸上下壁温差； 2、轴封供汽温度； 3、一侧轴封被严重磨损； 4、轴颈在运行中振动大及轴承钨金脱落； 5、轴端部件有摩擦和振动； 6、轴段或叶轮轮毂有单侧严重摩擦； 7、汽轮机振动大及大修过程中等。 汽轮机大轴偏心度的定义及影响因素： 汽轮机在启动或停机过程中，偏心测量已成为必不可少的测量项目。它能测量到由于受热或重力所引起的轴弯曲的幅度。偏心是在低转速的情况下，对轴弯曲的测量，这种弯曲可由下列情况引起：原有的机械弯曲，临时温升导致的弯曲，在静态下必然有些向下弯曲，有时也叫重力弯曲。转子的偏心位置，也叫做轴的径向位置，它经常用来指示轴承的磨损以及予加的负荷大小，例如由不对中导致的那种情况。它同时也用来决定轴的方位角，方位角可以说明转子是否稳定。 偏心检测系统DYW-P型偏心监控仪是精密测控仪表。具有报警与停机控制信号输出，设有电流输出通用接口，可与计算机等设备连接。该监控仪采用160×80（mm）通用机箱，LED数字显示,PVC彩色面膜和轻触摸键,外形美观，款式新颖，结构合理，安装简单，性能稳定，质量可靠，测量准确。 现场常发生的汽轮机偏心大有以下几种原因： 1、测量装置本身有问题，造成测量值摆动大，无法读取。建议汽机检修检查处理，将机械测量与热工测量进行校对； 2、汽轮对轮安装时原始张口不合格，超过80um，导致盘车时偏心大与原始值20um 以上。这种现象一般不易调校，要对对轮进行调整； 3、运行中偏心变大，可能存在动静碰磨、油膜振荡、汽温突降或水击、汽流激振、电磁干扰、轴承油膜刚度不足、汽轮机转子部件脱落或松动等因素。 4、汽轮机转子出现热弯曲或出现裂纹； 5、机组启动过程中汽缸温差，特别是上、下缸温差和法兰内、外壁温差超标会
大型汽轮机发电机转子高速动平衡＼超速试验室 【摘要】汽轮发电机是当今发电企业采用最多的设备之一，其振动、安全运行主要取决于机组的设计、制造、安装以及运行维护等方面。转子不平衡作为引发大型汽轮机发电机工作效率的主要原因，因此实现高速动平衡、超速实验室试验已成为保持转子平衡精度的主要环节。本文就我国大型汽轮机发电机转子高速动平衡、超速实验室做了简单的分析，旨在为同行工作提供参考。 【关键词】汽轮发电机；发电企业；高速动平衡；超速实验室；转子 目前，国内外发电设备生产厂家都非常重视转子高速动平衡和超速试验，并将其列为常规工艺检查的重要内容，是降低机组振动水平、保证机组运行安全、改善机组运行性能以及优化机组条件的主要手段。作为汽轮机质量的主要保证体系，在进行高速平衡、超速试验的时候还需要确保承上启下、瞻前顾后的要求，为后续工作的开展提供技术和理论指导。 1.动平衡技术性能测试 随着我国国民经济的飞速发展，对电力结构的调整和环保要求的提高，大力发展大容量、高参数超临界/超临界火电机组是我国电力行业发展的重要方向。为提高效率，汽轮机低压转子的长径比越来越大，转子朝着越来越“柔”的方向发展，柔性转子振动过大将直接影响到机组的安全稳定运行，因此这类大型汽轮机低压转子在出厂时都必须经过严格的高速动平衡。柔性转子平衡不同于刚性转子平衡，它不仅要平衡某一转速下转子传给轴承的不平衡力(轴承动反力)，而且还要平衡该转速下转子的挠曲变形，才能保证转子在一定转速范围内平稳的运转。柔性转子平衡方法主要有模态平衡法和影响系数法。 （1）在动平衡技术性能测试之中，测试标准完全按照国际标准开展，是以ISO2953-1984平衡机描述及评价标准为主的，该标准明确规定校验转子为刚性转子，测得平衡机最小可达剩余不平衡值为0.5um，不平衡量在每一次减少干扰之后干扰率不得超过原来的80%。 （2）按国际标准ISO5343-1963评价，在柔性转子的平衡度测量中，其中明确的规定校验的转子为柔性转子的时候，高速平衡实验结果基本上能够满足预计运行标准，达到业界满意程度要求。 2.驱动用汽轮机的调速精确度测试 一般来说，驱动用汽轮机的调速范围主要为0~3000~36000r/min，在这个环节测试的时候通常都是在汽轮机驱动系统运行一分钟之后进行调速。近年来，随着国民经济的飞速发展和电力结构调整需求的提高，大力发展大容量、高参数、超临界的发电机组已成为我国电力行业发展的主要方向。在这种时代背景下，为了有效提高汽轮机发展进度，汽轮机的调速精确度控制要求更为严格，其驱动用
转子不平衡的故障机理与诊断(1) 转子不平衡是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损造成的故障，它是旋转机械最常见的故障。据统计，旋转机械约有一半以上的故障与转子不平衡有关。因此，对不平衡故障的研究与诊断也最有实际意义。 一、不平衡的种类 造成转子不平衡的具体原因很多，按发生不平衡的过程可分为原始不平衡、渐发性不平衡和突发性不平衡等几种情况。 原始不平衡是由于转子制造误差、装配误差以及材质不均匀等原因造成的，如出厂时动平衡没有达到平衡精度要求，在投用之初，便会产生较大的振动。 渐发性不平衡是由于转子上不均匀结垢，介质中粉尘的不均匀沉积，介质中颗粒对叶片及叶轮的不均匀磨损以及工作介质对转子的磨蚀等因素造成的。其表现为振值随运行时间的延长而逐渐增大。 突发性不平衡是由于转子上零部件脱落或叶轮流道有异物附着、卡塞造成，机组振值突然显著增大后稳定在一定水平上。 不平衡按其机理又可分为静失衡、力偶失衡、准静失衡、动失衡等四类。 二、不平衡故障机理 设转子的质量为M，偏心质量为m，偏心距为e，如果转子的质心到两轴承连心线的垂直距离不为零，具有挠度为a，如图1-1所示。
图1-1 转子力学模型 由于有偏心质量m和偏心距e的存在，当转子转动时将产生离心力、离心力矩或两兼而有之。离心力的大小与偏心质量m、偏心距e及旋转角速度ω有关，即F＝meω2。众所周知，交变的力（方向、大小均周期性变化）会引起振动，这就是不平衡引起振动的原因。转子转动一周，离心力方向改变一次，因此不平衡振动的频率与转速相一致，振动的幅频特性及相频特性。 三、不平衡故障的特征 实际工程中，由于轴的各个方向上刚度有差别，特别是由于支承刚度各向不同，因而转子对平衡质量的响应在x、y方向不仅振幅不同，而且相位差也不是90°,因此转子的轴心轨迹不是圆而是椭圆，如图1-2所示。 由上述分析知，转子不平衡故障的主要振动特征如下。 (1) 振动的时域波形近似为正弦波（图1-2）。 (2)频谱图中，谐波能量集中于基频。并且会出现较小的高次谐波，使整个 频谱呈所谓的“枞树形”，如图1-3所示。
汽轮机振动异常原因分析及解决方法前言 汽轮机的振动大小，是评价汽轮机组运行可靠性的重要指标。对于高速转动的汽轮机来说，微小的振动是不可避免的，振动幅度不超过规定的标准属于正常振动。对汽轮机的运转没有影响，但是当振动超过规定限值时，对整个汽轮机组的运行是有害的，表明机组内部存在缺陷。本文所分析的就是这种振动过大的异常振动产生的原因和减小振动的方法。 一、汽轮机振动过大的危害 汽轮机组振动过大，会使机组内部部件的连接松动，基础台板和基础之间的刚性连接削弱，或使机组的动静部分发生摩擦，造成转子变形、弯曲、断裂，甚至是叶片损坏。当机头发生振动时，可能直接导致危机保安器动作，造成停机事故。当汽轮机动静叶片由于过大的振动而发生相对偏移时，会造成高低压端部轴封发生不正常磨损。低压缸端轴封的磨损破坏轴封的密封作用，使空气被吸入负压状态下的低压缸，破坏凝汽器的真空，直接影响汽轮机组的经济运行。高压缸端轴封的破坏会使高压缸的蒸汽大量向外泄露，降低高压缸做功能力，甚至会引起转子发生局部热弯曲。泄露的高压蒸汽如果进入轴封系统的油档中，使润滑油内混入水分，造成油膜失稳，也可能产生油膜振荡，造成轴瓦乌金熔化。当过大的振动造成轴弯曲时，可能使发电机滑环和电刷的磨损加剧、静子槽楔松动、绝缘被破坏，造成发电机或励磁机事故。当过大的振动造成某些紧固螺丝松脱、断裂时，甚至会造成整个汽轮机组的报废。所以，消除异常振动，是确保安全生产的重要环节。 二、汽轮机异常振动的原因分析与解决方法 汽轮机组负担着将热能转化为电能的任务，由于其长时间运行、关键部位长期磨损等特点，各种故障时常发生，其中，振动异常是汽轮机组常见故障中最频繁的一种，严重影响了电厂的正常发电。由于振动产生的原因非常复杂，汽轮机
发电机转子现场动平衡查找 边科初久龙 本钢维检中心发电作业区 摘要：发电机轴瓦振动有很多是因为转子动平衡不好而引起的，以往我们多是将转子抽出，送到专业的试验机上进行动平衡查找。这样需要8到10个工作日，既耽误了生产又为检修带来了很大的工作量。采用现场找动平衡仅需要1个工作日就可以完成，无论是对生产还是检修都有很大的好处。 关键词：发电机振动动平衡 一．前言 质量不平衡是引起旋转机械振动大的最常见原因。理想的平衡状态是转子各断面惯性主轴与转动轴线重合，但由于种种因素，在实际汽轮发电机组轴系中不可能存在这种理想的平衡状态。不平衡离心力和力矩必然始终存在并作用在转子及支撑系统上。过大的不平衡量将造成转子、轴承和基础的大幅值振动，严重时会造成支撑部件的损坏、甚至轴系断裂的灾难性事故。为降低质量不平衡引起的振动，现场最有效的办法是进行转子（轴系）高速动平衡查找。 二．转子中不平衡的来源： 一个转子在设计上一般都使它相对于旋转轴线是轴对称的。但是由于工艺上的一系列因素影响，最后装配完毕的转子总是不能做到动力上的完全轴对称，存在一定的部平衡量。 这种不平衡通常称之为原始不平衡量。造成原始不平衡量的因素主要有： 1、转子材质的不均匀性： 2、联轴器的不平衡： 3、键槽不对称引起的不平衡。 4、转子加工中总会产生一些圆度偏差和偏心等； 5、叶轮的不平衡量影响； 这些因素造成的不平衡量都属于随机性质的，无法计算得到，因此总要通过重力试验（静平衡）和旋转试验（动平衡）来测定和校正，使其降低到允许的程度。 图一一个圆片的不平衡量 如果把一个转子分割成厚度为Δz的原片，则每个圆片（如图一所示）都存在一个不平衡量。鉴定大小为G的不平衡质量存在于半径为r、圆周参考角度为α的地方，那么其所产生的离心力为：
XX大学机械交通学院 机械故障诊断论文 题目：旋转机械故障诊断技术 姓名学号： 指导教师： 年级专业：机械设计制造及其自动化084班所在学院：机械交通学院 课程评分： 二零一一年12月18日
旋转机械故障诊断技术 摘要：通过分析旋转式机械各种故障产生机理的基础上，归纳和概括了传统故障诊断的基本原理和典型故障振动特征分析方法及模糊理论、神经网络、遗传算法等在诊断决策算法研究中的应用，并对国内外旋转机械故障诊断的发展现状进行了详细论述最后对其发展趋势进行了展望。旋转机械是各种类型机械设备中数量最多应用最广的一类机械，特别是一些大型旋转机械，如汽轮机、球磨机、离心式压缩机等支持国家经济命脉的一些工业门是属于关键设备。由于检测技术在当今轻工业广泛应用，如电力、石化、冶金、汽车和造船等国民经济重要部门，都需要用机械振动的测试和分析，来检测机械是否正常运作。 关键字：机械故障诊断；旋转机械
前言 设备状态监测与故障诊断是通过掌握设备过去和现在运行中或基本不拆卸的情况下的状态量，判断有关异常或故障的原因及预测对将来的影响，从而找出必要对策的技术。它是一门综合性技术，涉及传感及测试技术、电子学、信号处理、识别理论、计算机技术以及人工智能专家系统等多门基础学科，是对这些基础理论的综合应用。 旋转机械的主要功能是由旋转动作完成的，转了是其最主要的部件。旋转机械发生故障的重要特征是机器伴有异常的振动和噪声，其振动信号从幅值域、频率域和时间域实时地反映了机器故障信息。转子常见的故障有转子不平衡、转子不对中、转子弯曲、油膜涡动和油膜振荡等[1]。 1.旋转机械故障诊断的内容 作为设备故障诊断技术的一个分支--旋转机械状态监测与故障诊断技术.其研究领域也同样主要集中在故障信息检测、故障特征分析、状态监测方法、故障机理研究、故障识别及其专家系统。 2.旋转机械的振动关系及故障分类 旋转式机械的主要组成部分是转轴组件，又称转子系统，它包括转子、轴承、支座及密封装置等部分。由于转子类型及振动性质的不同，其产生故障的原因，机理及振动特征各不相同。 2.1转子不平衡 2.1.1转子不平衡产生原因 在旋转机械中，若转子的质心与旋转轴不重合，就存在不平衡。转子不平衡包括转了系统的质量偏心及转子部件出现缺损。转子质量偏心是由于转子的制造误差、装配误差、材质不均匀等原因造成的，称此为初始不平衡。转了部件的缺损是指转子在运行中由于腐蚀、磨损、介质结垢以及转子受疲劳力的作用使转子的零部件(如叶轮、叶片等)局部损坏、脱落、碎块飞出，从而造成新的转了不平衡。转子质量偏心和转子部件缺损是两种不同的故障但其不平衡振动机理却有共同之处。 2.1.2转子不平衡的振动特征 转子不平衡故障的主要振动特征为：频谱图中，谐波能量集中于基频；振动的时域波形为正弦波；当工作转速一定时，相位稳定；转子的轴心轨迹为椭圆；转子的进动特征为同步正进动；转子振动的强烈程度对工作转速的变化很敏感，振动幅值与转速的平方成正比，而与负荷大小无关；当转速大于第一临界转速后，转速上升，振幅趋向于一个较小的稳定值。当转速接近第一临界转速时，发生共振，振幅具有最大峰值；不平衡故障主要有静不平衡和动不平衡两种。对于静不平衡，其振动方向主要反映在径向，与轴向振动无关，转子两端轴承同一方向的径向振动为同相。 2.2转子不对中 2.2.1转子不对中产生原因 机组各转子之间由联轴器联接构成轴系传递运动和转矩。由于机器的安装误
动平衡的配平问题 常用机械中包含着大量的作旋转运动的零部件，例如各种传动轴、主轴、电动机和汽轮机的转子等，统称为回转体。在理想的情况下回转体旋转时与不旋转时，对轴承产生的压力是一样的，这样的回转体是平衡的回转体。但工程中的各种回转体，由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差，甚至设计时就具有非对称的几何形状等多种因素，使得回转体在旋转时，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上，引起振动，产生了噪音，加速轴承磨损，缩短了机械寿命，严重时能造成破坏性事故。为此，必须对转子进行平衡，使其达到允许的平衡精度等级，或使因此产生的机械振动幅度降在允许的范围内。 1、定义：转子动平衡和静平衡的区别 1）静平衡 在转子一个校正面上进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内，为静平衡又称单面平衡。 2）动平衡（Dynamic Balancing ） 在转子两个校正面上同时进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在动态时是在许用不平衡量的规定范围内，为动平衡又称双面平衡。 2、转子平衡的选择与确定 如何选择转子的平衡方式，是一个关键问题。其选择有这样一个原则：只要满足于转子平衡后用途需要的前提下，能做静平衡的，则不要做动平衡，能做动平衡的，则不要做静动平衡。原因很简单，静平衡要比动平衡容易做，省时、省力、省费用。
现代，各类机器所使用的平衡方法较多，例如单面平衡(亦称静平衡[1])常使用平衡架，双面平衡(亦称动平衡)使用各类动平衡试验机。静平衡精度太低，平衡效果差；动平衡试验机虽能较好地对转子本身进行平衡，但是对于转子尺寸相差较大时，往往需要不同规格尺寸的动平衡机，而且试验时仍需将转子从机器上拆下来，这样明显是既不经济，也十分费工(如大修后的汽轮机转子)。特别是动平衡机无法消除由于装配或其它随动元件引发的系统振动。使转子在正常安装与运转条件下进行平衡通常称为“现场平衡”。现场平衡不但可以减少拆装转子的劳动量，不再需要动平衡机；同时由于试验的状态与实际工作状态二致，有利于提高测算不平衡量的精度，降低系统振动。国际标准ISOl940一1973(E)“刚体旋转体的平衡精度”中规定，要求平衡精度为G0.4的精密转子，必须使用现场平衡，否则平衡毫无意义。 现代的动平衡技术是在本世纪初随着蒸汽机的出现而发展起来的。随着工业生产的飞速发展，旋转机械逐步向精密化、大型化、高速化方向发展，使机械振动问题越来越突出。机械的剧烈振动对机器本身及其周围环境都会带来一系列危害。虽然产生振动的原因多种多样，但普遍认为“不平衡力”是主要原因。据统计，有50%左右的机械振动是由不平衡力引起的。因此，有必要改变旋转机械运动部分的质量，减小不平衡力，即对转子进行平衡。 造成转子不平衡的因素很多，例如：转子材质的不均匀性，联轴器的不平衡、键槽不对称，转子加工误差，转子在运动过程中产生的腐蚀、磨损及热变形等。这些因素造成的不平衡量一般都是随机的，无法进行计算，需要通过重力试验（静平衡）和旋转试验（动平衡）来测定和校正，使它降低到允许的范围内。应用最广的平衡方法是工艺平衡法和整机现场动平衡法。作为整机现场动平衡技术的一个重要分支，在线动平衡技术也正处于蓬勃发展之中，很有前途。由于工艺平衡法是起步最早的一种经典动平衡方法。 整机现场动平衡技术是为了解决工艺平衡技术中存在的问题而提出的。 工艺平衡法的测试系统所受干扰小，平衡精度高，效率高，特别适于对生产过程中的旋转机械零件作单体平衡，目前在动平衡领域中发挥着相当重要的作用，汽轮机、航空发动机普遍采用这种平衡方法。但是，工艺平衡法仍存在以下问题：
汽轮机转子运行故障分析及诊断 发表时间：2017-05-12T09:03:43.900Z 来源：《防护工程》2017年第1期作者：李钢 [导读] 在目前工业生产中，汽轮机作为重要的旋转设备，是工业生产中必不可少的机械设备。 辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司辽宁阜新 123000 摘要：在目前工业生产中，汽轮机作为重要的旋转设备，是工业生产中必不可少的机械设备。其中汽轮机转子是汽轮机的主要零部件，使得汽轮机转子安全性、可靠性、适用性以及可维修性特点受到人们的关注，促使关于汽轮机转子运行故障机理与诊断技术也在飞速发展。在汽轮机转子运行过程中，发生的振动信号是判断汽轮机工作状态的重要指标，更是影响机械设备运行安全与操作人员人身安全的因素，因此对汽轮机转子运行故障分析及诊断的研究工作迫在眉睫。 关键词：汽轮机转子；运行故障；诊断 1概述 汽轮机组的振动是机组运行必须要监测的一个非常重要的参数，因为当机组振动超过规定的范围时，将会引起设备的损坏，甚至造成严重后果：(1)使转动部件损坏。当机组振动过大时，会使叶片、围带、叶轮等各部件的应力增加，从而产生很大的交变应力，导致疲劳而损坏；(2)使机组动、静部分发生磨损；(3)使各链接部件松动；(4)直接造成运行事故。当机组振动过大，同时又发生在高压缸端侧时，有可能危及保安器误动作而发生停机事故。因此，机组运行中要严格检测其振动值。 近几年来，大庆油田宏伟热机组频繁出现振动大引起的停机事件，这就使得我们不得不引起对汽轮机组振动故障的重视。 2汽轮机转子运行故障类型 在汽轮机转子运行过程中，振动信号发生是转子发生故障的前提表现，对此应在汽轮机转子运行过程中，对其振动信号进行准确测量，为了更好地判断汽轮机转子运行故障类型，对其进行分类阐述。振动频率：基频振动、倍频振动、整分数基频振动、比例基频振动、超低基频振动以及超高基频振动；振幅方位：横向振动（水平振动和垂直振动）、轴向振动与扭转振动；振动原因：转子平衡度较差、轴系不对称和零件松动、摩擦（密封件摩擦、转子和定子之间产生的摩擦）、轴承损坏、轴承内部油膜涡动与油膜振动、动力和水力的影响、轴承刚度较差、电气等；振动部位：转子和轴系振动（轴颈、轴纹叶片）、轴承（油膜滑动和波动）、壳体振动与轴承座振动、基础振动（基座、工作台、支架）、其他结构振动（阀门、阀杆、管道等）。 3结合实际案例对汽轮机转子运行故障及诊断进行分析 某市炼油厂，利用延迟焦化装置中采用汽轮机，其具体的汽轮机厂商为杭州汽轮机厂，类型为凝气反动式汽轮机，现采用ENTEK振动检测系统对汽轮机运行状态进行诊断与监测。其详细的汽轮机转子运行故障诊流程为：对汽轮机转子振动信号信息进行检测和采集、分析与处理、传输、推理以及控制等。因为振动信号检测是判断汽轮机转子运行故障的主要依据，振动信号分析与处理工作是判断汽轮机转子故障的关键环节，传输与推理是整体运行故障判断的核心，控制是汽轮机转子运行故障诊断的最终目标。同时在汽轮机转子内部安装电涡流传感器，将线缆与控制箱相连，控制箱自带的振动监测模块可完成高速度数字振动信号的传输与处理工作，再使用以太网将信号处理结果上传至上位机中，从而完成汽轮机转子运行故障的诊断工作。 3.1对ENTEK振动检测系统的利用 在该炼油厂使用的ENTEK振动检测系统性能参数如下所示：型号：NK25/NK28/NK12.5；额定功率：1178KW、常规功率：1071KW；额定转速：12176RPM、常规转速：9132RPM-12785RPM；最大进汽压力：1.2MPa（a）、常规进汽压力：1MPa（a）；常规排汽压力：0.012MPa（a）；最大进汽温度300摄氏度、常规进汽温度230摄氏度。 在ENTEK振动检测系统中，对于汽轮机转子运行故障的诊断，产生的信号数据直接送至XM模块中，经过以太网的传输，将信号传输至emonitor系统软件内部，在该软件界面中，实现传感器与信号数据的相接，使其成为振幅型数据，从而可知由emonitor系统软件连接的采集器、监测模块以及保护监测表共同组成具有共享能力的数据库，其共享数据库内自主携带故障诊断工作，能够依据实际需求，对汽轮机转子的运行故障类别进行准确定位，对此，操作人员以手动输送的方式，完成故障诊断报告的生成工作。 在此系统故障诊断环节中，由汽轮机转子振动值超出限定值而产生的故障，则需对汽轮机进行停机检修，同时加大对转子运行状态的监测工作，并对转子的转速进行妥善控制。汽轮机转子在初始运行期间，振动值均以达到限定值范围，但是由于难以在生产中对汽轮机进行检修。因此，采用转子减速与状态控制的方式，实现对汽轮机转子运行故障的诊断工作。 3.2报警和故障诊断 在对汽轮机转子振动信号数据分析过程中，应利用事先采集的信号设置与之相对应的报警界定，进而才能在振动值高出正常限定值时，及时对汽轮机转子的运行故障类型进行识别和分类，其详细的振动值高超报警流程为：输定报警值界限——输入采集数据限号——汽轮机转子运行——发生警报。首先，对转子平衡度较差故障诊断：水平与垂直倍频不平衡值均大于等于1、单倍频振动效果较为明显；其次，转子摩擦故障诊断：4倍频占据1倍频20%以上、5倍频与0.5倍频占据1倍频10%以上、2倍频占据1倍频50%以上、3倍频占据1倍频20%以上以及1倍频在界定值以上；最后，油膜涡动与油膜振动故障诊断：0.5倍频、1倍频其幅值均在2.0以上。 3.3摩擦振动故障排查措施分析 通常情况下，汽轮机转子运行的环境比较复杂，它在运行过程中不仅会受到高速旋转和气流冲击作用力，同时高温、潮湿以及高压的工作环境会对转子造成一定的破坏，影响机组转子的安全稳定运行。因此，应当对转子日常的保养和检查工作给予高度的重视，一旦检查过程中发现故障，维修技术人员应当立即采取解决措施，对产生摩擦振动的部件进行必要维修，而如果机组部件维修价值不高应当进行更换，以消除摩擦振动对汽轮机运行造成的不利影响。 3.4汽轮机积盐原因及处理措施 对于正常运行的汽轮机，其饱和蒸汽实际含盐量会与过热蒸汽含盐量相同或饱和蒸汽含盐量略高。若汽轮机的过热蒸汽含盐量比过饱和蒸汽含盐量高时，则说明汽轮机内部积盐现象已很严重，此时应及时停机，全面清洗汽轮机。在清洗时我们常用到两种处理方法手工除垢与喷砂除垢。如果用这两种除垢法不能完全去除汽轮机内部污垢，可用柠檬酸溶液配合软水来进一步清洗汽轮机。
发电机现场动平衡过程及分析 近年来，发电机转子两侧出现同相振动现象越来越多，其原因和机理也正在得到人们越来越多的重视。同相振动是由于发电机转子本体三阶不平衡或外伸端不平衡所引起的，在二阶临界转速下工作的发电机转子，外伸端不平衡会使主跨转子的二阶振型畸变，产生类似于主跨转子三阶不平衡的振动特征。实践表明，与其它形式振动相比，降低同相振动有时比较困难。本文针对某台汽轮发电机组运行中出现的发电机同相振动问题进行了深入分析，对其机理进行了分析，总结了这类振动高效治理方法。1、振动现象某台60MW汽轮发电机组轴系由汽轮机、发电机、励磁机组成，励磁机为悬臂结构，如图1所示。正常运行中发电机振动较大，表1给出了3瓦和4瓦空负荷和满负荷下的振动数据。工作转速下，各测点振动以工频为主。带负荷过程中。振动幅值增大，但相位稳定。初步分析认为，发电机转子存在不平衡。2、发电机转子动平衡过程由表1可知，满负荷下3x 和4x相位相差27。，3Y和4Y相位相差20。，两侧x与y 方向振动相位基本相同。用谐分量法将3瓦、4瓦工作转速下的振动分解为同相分量和反相分量，如表2所示。 从表2可以看出，两侧振动分量中同相分量远大于反相分量，其中x同相达到88um。由于同相分量较大，参照以往加重
经验，首先在发电机两端施加对称型式配重：P3=1.14kg∠24°，P4=1.05kg∠24°。加重后，满负荷下振动明显减小，但是临界转速下振动增大。在发电机两端加同相配重导致工作转速和临界转速下的振动出现矛盾，无法兼顾。去掉发电机加重，改在励磁机上加重pA=250g∠60°如图2所示。本次加重后，满负荷下振动明显降低而临界转速下振动变化不大，轴系振动达到优秀，动平衡工作至此结束。表3给出了机组动平衡过程。3、发电机同相振动的深入分析 本次动平衡，在发电机和励磁机上的两次加重均降低了工作转速下的振动。但是，发电机本体上的加重却使临界转速下振动明显增大，3x振动达136um，而励磁机上加重后I临界转速下振动变化不大。表4给出了两次加重求得的影响系数。
不平衡故障 一、 不平衡故障的产生机理 由于设计、制造、安装中转子材质不均匀、结构不对称、加工和装配误差等原因或由于机器运行时结垢、热弯曲、零部件脱落、电磁干扰力等原因而产生质量偏心。转子旋转时，由于转子质量中心偏离转动中心，将激起转子的振动，这是旋转机械最常见的故障。 由于有偏心质量m 和偏心距e 的存在，当转子转动时将产生离心力、离心力矩或两者兼而有之。离心力的大小与偏心质量m 、偏心距e 及旋转角速度ω有关，即2ωme F =。众所周知，交变的力（方向、大小均周期性变化）会引起振动，这就是不平衡引起振动的原因。转子每转动一周，离心力方向变化一周，因此不平衡振动的频率与转速相一致。 不平衡故障的主要振动特征： 1) 振动的时域波形近似为正弦波； 2) 频谱图中，谐波能量集中于基频。并且会出现较小的高次谐波，使整个频谱呈所谓的“枞树形”； 3) 当ω＜n ω时，即在临界转速以下，振幅随着转速的增加而增大；当ω＞n ω后，即在临界转速以上，转速增加时振幅趋于一个较小的稳定值；当ω接近于n ω时，即转速接近临界转速时，发生共振，振幅具有最大峰值。振动幅值对转速的变化很敏感。 4) 当工作转速一定时，相位稳定。 5) 转子的轴心轨迹为椭圆。（由于支撑刚度不同的影响） 6) 从轴心轨迹观察其进动特征为同步正进动。 对于原始不平衡、渐变不平衡和突发性不平衡这三种形式，其共同点较多，但可以从以下两个方面对其进行甄别。
1)振动趋势不同 原始不平衡：在运行初期机组的振动就处于较高的水平。 渐变不平衡：运行初期机组振动较低，随着时间的推移，振值逐步升高。 突发不平衡：振动值突然升高，然后稳定在一个较高的水平； 2)矢量域变化不同 原始不平衡：矢量域稳定于某一允许的范围。 渐变不平衡：矢量域逐渐变化； 突发性不平衡：矢量域某一时刻发生突变，然后稳定。 2．转子不平衡可能导致的后果 对于柔性转子还可能由于动挠度产生附加的惯性离心力而造成不平衡。不同原因所引起的转子不平衡故障是具有基本上一致的规律。归结起来，转子不平衡可能会导致下列不良后果； (1)造成转子的反复弯曲和内应力，从而引起转子疲劳，甚至引起转子断裂； (2)使机器在运转过程中产生过度振动和噪声，从而会加速轴承等零件的磨损及缩短使用寿命。
不对中三种类型 轴瓦中心标高偏差 联轴器不对中 转子与静子不同心
案例1：波型联轴器不对中振动 现象：XF电厂2号机组，300MW，东方生产。2001年10月大修启动，运行出现一系列振动瓦温问题。 分析：2002年1月5日，对机组临时检修后检测振动数据。获得#6、#7轴振动的升速过程、轴心轨迹和轴中心平均位置，发现振动特征及故障如下： （1）升速过程振动和3000r/min空载振动的2倍频分量十分显著。如图1、图2中，本次临检更换了上瓦碎裂的#7号轴承后，#6、#7轴振动性质相比机组大修后初次启动基本没改变。 （2）通频振动的轴心轨迹均为正向进动，但形状比较复杂。图3指出，轴颈上预载荷较为严重。 （3）轴中心平均位置随转速的变化均在间隙圆内，但#6轴中心位置有异常。如图4，转子顺时针旋转时，#6轴颈中心应从间隙圆低部向左上方浮起，而不是向右上方浮起。#6轴颈浮起量也偏小。故#6轴颈与轴承安装偏移及载荷偏大问题值得怀疑。由于发电机转子重量大大超过励磁机，此种偏移可能再度导致#7瓦损坏。 证实：后来检修检查发现，励发对轮严重不对中，一个螺栓剪断，引起#6、#7瓦振动及损坏。 案例2：齿型联轴器不对中振动 概述：某大型舰船内的主发电机组系耦合式高速旋转机械。该机组振动频谱中，包含三个振动幅值均较突出的故障频率，即主激励频率、主激励频率的精确2倍频及滞后性半频。最后诊断及检修证实，主激励频率的精确2倍频所代表的是活动式联轴器连接的汽轮机转子和高速齿轮轴的严重“不对中”故障，是机组振动随负荷急剧爬升、轴承油膜失稳及轴瓦损伤的根本原因。 分析：选取某时段机组从空负荷到带负荷50％N的振动数据。机组空负荷时振动良好，频谱成分也较单纯，而带负荷后主要频谱成分相对幅值变化异常，图1还给出机组中等负荷工况、部分最有代表性测点的振动频谱，能观察到1000Hz范围内各种频谱的分布。 f1=25.0 Hz 发电机转子主激振频率
振动故障诊断及其转子平衡 一、振动基础理论知识简介 1、基本概念： ▲振动：一个弹性体或弹性系统（几个弹性体连在一起）离开其平衡位置做周期性往复运动就叫振动。 其振动量有：极值（峰值），其中单峰值X m，峰-峰值X m-m，X m-m=2 X m；平均值（X i）和均方根值（有效值-X S）。 ▲简谐振动：能用一项正弦或余弦函数表示其运动规律的周期性振动，现场发生的一些复杂振动均是几种不同频率的简谐振动的合成，因此一些资料或书籍均以简谐振动为主加以分析和研究。 X=A.cos（ωt+Φ） ▲通频振幅、基频振幅/基频相位：目前测量振动的仪表按功能来分有两种，一种只能测量振幅值，称为振动表；另一种除能测量幅值外，还能测量振动相位和不同频率下的振动分量，称作振动仪。 振幅有两个含义：1.振幅的表示方法；2.振幅中所含的频率成分。 描述振动的几个物理量： 振动速度：X=A.sin ωt 振动位移：Y=dx/dt=ωt sin（ωt+900） 振动加速度：Z= d2x/dt2=ω2t sin（ωt+1800） X、Y、Z：ω相同，A（最大位移），ωA，ω2A； Y比X矢量超前900；Z比X矢量超前1800。
表示振动强度，位移是最有效的；表示振动平均能量的振动速度是有效的；表示振动冲击强度，振动加速度是最有效的。 ▲极值（幅值）、有效值、平均值的关系： X S =Xm Xi 2 1223600= 极值（幅值）：单峰值X （t ）=1；峰-峰值=2 平均值：（ X ）=A dt t x T T 636.0)(10=? 均方根值（有效值）：X S =A dt t x T T 707.0120 =?）（ 三者之间的关系：双振幅近似等于3倍的有效值或平均值。 轴承振动烈度是以振动速度的均方根值， 我们现在一直沿用的是轴承振动位移峰-峰值S P-P ，国外和国内某些制造厂有用轴承烈度表示 振动，上述换算关系只是指单一频率的振动，如果是混频振动不能直接换算。 ▲通频振幅：用普通振动表（不带滤波器）测得的振幅值是各种频率振动分量的叠加值，如果振幅是由几种不同频率的周期振动叠加而成，其叠加后的振动仍是周期振动，A 在各个周期内保持不变，仪表指示稳定，如果表记示值不稳定，说明由非周期成分存在。 ▲基频振幅：通频振动只能反映物体总的状态，如果要反映振动故障的性质和计算转子重量，就要获取基频振幅。所谓基频振幅是指基波振动频率（机组振动的基波频率等于转子工作频率）下运动量值按正弦规律变化的幅值。测取的方法是采用可调滤波器，可调滤波器
自己看个一遍再抄，挑着抄，之前都预习过，只要把数据整理下，然后思考题写上，再把实验遇到的困难与总结写下就可以了，4/4晚上我来收！ 第一题： 1、当试件作旋转运动的零部件时，例如各种传动轴、主轴、风机、水泵叶轮、刀具、电动机和汽轮机的转子等，统称为回转体。在理想的情况下回转体旋转与不旋转时，对轴承产生的压力是一样的，这样的回转体是平衡的回转体。但工程中的各种回转体，由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差，甚至设计时就具有非对称的几何形状等多种因素，使得回转体在旋转时，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上，引起振动，产生了噪音，加速轴承磨损，缩短了机械寿命，严重时能造成破坏性事故。为此，必须对转子进行平衡，使其达到允许的平衡精度等级，或使因此产生的机械振动幅度降在允许的范围内。 2、转子动平衡和静平衡的区别： 1）静平衡：在转子一个校正面上进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内，为静平衡又称单面平衡。 2）动平衡：在转子两个及以上校正面上同时进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子动态时是在许用不平衡量的规定范围内，为动平衡又称双 面平衡。 3、转子平衡的选择与确定 1）如何选择转子的平衡方式，是一个关键问题。通常以试件的直径D与两校正面的距离b，即当D/b≥5时，试件只需做静平衡，相反，就必需做动平衡。 2）然而据使用要求，只要满足于转子平衡后用途需要的前提下，能做静平衡的，就不要做动平衡，能做动平衡的，则不要做静动平衡。原因很简单，静 平衡比动平衡容易做，省功、省力、省费用。 第二题： 主要原因是因为偏重太大会产生强大的离心惯性力..将在构件运动副中引起附加动压力,使机械效率,工作精度和可靠性下降,加速零件的损坏.当惯性力的大小和方向呈周期性变化时,机械将产生振动和噪音.因此,特别是在高速,重载,精密机械中,,必须对转子进行平衡以尽可能减少偏重... 第三题： 造成转子不平衡的因素很多，例如：转子材质的不均匀性，联轴器的不平衡、键槽不对称，转子加工误差，转子在运动过程中产生的腐蚀、磨损及热变形等。
水轮发电机转子动平衡试验 发表时间：2018-02-01T15:56:24.000Z 来源：《防护工程》2017年第28期作者：许建强王铁军 [导读] 水轮发电机组的有些振动是由转子质量不平衡引起的，因此动平衡试验是解决水轮发电机组振动的重要环节。 甘肃电投河西水电开发有限责任公司甘肃张掖 734000 摘要：水轮发电机组的有些振动是由转子质量不平衡引起的，因此动平衡试验是解决水轮发电机组振动的重要环节。本文介绍的动平衡测试的技术，分析添加不同转子端重量平衡的影响时，提出了不同的速度和转子的动平衡测试不同尺寸重量计算。然后在宝瓶电站2号机组的动平衡试验，准确找到不平衡阶段，通过试验确定最终权重分配权重，有效提高了机组的振动和摆动问题。 关键词：水轮发电机组;动平衡试验;振动;摆度;相位 1引言 水轮发电机组的振动是机组运行中的一种非常不利的现象。它严重威胁着供电质量、机组的使用寿命和安全经济运行。造成振动的因素很多，包括机械振动、水力振动和电磁振动3种原因，其中包括机械振动引起的转动部分质量不平衡、轴调节不好、导轴承间隙不当。水轮发电机组的振动，很多都是由于发电机转子质量不平衡造成的，不平衡转子在支承上造成的动载荷，引起整个旋转机械的振动，产生噪音; 加速轴承磨损，造成转子部分高频疲劳破坏和支承部分的某些部件强迫振动损坏，降低旋转机械的寿命; 甚至使整个机器控制失灵，发生严重事故。 大中型水轮发电机组的转子直径和重量很大，在机组运行中很容易出现由于转子的高质量的不均匀分布不平衡力。目前，解决转子质量不平衡问题最有效的方法是对转子进行动平衡试验，通过配重消除转子质量不平衡造成的不平衡力。 本文介绍了水轮机转子动平衡试验的基本方法，通过有限元分析，比较了转子动平衡试验时配重块在转子上、下端面的区别，指出了不同转速、不同尺寸的转子适合的配重方案。然后在宝瓶电站2号机组的动平衡试验，结合动态振动信号和键号准确地找到不平衡转子相法和试验，最终大大减小了机组的振动和摆动，为机组的长期稳定运行打下了良好的基础。 2水轮发电机组转子动平衡试验方法 三元平衡法是一种通过作图找出不平衡点位置和质量的简单实用的动平衡试验方法。在发电机转子表面（或其他部位）均匀取三点，每点相差120°，作好标志，如1、2、3三点。根据转子振动测试方法，用振动测量仪读出记录原始状态下的振动值S0；后停机，任意取一定质量G平衡块，把平衡块置于转子表面上1点，开机达到额定转速后读出记录振动值S1；用同样的方法，依次把平衡块放在2、3点后，读出记录振动值S2和S3，然后进行作图。 以O点为圆心，S0为半径作圆，根据转子上划分的三点相应的在该圆上均分1、2、3三点，以1点为圆心，S1为半径作圆，以2点为圆心，S2为半径作圆，以3点为圆心，S3为半径作圆（S1、S2、S3的长度可进行适当的倍数放大，以便使三圆有共同区域）。找出三圆共同区域面积的中心M，连接OM，延长到S0圆上N点，测出OM长S′和θ角，那么N点就是需要加载的位置，加载量用下列公式计算： Gx＝S0/S′×G 用天平称取出Gx重量的平衡块，置于N点，观察振动仪数值的情况，然后对Gx进行几次（一般只需经过2～3次）微量增减，直至振动仪数值为最小值，即为最后的加载量Gx。 3动平衡试验实例 宝瓶电站共有3台水轮发电机组，安装投运初期，发现振动较大，然后通过动平衡测试的方法给转子增加配重，解决了振动较大的问题。 3.1单元基本参数 1）发电机基本参数：SF-J50-18/5100（小机SF-J23-12/3840）额定功率：50MW（23MW）额定电压：10.5kV 额定电流：3234.5A （1487.8A）额定功率因数：0.85（滞后）额定频率：50Hz额定转速：333.3r/min（500 r/min）飞逸转速：576 r/min（945 r/min） 2）水轮机基本参数：HLY157??-LJ-245（小机HLY193-LJ-158）最大水头：153.99m最小水头：129.47m额定水头：139.6m额定出力：51.28MW（23.71MW）额定流量：39.234m3/s（18.187 m3/s）额定转速：333.3r/min（500 r/min）飞逸转速：576 r/min（945 r/min）接力器行程：180mm（155mm）接力器压紧行程：5mm 3.2测量设备及测点布置 1）振动测量点 振动测量点有3个，即：上导、上机架、下机架。测量用的传感器是一种能准确反映低频振动信号的速度传感器，通过积分将速度信号转化为振动位移。 2）单摆测量点 摆动测试4点，即：X、Y、-X、-Y ，测量用传感器采用的是一体化电涡流位移传感器。 3）键相点 涡流位移传感器安装在上架水平振动传感器的同一位置，上架上的水平振动传感器作为主分析传感器。 3.3转子不平衡检测 转子不平衡检测一般先进行变速试验，再进行励磁试验。变速试验的目的是测量机组质量不平衡的影响；变量励磁试验是测量机组磁力拉力的影响。在这个测试中，变速测试是以50%额定速度启动的，每10%个作为测量点，直到100%额定速度。变励磁试验从50%额定励磁电压开始，每10%点作为测量点，直到100%额定励磁电压。对框架的水平振动和摆动频率4.57hz，这仅仅是1倍频。主频在变速试验站在横向振动频率、振幅与转速的升高显著增加相应的频率，表明机组的振动信号来满足转子不平衡的故障特征。 3.4试验重量试验 相位的准确与否对转子动平衡测试是成功或失败的关键，通过点和上机架的水平振动的关键测点的时域波形，框架的水平振动信号高
某空压机组不对中故障案例分析 转子不对中通常是指相邻两转子的轴心线与轴承中心线的倾斜或偏移程度。 联轴器不对中又可分为平行不对中、偏角不对中和平行偏角不对中三种情况。 不对中故障的特征如下： 1. 转子径向振动出现二倍频，以一倍频和二倍频分量为主，轴系不对中越严重，二倍频所占的比例就越大，多数情况甚至出现二倍频能量超过一倍频能量； 2. 振动信号的原始时域波形呈畸变的正弦波； 3.联轴器两侧相邻两个轴承的油膜压力呈反方向变化，一个油膜压力变大，另一个则变小； 4. 联轴器不对中时，轴向振动较大，振动频率为一倍频，振动幅值和相位稳定； 5.联轴器两侧的轴向振动基本上是呈现出180°反相的； 6. 典型的轴心轨迹为月牙形、香蕉形，严重对中不良时的轴心轨迹可能出现“8”字形；涡动方向为同步正进动； 7. 振动对负荷变化敏感。当负荷改变时，由联轴器传递的扭矩立即发生改变，如果联轴器不对中，则转子的振动状态也立即发生变化。一般振动幅值随着负荷的增加而升高； 8. 轴承不对中包括偏角不对中和标高变化两种情况，轴承不对中时径向振动较大，有可能出现高次谐波，振动不稳定。由于轴承座的热膨胀不均匀而引起轴承的不对中，使转子的振动也要发生变化。但由于热传导的惯性，振动的变化在时间上要比负荷的改变滞后一段时间。 第一部分设备概述 这台机组由汽轮机驱动压缩机，汽轮机额定功率5714KW，额定转速为5874r /min，一阶临界转速为3850r/min。 正常进汽入口压力为8.93MPa，进汽温度为535℃；排汽压力为 3.92MPa，排汽温度为230℃，振动报警值为45μm，联锁停机值为75μm。压缩机形式为3MCL906，水平剖分式，中间由膜片联轴器联接。
刚性转动零件的静平衡与动平衡试验的概述1. 基本概念: 1.1不平衡离心力基本公式: 具有一定转速的刚性转动件(或称转子),由于材料组织不均匀、加工外形的误差、装配误差以及结构形状局部不对称(如键槽)等原因,使通过转子重心的主惯性轴与旋转轴线不相重合,因而旋转时,转子产生不平衡离心力,其值由下式计算: 式中:G------转子的重量(公斤) e-------转子的重心对旋转轴线的偏心量(毫米) n-------转子的转速(转／分) ω------转子的角速度(弧度／秒) g-------重力加速度9800(毫米／秒2) 由上式可知,当重型或高转速的转子,即使具有很小的偏心量,也会引起非常大的不平衡的离心力,成为轴或轴承的磨损、机器或基础振动的主要原由之一.所以零件在加工和装配时,转子必须进行平衡. 1.2转子不平衡类别: 1.2.1转子的惯性轴与旋转轴线不相重合,但相互平行,即转子重心不在旋转轴 线上,如图1a所示.当转子旋转时,将产生不平衡的离心力. 1.2.2转子的主惯性轴与旋转轴线主交错将产生不平衡的离心力,且相交于转 子的重心上,即转子重心在旋转轴线上,如图1b所示.这时转子虽处于平衡状态,但转子旋转时将产生一不平衡力矩. 1.2.3大多数情况下,转子既存在静不平衡,又存在动不平衡,这种情况称静 动不平衡.即转子的主惯性轴与旋转轴线既不重合,又不平行,而相交于转子旋转轴线中非重心的任何一点,如图1c所示.当转子旋转时,将产生一个不平衡的离心力和一个力矩. 1.2.4 转子静不平衡只须在一个平面上(即校正平面)安放一个平衡重量,就可以使转子达 到平衡,故又称单面平衡.平面的重量的数值和位置,在转子静力状态下确定,即将转 子的轴颈放置在水平刀刃支承上,加以观察,就可以看出其不平衡状态,较重部份会 向下转动,这种方法叫静平衡.