Machinery & Equipmemt︱298︱2017年4期汽轮机转子不平衡的原因与平衡方法郭则传 吴 娟杭州汽轮机股份有限公司，浙江 杭州 310000摘要：在目前的社会工业生产发展中，汽轮机转子主作为汽轮机的主要部件，特别是在汽轮机的实际使用过程中，其作用不容小觑。
本文主要是根据汽轮机转子不平衡的原因与平衡方法进行探讨，并且提出相关的建议。
关键词：汽轮机转子不平衡；原因；方法中图分类号：TK26 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）04-0298-011 汽轮机转子不平衡的情况 我们知道的汽轮机转子不平衡的情况主要有几种: （1）原始不平衡 这种不平衡的情况主要是在制造的时候存在一定的误差，也就是制造过程中装配的情况不符合标准，然后使用的材料也没有达到基本的要求，这就是在制造时留下的隐患，也导致出厂的时候因为受到一定的压力或者是震动造成的平衡精度不够准确。
（2）渐发性不平衡 在汽轮机的使用过程中我们可以看到，随着使用频率的增加以及使用次数的增多，都会导致转子出现污垢沉积不均匀的情况，包括会产生介质磨损叶片以及叶轮、转子受到不同程度的腐蚀，因此造成了汽轮机转子的渐发性不平衡。
（3）突发不平衡 在汽轮机转子的结构中，由于使用的问题导致一些部件的脱落，以及转子的叶轮会出现卡塞的情况，最后导致的是机组真值突变的情况。
2 汽轮机转子不平衡的特点 由于汽轮机的转子会产生一种离心力，同时在这种离心力的作用下就会造成汽轮机转子不平衡的问题。
特别是在汽轮机转子的转轴上，因为转轴刚度会受到方向的影响，不过转轴的轨迹却是趋近于椭圆形的，我们能够看到汽轮机转子不平衡的特点。
（1）我们可以看到不平衡震动波形（图1）。
图1 不平衡震动波形图和转子不平衡故障频谱图（2）我们能够根据汽轮机转子不平衡的频谱图来看，能发现在基频上会呈现出谐波能量，包括高次谐波有时候也会出现，我们可以看图1。
动平衡和静平衡一. 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，称为静平衡又称单面平衡。
二. 动平衡在转子两个或者两个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在动态时是在许用不平衡量的规定范围内，称为动平衡又称双面或者多面平衡。
三、转子平衡的选择与确定如何选择转子的平衡方式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，省功、省力、省费用。
那么如何进行转子平衡型式的确定呢？需要从以下几个因素和依据来确定：1.转子的几何形状、结构尺寸，特别是转子的直径D与转子的两校正面间的距离尺寸b之比值，以及转子的支撑间距等。
2.转子的工作转速关转子平衡技术要求的技术标准，如GB3215、API610、GB9239和ISO1940等。
3.转子做静平衡的条件在GB9239平衡标准中，对刚性转子做静平衡的条件定义为：如果盘状转子的支撑间距足够大并且旋转时盘状部位的轴向跳动很小，从而可忽略偶不平衡（动平衡），这时可用一个校正面校正不平衡即单面（静）平衡，对具体转子必须验证这些条件是否满足。
在对大量的某种类型的转子在一个平面上平衡后，就可求得最大的剩余偶不平衡量，并除以支撑距离。
如果在最不利的情况下这个值不大于许用剩余不平衡量的一半，则采用单面（静）平衡就足够了。
从这个定义中不难看出转子只做单面（静）平衡的条件主要有三个方面：（1）一个是转子几何形状为盘状；（2）一个是转子在平衡机上做平衡时的支撑间距要大；（3）再一个是转子旋转时其校正面的端面跳动要很小。
对以上三个条件作如下说明：（1）何谓盘状转子主要用转子的直径D与转子的两校正面间的距离尺寸b之比值来确定。
在API610标准中规定D/b＜6时，转子只做单面平衡就可以了；D/b≥6时可以作为转子是否为盘状转子的条件规定，但不能绝对化，因为转子做何种平衡还要考虑转子的工作转速。
中国军转民96汽轮发电机振动大原因分析及治理■ 刘斌阳摘要：5号汽轮发电机4、5瓦Y 向轴振及6瓦瓦振偏大，对机组的安全稳定运行造成了较大的安全隐患。
为满足安全生产要求，通过对5号汽轮发电机进行现场高速动平衡，有效解决了轴瓦振动大问题，确保了5号机组能够安全、稳定运行。
关键词：汽轮发电机；振动大；安全隐患；动平衡试验宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司5、6号机组为600MW 直接空冷燃煤发电机组，汽轮机型号为NZK600-16.7/538/538,由东方汽轮机厂生产，为亚临界、中间再热、单轴、两缸两排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。
发电机型号为QFSN-600-2-22C，由东方电机股份有限公司制造，为隐极式、二极、三相同步汽轮发电机，采用水-氢-氢冷却方式。
为满足机组安全生产要求，需要对5号汽轮发电机振动大问题原因进行查找分析，并进行针对性的处理，以消除机组振动大问题，确保5号汽轮发电机能够安全稳定运行。
一、汽轮发电机振动大的危害汽轮发电机作为高速旋转设备，振动大主要有以下危害或可能后果：（1）低压缸端部轴封磨损，密封作用被破坏，空气漏入低压缸内，影响机组真空。
（2）隔板汽封磨损，将使汽轮机级间漏汽增大，除影响机组经济性，还可能增加转子上的轴向推力，对推力轴承造成损伤。
（3）轴瓦钨金龟裂或损坏，紧固螺钉松脱、断裂，产生其他次生危害。
（4）转动部件材料的疲劳强度降低，可能引起叶片等设备损坏。
（5）滑销系统磨损，影响机组热膨胀。
（6）严重可导致机毁人亡灾难性事故。
二、汽轮发电机振动大原因及治理方案（一）汽轮发电机振动大原因按引起振动的原因振动主要分为强迫振动和自激振动。
汽轮发电机振动大问题是一个非常复杂的问题，涉及多方面因素。
引起汽轮发电机强迫振动的主要原因包括质量不平衡、不对中、支承刚度不足或结构共振、转子膨胀受阻、转子热不平衡、转子截面不对称、拍振、不对称电磁力等；引起汽轮发电机自激振动的原因为油膜涡动或油膜振荡、蒸汽激振、摩擦涡动。
现场动平衡方法有三圆法、对称重量法、测相法等。
三圆法是在平衡测试中，把一定质量试重块，分别加在转子同一圆周平面三等分点上，测得转子不平衡量的大小，以此做三个圆，并汇交于一点，以确定不平衡量的轻点的位置和大小。
转子在某确定转速运行下，测得其原始振动量R0，之后将一定质量的试重块（M）分别贴在转子1、2、3点上试调，测得新的不平衡量分别为R1、R2、R3。
按一定绘图比例，将R0、R1、R2、R3画出三圆汇交图。
根据汇交图与转子的对应关系就可以找到转子轻点的方位。
三圆法现场平衡具体操作步骤（1）将待平衡的刚性转子选好修正平面, 并在此平面的同一圆周上取三等分点，等分点用A、B和C表示，圆心用O表示，夹角都为1200（图1）,以A点作为基准方位。
假如转子原有不平衡量为G，也称为残余不平衡量，它的大小和方位都是不可知的。
（2）转子在某确定转速运行下，测得其原始振动量R0，单位为mm/s。
（3）加试重块，质量为Q,单位克(g)。
（4）将试重块M分别放在A、B、C三点上，三次在同一确定转速下，开机运转测得振动值分别为：A点振动值R1；B点振动值R2；C点振动值R3,单位为mm/s。
（5）用相同比例，作振动向量图! { e6 t( z% E: w6 M& C2 b- u1 M: P以初始机器运转时基圆R0为半径画圆，在R0圆上等分三点，编号用A、B、C表示，参见图1。
以A点为圆心，以为R1半径画圆；以B点为圆心，以为R2半径画圆；以C点为圆心，以为R3半径画圆；在图1中，圆R1和R2交于a点，圆R1和R3交于b点，圆R2和R3交于c 点，连接abc三点，并做△abc外接圆，圆心为M；连接圆心OM,测量长度和ےBOO1的夹角，用α表示。
（6）转子原有不平衡量的质量的计算和位置的确定。
不平衡质量由G=QR0/OM确定,单位为克。
平衡位置在转子上，从A点向B点移动的角度为α。
（7）从作图可知，M点的位置分三种情况：如果M点位于基圆R0外侧，即OM>R0，说明试重块Q大于平衡质量Q；如果M点位于基圆R0上，即OM=R0，说明试重块Q与平衡质量G相等；如果M点位于基圆R0内侧，即OM<R0，说明试重Q小于平衡质量G。
