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汽轮机推力瓦温度高原因分析及处理摘要：某电厂二期项目3号汽轮机为上海汽轮机厂生产的单轴、单缸、反动凝气式机组，额定功率：50MW；额定转速：5500r/min。
该机组自2021年投产以来，高负荷（44-45MW）情况下，一直存在推力轴承工作瓦块温度偏高的问题，导致机组无法长期满负荷运行，影响到电厂设备安全及经济效益。
经过认真分析，找到了推力轴承工作瓦块温度偏高的主要原因，采取措施进行处理后，机组带50MW负荷运行，工作瓦块温度由121℃降至83℃，效果明显，恢复了机组满负荷运行能力，解决了3号汽轮机推力轴承工作瓦块温度偏高的问题，保证了该电厂机组的安全稳定运行。
关键词：汽轮机；推力轴承；推力瓦温度1概述某电厂二期项目3号汽轮机为上海汽轮机厂生产的单轴、单缸、反动凝气式机组，型号：N50-6.1/475；额定功率：50MW；额定转速：5500r/min。
该机组前轴承为径向推力联合轴承，由轴承壳体、推力瓦块组件和径向轴承瓦块组成。
推力轴承瓦块组件分正负两组，分布在转子推力盘的两端，每组有11个瓦块，瓦块安装在持环上；推力瓦块背部有平衡块，通过平衡块的摆动，使轴向负荷平均分布于各推力轴承瓦块上，从而使推力瓦块表面的负荷中心都处于同一平面内，每一个推力轴承瓦块均承受着相同的负荷。
机组正常运行时，工作瓦块受力，所以工作瓦块温度高于非工作瓦块温度。
该机组自2021年投产以来，高负荷（44-45MW）情况下，推力轴承工作瓦块温度一直偏高（数据详见表1），最高时达到121℃（汽轮机厂家设计值：115℃报警；130℃跳机）。
为了控制工作瓦温度不超标，该机组经常保持负荷在40MW左右运行。
表1：3号汽轮机推力轴承瓦块温度数据2推力轴承工作瓦温度高原因分析2.1推力盘与推力轴承工作瓦端面位置不平行2022年4月份，该电厂3号汽轮机临停检修，现场拆检推力轴承组件，发现工作瓦右侧半边瓦块（见图2-1:#3、#4、#5、#6、#7、#8）均有磨损，其中有3块瓦块磨损比较严重（见图2-1：#4、#5、#6），左侧半边瓦块没有出现明显的磨损（见图2-1：#1、#2、#9、#10、#11），机组运行中瓦块温度比较高的是#4瓦块（见图2-2：对应#2测点位置）。
300MW汽轮机推力瓦温度异常分析及处理施利钢发布时间：2023-06-03T09:03:16.133Z 来源：《中国科技信息》2023年6期作者：施利钢[导读] 张家口热电公司1号机组汽轮机推力瓦在2018年供热期间温度异常升高，直接威胁机组的安全运行和供热安全。
通过推力瓦温度异常情况进行分析，制定处理方案。
利用机组检修机会，对推力瓦解体检查，找到了推力瓦异常的原因。
处理完毕后，推力瓦温度恢复正常，消除了机组存在的安全隐患。
为机组类似推力瓦温度异常处理分析提供了参考。
河北大唐国际张家口热电有限责任公司河北张家口 075000摘要：张家口热电公司1号机组汽轮机推力瓦在2018年供热期间温度异常升高，直接威胁机组的安全运行和供热安全。
通过推力瓦温度异常情况进行分析，制定处理方案。
利用机组检修机会，对推力瓦解体检查，找到了推力瓦异常的原因。
处理完毕后，推力瓦温度恢复正常，消除了机组存在的安全隐患。
为机组类似推力瓦温度异常处理分析提供了参考。
关键词：推力瓦；温度异常；分析；处理1 引言张家口热电公司1号机组汽轮机为哈尔滨汽轮机有限责任公司制造的亚临界、一次中间再热、单轴、两缸双排汽、单抽供热凝汽式汽轮机，型号为CN300-16.7/538/538型。
高中压合缸，内缸对向布置；低压缸采用双分流布置。
1号机组汽轮机前轴承座为落地式轴承座，高中压﹑低压转子采用刚性联轴器连接，两根转子由四只径向轴承支撑，推力轴承布置在前轴承箱内。
汽轮发电机组轴系如图1。
图1 汽轮发电机轴系1.1推力轴承的作用：承受转子的轴向推力保持转子与汽缸的轴向相对位置。
1.2 推力轴承结构特点推力轴承结构形式采用瓦块式推力轴承，由六块瓦块组成，是六块瓦块间自动平均分配载荷的均载荷是轴承。
为此瓦块支撑在有两半支撑的定位环内的平衡块上。
平衡块自动是瓦块处于每一位置，从而使轴承合金面的载荷中心都在同一平面内。
因此，每一瓦块承担相等的载荷。
这种结构的所有瓦块不要求具有精确的相同厚度。
汽轮机事故与预防之汽轮机烧轴瓦影响轴承故障的因素很多，如设计结构、安装检修工艺等等。
这里主要讲轴瓦烧损事故。
多年来，轴瓦烧损事故比较频繁，主要是异常情况下，轴向位移突然超过允许值而烧损工作面或非工作面推力瓦片，和断油烧损承力轴瓦。
下面列举几起典型事故案例：（1）1997年某厂一台100MW机组，启动前未投轴向位移保护，启动中在蒸汽减温水量大，且管道积水致使蒸汽带水，汽温急剧下降，主汽管道、主汽门、调节汽门冒白汽，司机跑到集控室向值长请示汇报，控制盘上轴向位移、胀差满表，值长却怀疑热工电源有问题延误停机，结果推力瓦磨损6mm多，机组严重损坏。
（2）1985年某厂一台200MW机组大修后进行主汽门、调节汽门严密性试验，由于中压自动主汽门关闭超前于高压自动主汽门，刹时负面推力增大，轴向位移保护动作不能继续实验，后现场决策人员决定退出轴向位移保护继续实验，结果造成推力瓦非工作面最大磨损，已磨损部份瓦胎。
再如1993年某厂一台300MW机组，投产时低旁不能联动，一次锅炉事故引发停机后，高旁动作低旁未联动，中压转子推力增大，轴向位移保护动作不能挂闸，值长令热工检查轴向位移保护，热工人员将保护电源断开，失去轴向位移保护，致使推力瓦片磨损约4mm。
（3）1994年，某厂一台300MW机组设计时未考虑润滑油泵联动装置，安装中电厂提出后设计代表增加了联动装置，但二次回路设计不合理，调试中未进行实际联动实验，移交生产后也未按期进行实际联动实验，以致在故障停机时，交、直流润滑油泵均未能联动，值班人员也未监视润滑油压并手动开启润滑油泵，致使停机中断油烧瓦。
（4）1986年某厂一台200MW机组，在一次事故中因汽封漏汽量大而使主油箱积水结垢严重，主油泵排气阀被堵塞未能排出空气，致主油泵入口存有空气。
停机中热工人员未办理工作票即将热工保护总电源开关断开，工作后又忘记合上，启动前运行人员未按规程规定进行低油压交、直流油泵联动实验。
On the way to struggle, time always flies quickly. The current difficulties and troubles are many, but as long as you don’t forget your original intention and step by step towards your goal, the final outcome will be determinedby time.整合汇编简单易用（页眉可删）汽轮机轴瓦损坏事故事故案例分析事故经过11月24日晚电厂#1机组计划停机，此时需启动热电#2炉供热电#1机发电,需完成热电#2炉与主汽母管并汽工作。
现场参与本次并汽操作的人员有热电车间专工于永志、白班班长郭子涛、运行班班长王小明和司炉孙立夫等。
11月24日15：50分，启动炉#2炉点火。
17：02分，锅炉主汽压力2.2Mpa,温度380℃。
17：05分，班长曹金富汇报电厂值长于泳准备并汽，同时通知锅炉值班员孙立夫缓慢开启炉主汽旁路门，汽机开启#1炉主汽母管疏水、电动主汽门前疏水、三通疏水。
随后，班长曹金富与热网值班员按惯例（为缩短并汽时间）到双减站开#4双减和#1双减电动门，使蒸汽流量分流。
几分钟后,专工于永志便用对讲机通知在炉主汽门就地操作的值班员孙立夫缓慢开启炉主汽门。
17：10分左右，当班司机胡忠良发现汽机主汽温度由360℃快速降至240℃，汽机自动主汽门及前轴封处冒白汽，轴向位移指示增大，盘面显示轴向位移保护动作，在场的白班班长郭子涛立即跑到机前手摇同步器至零，手关自动主汽门不成功后，就地手打危急遮断器错油阀，事故停机。
停机后，串轴表指示为1.4mm（保护正常动作值为0.7mm），轴向位移油压0.18Mpa（保护正常动作值为0.245 Mpa）,控制室显示推力瓦温为123℃。
17：40分，专工于永志、班长曹金富、郭子涛三人现场商量，一致认为表计不准，机组没有异常问题。
案例丨某厂空分机组汽轮机轴位移问题分析1. 设备概述该空分机组由汽轮机驱动，工作机包括空压机和增压机。
其中，汽轮机型号为NKS50/63/28，空压机型号为RIK100-4，增压机型号为RZ35-7。
机组调速范围为4238r/min~5933r/min，额定运行转速为5650 r/min。
汽轮机进汽压力为3.72MPa，进汽温度为430°C，排汽压力为0.016MPa。
推力轴承型式为金斯伯雷，轴位移报警门限为±0.50mm，联锁门限为±0.70mm。
图1 机组总貌图2. 故障现象机组正常运行期间，各设备振动幅值均不高，其中汽轮机振动值保持在15μm左右，空压机振动幅值低于15μm，齿轮箱高、低速轴振动幅值均在15μm以下，增压机振动幅值在30μm，总体振动幅值趋势均比较平稳，从相关图谱评估，振动表现无异常。
机组中修后，自2020年2月15日起开始启机运行，起初各监测参数均比较稳定，但在一周后，汽轮机轴位移出现了缓慢变化的趋势，两通道轴位移数值分别从-0.12mm和-0.20mm缓慢变化，一直到2020年7月4日停机时，汽轮机轴位移数值分别变化至-0.45mm和-0.56mm，累计变化范围达到0.35mm，触发报警门限。
在此期间，汽轮机主推力轴承温度也有同步变化，从65°C缓慢上涨至80°C左右。
而同一时间段内，监测的压缩机低压缸和高压缸轴位移数值和推力轴承温度均无明显变化。
图2 汽轮机轴位移趋势图3. 故障分析及结论查看此时间段内，查看汽轮机轴位移传感器的GAP电压趋势，两通道GAP电压值分别从初始的-11V和-12V左右变化至-13.5V和-14.5V，变化范围达2.5V左右，经过计算，GAP电压值的变化量与位移值的变化基本吻合（1V对应125μm），评估此数值变化为设备真实轴位移数据，排除仪表方面的异常因素。
图3 汽轮机轴位移探头GAP电压趋势图另外，从GAP电压数值的变化上看，表现为位移盘在逐渐远离传感器探头，结合机组的结构和传感器布置位置，判断转子在向着主推力方向缓慢变化。
一、预案概述为有效应对汽轮机推力瓦温度过高可能引发的设备损坏和安全事故，确保人员安全和设备稳定运行，特制定本预案。
二、事故原因分析1. 推力瓦和推力盘的平行度超标，导致轴承和轴颈的扬度不一致，使工作瓦中某个区域的瓦块温度偏高。
2. 转子的制造质量不良，造成推力盘飘偏值偏大，运行时推力瓦块承受的推力差值偏大，影响油膜稳定。
3. 推力工作面瓦块本体的厚度或瓦块间的厚度差太大，造成部分较厚的瓦块温度较高。
4. 瓦块研磨问题，瓦块本身研磨不到位或整体瓦块间研磨不好，导致瓦块与推力盘接触不良。
5. 润滑油流量不足，油膜形成不好，导致瓦块温度偏高。
三、事故应急预案1. 事故发生时的应对措施（1）立即停止汽轮机运行，防止事故扩大。
（2）组织人员对推力瓦块进行紧急检查，确认温度高区域。
（3）根据检查情况，采取以下措施：a. 调整推力瓦和推力盘的平行度，确保轴承和轴颈的扬度一致。
b. 对转子进行校准，减少推力盘飘偏值。
c. 检查推力工作面瓦块厚度和瓦块间厚度差，调整至合理范围。
d. 对瓦块进行研磨，确保瓦块与推力盘接触良好。
e. 检查润滑油流量，确保油膜形成良好。
2. 事故处理后的措施（1）对事故原因进行彻底分析，制定改进措施，防止类似事故再次发生。
（2）对相关设备进行维护保养，提高设备运行稳定性。
（3）加强人员培训，提高应对突发事件的能力。
四、应急物资与设备1. 应急物资：润滑油、研磨材料、工具等。
2. 应急设备：润滑油泵、油质分析仪、推力瓦块检查仪器等。
五、应急预案的培训与演练1. 定期组织相关人员学习本预案，提高应对事故的能力。
2. 定期进行应急演练，检验预案的可行性和有效性。
六、预案的修订与更新1. 根据设备运行情况和事故教训，及时修订和完善本预案。
2. 每年对预案进行一次全面审查，确保预案的时效性和实用性。
本预案旨在提高应对推力瓦温度高事故的能力，确保人员安全和设备稳定运行。
各级人员应严格遵守本预案，确保预案的有效实施。
7月27日0时50分某电厂#4机组缸胀和#3推力瓦温度出现突变异常，经现场对该电厂#4机组各相关数据进行排查分析，现将近日分析结果进行总结梳理如下：
一、原因分析
1、缸胀突变原因分析：前轴承箱两侧在汽缸前后膨胀或收缩时位移不同步，7月1日机组启动过程中为左侧膨胀大于右侧，带至51MW 负荷后，慢慢右侧膨胀又大于左侧。
并且在8日、9日和11日均出现左侧缸胀突降右侧不变的现象，说明前轴承箱滑销系统存在卡涩问题，使前轴承箱前后位移时出现受阻。
2、缸胀突变对推力瓦温度影响分析：降负荷缸胀收缩突变时对#3推力瓦温度影响较大，在9日、12日、23日、27日缸胀收缩突变时，偏心也均有明显变化，尤其是12日9时至10时由于机组降负荷连续三次出现了缸胀突然下降的现象，偏心分别由
110um\111um\110um突变至106um\108um\108um，#3推力瓦温也三次由90℃左右突降至86℃左右，#1--#5推力瓦温突降，#6--#10推力瓦温突升，分析原因为在降负荷后汽缸收缩前箱向发电机方向位移时存在卡涩现象，缸胀在瞬间突变时导致前轴承处转子扬度变化推力轴承上下半受力不均匀，出现了上下半推力瓦温度变化相反的现象，由于#3推力瓦为推力轴承的正下方的瓦块，扬度变化时推力影响最大。
3、#3推力瓦温度波动原因分析：#4机缸胀无变化时#3推力瓦温度也会在75℃至98℃之间波动，经查阅曲线分析也是前轴承箱膨胀或收缩时位移不均匀引起，23日10时至12时曲线反映较明显，将曲线时间量程设置为4小时，可发现机组升负荷后1小时左右缸胀无变化但是#3推力瓦温度却由79℃慢慢升至89℃，在11时19分缸。
汽轮机推力瓦块温度过高原因分析及处理摘要：在电厂运行过程中，推力瓦块温度过高是困扰汽轮发电机组稳发、满发、安全稳定运行的一个难题；影响推力瓦块温度高的原因很多也很复杂，从某种程度上讲推力瓦温度的高低，反映了汽轮机组的设计、制造、安装及检修的质量。
论文从某电厂600MW机组出现的推力瓦块温度高这一实际问题为例，阐述了其推力瓦温度高产生的原因、处理方法。
检修后机组运行情况表明，其原因分析及处理方法是准确、可靠的，研究成果可为同类型600MW机组提供参考和借鉴。
关键词：汽轮机；推力瓦；瓦温高；磨损1、前言推力轴承是汽轮机的重要部件，其作用是用来承受蒸汽和发电机磁场作用在转子上的轴向推力，并确定转子的轴向位置，以保证通流部分动静间隙正确，在运转过程中还能够承载消化转子的轴向推力。
现在很多实践表明，导致机组保护停机的原因里面，推力瓦温度过高的因素占据很大一部分，有关推力瓦的温度升高的原因很多，我们不仅要分析找出相应的问题，而且在查找问题原来症结上找出原始的因素，譬如一些潜在的推力瓦块钨金的磨损、推力瓦承受的轴向力都是要我们要考虑的辅助因素。
对推力瓦温度升高问题的解决的不恰当性会导致无法预料的其他连锁反应，必然会造成整个汽轮机的无法使用，对安全生产和效率生产起着负面的作用。
因此推力轴承的正常工作是汽轮发电机组安全稳定经济运行的先决条件之一。
在火力发电厂，汽轮机运行中推力轴承推力瓦块温度高是较常见和较难处理的故障。
推力轴承瓦块温度是监测推力轴承能否正常运行的重要参数，在机组运行过程中如果瓦块温度长期超标，会加速推力瓦块的磨损，严重时将会烧毁推力瓦块，造成汽轮机组的重大磨损事故。
2、典型事例及原因分析某电厂#4机组系东方汽轮机厂引进日立技术生产制造的N600-24.2/566/566型超临界压力、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽器式机组，该机组2008年投产后推力瓦温度基本正常，然而到2015年12份，该机组推力轴承工作瓦一局部瓦块温度高达105℃(110℃跳机)，超温严重已经影响到了该机组的安全稳定运行，为此我们对推力瓦块温度高的原因进行了分析并做出了相应的处理。
#6汽轮机因主推力瓦温度高停机说明2012年10月29日2时45分左右，#6机组突然出现不正常的异音，当班司机毛新亮立即对机组进行检查，检查后发现#1推力瓦温度升高到48℃，之后毛新亮迅速减少负荷至1800KW（当时机组带9800KW，真空0.049mpa带供热运行）并通知配电室和班长。
负荷减到1800KW时，机组的异音消除，#1轴瓦温度没有再升高减到43℃，机组趋于平稳运行，经过车间主任和值长分析后机组在1800KW继续运行，等待指令，5时32分值长下达停机指令，机组停机。
机组运行参数如下：一、机组大修后运行情况：#6汽轮机2012年8月20日大修结束，机组11时35分并网发电，机组运行一切正常。
其间2012年10月11日发现发电机转子在9000KW 负荷时串轴。
以前发电机转子串轴现象出现在空载和低负荷区域，在高负荷时还没有发现串轴现象，决定停机检查发电机转子。
12日14时解体中箱，对汽轮发电机联轴器定位螺栓进行检查，定位螺栓无松动、定位块有0.5㎜的间隙，处理定位块后回装中箱，机组于10月17日2时43分并网发电运行至10月29日，机组运行一切正常。
二、设备检查：29日14时解体前轴承箱、#1推力轴承，发现主推力瓦破损、主推力盘面有沟，推力瓦块、推力盘无法使用。
三、推力瓦块、推力盘损坏原因分析：1、机组超负荷运行，机组带9800KW，真空0.049mpa带供热运行，致使轴向推力增大，主推力瓦温度升高，推力瓦块乌金有局部破损，脱落的乌金夹在推力瓦块推力盘之间形成磨擦，造成推力瓦块、推力盘表面磨损。
2、主推力瓦块测温点有缺陷，外壳到主推力瓦块测温点的深度为140㎜，而温度表的测温杆长度为100㎜，离主推力瓦块测温点有40㎜的距离，温度变化时传感不真实，给监视带来困难。
3、机组58年出厂，运行至今已54年，已超期服役，设备老化存在缺陷。
四、机组维修计划时间表1、2012.10.29---2012.11.1 机组冷却2、2012.11.1---2012.11.2 拆卸前箱、主油泵、推力盘。
汽轮机推力瓦组件故障诊断及预报
王平王牮
（北京博华科技北京市100029）
摘要：对于大型透平压缩机组推力轴承状态的监测及诊断，应该同时关注轴向位移信号中的稳态直流量和动态交流量信号，这样可以在诊断推力轴承组件的故障时，更加具体和准确的判断故障的类型。
关键词：透平压缩机推力轴承振动失效监测诊断
中图分类号：TP206
１引言
对于大型透平压缩机组，推力轴瓦的振动及其失效问题的重要性，通常是超过径向轴瓦的。
因为一般情况下，径向振动严重通常损坏的是轴瓦和密封，而轴向振动和位移过大则损坏的是转子和隔板等价格更昂贵、制造时间更长的部件。
然而，在实际生产运行中，往往较多地关心轴向位移传感器输出的直流量即位移值变化，不太关注轴向位移传感器输出的交流量即动态的振幅值的监测及分析。
这样会造成对监测和诊断机组故障的非常有用的一些信息被忽视。
我们在大型透平压缩机组实际监测和诊断过程中，体会到同时观察和分析推力轴承的宏观位移值和动态振幅值及其分量的变化，提取相关的特征量，对监测和诊断机组推力轴承的故障是很有效的方法。
本文利用这种方法，提取轴瓦的故障特征信息，在推力轴瓦故障没有危及其他部件使用寿命之前，在机组还正常运行状态下，诊断出了故障原因，在机组解体检修之前，成功地预报了透平压缩机组推力轴承故障状态。
2 轴向振动
运行中的离心式压缩机转子，由于受叶轮轴向流体力的作用，所以要承受轴向力，并产生轴向移动，轴向力通过推力盘和油膜传给推力轴承，推力轴承同时限定转子的轴向位置，于是也就产生了转子的轴向移动和轴向振动，以及推力轴承的轴向振动。
转子的轴向位移值和轴向振动值是压缩机的重要运行参数，决定着压缩机组的动静部件会不会发生碰磨，以及压缩机组是否能正常、安全运行。
因此对于多数大型离心式压缩机组的监测保护系统来说，即使径向振动参数没有设定为联锁停机参数，而轴向位移和振动参数则通常都设定为联锁停机参数。
然而此时，往往最关注的是监测轴向位移值，关心其值是否超过标准设定值，而并不太关注监测分析轴向动态振动幅值。
经过长期的现场监测与分析，我们认为在离心式压缩机的运行中，密切监测转子的轴位移值固然重要，而同时监测分析轴向动态振动信号，更能充分对转子的轴位移故障做出早期诊断。
也就是说，在离心式压缩机的运行中，不仅要监测表征转子宏观轴向位置的直流量信号，还应该监测和分析转子停留在某一宏观位置之后，体现微小轴向动态变化的交流量信号。
特别是在转子轴位移值发生异常变化时，更要重视轴向振动信号中交流量的变化，重视交流量的监测和分析。
3轴向振动监测与诊断
监测大型透平压缩机组的轴向位移和振动，一般使用安装在轴承座上的电涡流传感器来实现。
检测到的轴位移信号可以从轴向振动和位移监测保护表的监视器上读出，或是从DCS 系统的监视器上读出。
体现微小轴向动态变化的交流量信号则无法用上述两种方式读出，需要使用专用的在线振动监测振动系统或附加另外的仪器采集信号及对轴向动态振动信号进行监测和分析。
采集和监测轴向动态振动信号是很容易实现的。
而对轴向动态振动信号进行准确的分析既转子推力轴承的故障诊断，与对转子径向振动故障的诊断是有区别的。
使用传统的振动信号谱分析方法诊断转子径向振动故障有很多规则、很多实例可以借鉴，单纯分析转子轴位移过大原因的问题也有较多实例，也得到验证，可是，分析大型透平压缩机组的轴向位移和轴向振动动态信号即推力瓦部件故障的诊断规则、实例、典型频谱却不多。
实际生产中，由于大型透平压缩机组异常的轴向位移和轴向振动，引起的推力轴承部件
失效故障比较多，故障的表现形式有多种，例如：推力盘几何形状问题（瓢摆）、转子推力盘修补用材料电磁特性影响、轴瓦巴氏合金层磨损、巴氏合金层龟裂脱落、推力轴承组件中零件损坏、推力盘刚度低、推力轴承支撑部位刚度低、轴位移传感器支架部件刚度太低、监测用涡流传感器中毒、轴向力过大、转子轴向力过小造成转子大幅度漂移等。
上述各种故障问题，多数可以通过机组的轴振动及位移监测系统指示的轴位移值变化中体现出来，但是仅仅靠轴位移值数据变化，却不能准确判断出具体是哪一种形式的故障，引起了转子轴位移值的变化。
也就是通过监测宏观的轴位移值可以基本确定转子推力轴承运行状态的好坏，但不一定能准确诊断出引起推力轴承异常的具体原因。
如果进一步对转子轴向振动的动态信号进行分析，再辅以轴向振动与位移的趋势分析，就可以分析诊断出引起机组转子异常的轴向位移和轴向振动的具体故障原因。
首先，我们先把涡流传感器监测出的轴位移信号分成两部分，直流量和动态交流量，主要体现宏观轴位移值的总信号中以直流量为主。
总信号中占较小比例的动态交流量即轴向动态振动信号，却携带着丰富的有价值的信息。
当机组转子推力轴承轴位移发生异常时，通过对轴向动态振动信号的分析对比，可以诊断分析推力轴承的油膜厚度的变化、检测用的涡流传感器是否存在安装松动、推力轴承组件中零件是否损坏、转子是否存在有害的大幅度漂移、推力轴承组件是否松动等等。
例如，如果轴向动态振动信号与波形峰峰值有减小的趋势变化，说明转子的轴向推力增大，油膜厚度变薄。
如果轴向动态振动信号与波形和频谱图中低频分量增大，并且伴随有波动现象，说明可能存在：涡流传感器松动、推力轴承组件松动等问题，进一步确认如果排除涡流传感器松动问题，就可以诊断为推力轴承组件松动问题。
4 诊断实例
这是一台石油化工企业的大型裂解气透平压缩机组，由一台20MW的工业汽轮机串联驱动三台多级离心式压缩机，正常工作转速5000转/分～5223转/分，压缩机介质为乙烯装置的裂解气。
机组配备有轴振动和轴向位移在线监测系统。
推力轴承是米契尔氏轴承。
该机组从某年4月，低压缸的轴位移多次出现小幅度突升突降。
同年8月升降幅度增大，波动范围130微米到500微米。
8月25日，我们对压缩机组低压缸的轴位移状态进行了监测分析，利用在线振动监测系统采集的轴向振动和位移数据进行了趋势分析、轴向动态振动信号的波形分析和频谱分析。
利用在线振动监测系统查阅分析了上一年12月到本年度8月的低压缸的轴位移数据，分析了轴位移值范围３～１９密尔之间的轴向动态振动信号的波形与频谱、变化趋势等。
轴向振动异常期间的趋势图、波形图、频谱图见图1、图2、图3。
根据我们长期的观察，正常的轴位移动态振动信号的波形和频谱图是很稳定的，周期性很强，并且频率成分比较简单，通常只存在工频分量及其2、3….次谐波。
而该机组低压缸的轴位移信号中的动态振动信号除了工频及谐波外，低频分量极丰富且幅值过高，位移信号动态波形也不正常，周期性很差，存在一些频率较低的随机干扰信号。
我们分析认为该机组低压缸的转子轴位移强烈波动的主要原因应该是：
低压缸的转子推力瓦组件定位紧固力不够，在不稳定气流作用下，转子受干扰，在某一门限值时产生强烈波动，实际在轴位移停留在某一固定值时，该机组低压缸的转子轴位移的波动也远远大于其它同类转子。
图1 8月23日到24日图2 异常期间轴位移较大时
的低压缸的轴位移趋势动态信号的波形和频谱图
图3 异常期间轴位移较小时图4 正常期间轴位移动动态信号的波形和频谱图态信号的波形和频谱图当时建议：在该机组低压缸的转子推力轴承可以承受的范围内，将低压缸的两侧入口流量人为适当调整成定量相近流量，既保证转子不再像当时那样不断串动，同时推力瓦也不过载。
并且在生产条件允许时检查该机组低压缸的推力轴承组件。
10天后装置停工，利用停工机会立即对该机组的低压缸解体，检查推力轴瓦组件时发现定位销钉断裂，由此导致了推力瓦块松动和定位异常。
下图是损坏了定位销钉推力瓦组件的照片。
图5 主推力轴承断了2个定位销钉
初步分析定位销的断裂原因：销子材料问题、各推力瓦块受力不匀导致销子受力不匀、
双吸式转子的轴向力不稳定使转子轴向串动频繁导致推力轴承组件承受幅度不断变化的交变载荷等。
5 结论
采用同时监测分析转子宏观轴位移趋势和动态轴向振动信号的方法，可以在透平压缩机组的推力轴承出现异常时，既保证透平压缩机组安全运行又可以进一步对推力轴承组件的具体故障类型做出诊断，便于有关人员采取及时准确的对策，使检修之前的准备工作做得更加充分，提高检修质量和效率，使企业获得更好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 黄文虎，夏松波，刘瑞岩等. 设备诊断原理技术及应用. 科学出版社. 1996年：56-63。
