9F机组油膜涡动和油膜振荡问题研究

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9FA燃气轮机可倾瓦油膜涡动故障分析与处理的思考

9FA燃气轮机可倾瓦油膜涡动故障分析与处理的思考

9FA燃气轮机可倾瓦油膜涡动故障分析与处理的思考发布时间:2021-12-01T08:48:40.074Z 来源:《当代电力文化》2021年第19期作者:张政红[导读] 由于燃气轮机在结构、工况等诸多方面与蒸汽轮机相比有较大差别,张政红杭州华电半山发电有限公司浙江杭州 310015摘要:由于燃气轮机在结构、工况等诸多方面与蒸汽轮机相比有较大差别,因此有必要对燃气轮机转子系统的动力学行为进行深入研究。

转子-轴承系统的油膜涡动和油膜振荡是影响机组运行安全的重要因素之一,研究系统油膜涡动的动力学特征,对于系统的设计、油膜振荡的诊断、防治和消除均具有重要的意义。

以某9FA燃气轮机#3可倾瓦轴承振动突然增大造成机组跳闸,振动突增以25Hz低频分量为主,诊断为油膜涡动故障。

造成油膜涡动故障的原因为燃气轮机透平间少量烟气泄漏造成透平间温度异常升高,将#1轴承抬高,使相邻的#3轴承负载减轻,诱发油膜涡动。

制定了有效的处理措施,解决了油膜涡动问题,为该类故障处理提供了参考。

关键词:9FA燃气轮机;可倾瓦;油膜涡动故障;处理中图分类号:TK478 文献标识码:A 文章编号1振动现象2015年8月28日机组带负荷345 MW运行,下午16:00:16,#3轴承3x振动突然由63μm瞬间升到190μm,3y振动从58μm瞬间升到150μm,与此同时机组发出轴承振动高报警。

运行人员发现报警后,立即采取措施减机组负荷并查找振动高原因。

16:00:26,#12机3x轴承振动216μm,自动停机信号发出。

16:00:50,#12机3x振动达到231μm,超过跳机值229μm,引起机组跳闸。

#3轴承3x振动从突升到引起机组跳闸持续时间不到1min,#3振动增大前运行人员未对机组进行重要操作,机组负荷、蒸汽参数、调门开度和润滑油温度等运行参数均维持稳定。

#3轴承异常增大时,#4轴承振动变化趋势相同,增大幅值较#3轴承小。

电厂仪控人员对振动信号进行逐步排查,未发现异常,排除了信号问题引起跳闸的可能性。

汽轮发电机机组油膜振荡综合诊断与处理建议

汽轮发电机机组油膜振荡综合诊断与处理建议

汽轮发电机机组油膜振荡综合诊断与处理建议一、机组油膜振荡的主要原因1.机组结构与工作环境汽轮发电机机组具有复杂的结构和特殊的工作环境,机组内部存在着各种摩擦和振动,这些因素都会对机组油膜振荡产生影响。

2.润滑油机组润滑油的粘度、温度和油料质量等因素,都会对油膜振荡产生直接的影响。

如果润滑油的粘度过高或过低,都会导致机组油膜不稳定,从而引起振荡。

3.轴承磨损轴承在长时间工作过程中,难免会出现磨损和松动现象。

如果轴承运行时有松动,就会引起机组的振动,从而引起油膜振荡。

机组油膜振荡的检测方法很多,包括现场检测和实验室检测两种。

具体方法如下:1.现场检测现场检测是指利用现场技术手段,对机组进行振动、噪声等参数的测量和分析。

2.实验室检测实验室检测是指将机组的润滑油送到实验室进行检测。

实验室检测可以检测润滑油的粘度、杂质、酸值等物理和化学指标,进一步分析机组油膜振荡的原因和性质。

机组油膜振荡的处理方法应该根据具体情况进行综合分析和处理。

如果机组油膜振荡是由于润滑油的质量不好或者是油料粘度过低或过高引起的,就需要更换润滑油。

换一种合适的润滑油,可以很好地解决油膜振荡问题。

2.多次加油为了保证机组正常运行,可以进行多次加油。

多次加油可以确保机组内部的润滑油充足,避免机组因为润滑不良而引起的油膜振荡问题。

如果机组油膜振荡是由于轴承松动引起的,就需要更换轴承。

更换完好的轴承可以确保机组稳定运行,避免机组因为松动而导致的振荡问题。

1.定期检查机组油膜振荡问题的预防,最关键的是要做到定期检查。

定期检查可以发现机组问题的早期迹象,及时进行处理,避免问题不断扩大。

2.保养维护保养维护是预防机组油膜振荡问题的另一个重要方法。

机组的保养维护工作必须要做好,可以重点关注润滑油的保养、轴承的保养以及机组的清理和维护等。

综上所述,汽轮发电机机组油膜振荡对机组的运行稳定性和生产效益都会产生极大的影响。

因此,我们必须要注重机组油膜振荡的综合诊断和处理,并且加强管理,采取有效的预防措施,确保机组的正常运行和生产效益。

油膜振荡实验报告

油膜振荡实验报告

一、实验目的本次实验旨在通过模拟油膜振荡现象,探究油膜振荡的产生机制、影响因素以及危害,为实际工程应用中预防和控制油膜振荡提供理论依据。

二、实验原理油膜振荡是指旋转轴颈在滑动轴承中带动润滑油高速流动,在一定条件下,高速油流反过来激励轴颈,产生一种强烈的自激振动现象。

其主要原因是在轴颈与轴瓦之间的间隙中形成的油膜,其承载力与外载荷平衡时,轴颈处于平衡位置;当转轴受到某种外来扰动时,轴颈中心就会在静平衡位置附近发生涡动,其振动频率约为转子回转频率的一半,称为半速涡动。

当转速达到比第一阶临界转速的2倍稍高以后,半速涡动的涡动速度与转轴的第一阶临界转速相重合,产生共振,振动幅度剧烈增加,称为油膜振荡。

三、实验仪器与材料1. 实验台:用于放置实验装置,确保实验过程稳定;2. 轴承:模拟实际工程中的轴承,提供支撑和承载;3. 轴颈:模拟实际工程中的轴颈,承受油膜振荡带来的振动;4. 润滑油:模拟实际工程中的润滑油,提供润滑和承载;5. 传感器:用于测量振动信号;6. 数据采集系统:用于实时采集振动数据;7. 电脑:用于数据处理和分析。

四、实验步骤1. 将轴承安装在实验台上,确保轴承与轴颈的配合精度;2. 将润滑油加入轴承中,确保油膜形成;3. 启动轴颈,逐渐提高转速,观察振动信号;4. 记录不同转速下的振动数据;5. 分析振动数据,判断是否存在油膜振荡现象;6. 通过改变轴承间隙、润滑油种类、转速等参数,研究油膜振荡的影响因素。

五、实验结果与分析1. 实验结果表明,当转速达到一定值时,振动信号出现约转速频率0.35~0.49倍的频率成分,表明半速涡动现象的存在;2. 当转速继续升高,半速涡动的频率成分保持不变,说明半速涡动现象稳定;3. 当转速达到比第一阶临界转速的2倍稍高时,振动幅度急剧增加,表明油膜振荡现象发生;4. 通过改变轴承间隙、润滑油种类、转速等参数,发现轴承间隙过小、润滑油粘度过高、转速过高等因素容易引发油膜振荡。

浅析蒸汽轮机蒸汽(间隙)激振、油膜涡动及油膜振荡

浅析蒸汽轮机蒸汽(间隙)激振、油膜涡动及油膜振荡

浅析蒸汽轮机蒸汽(间隙)激振、油膜涡动及油膜振荡东方汽轮机厂黄永东梁小兵摘要定性地阐述蒸汽(间隙)激振、油膜涡动及油膜振荡的机理,认为由流体产生的切向力是引起机组自激失稳的主要原因,并提出解决措施。

关键词自激振动;极限环;蒸汽(间隙)激振;油膜涡动;油膜振荡;失稳;措施1 前言随着汽轮机技术迅猛发展,蒸汽轮机机组容量和蒸汽参数也在不断提高,作为自激振动特例的蒸汽(间隙)激振、油膜涡动及油膜振荡引起转子失稳的问题也日愈突出。

要求了解自激激振的机理和成因,提出相应的解决措施,更好地提高机组的安全可靠性。

2 自激振动与自激振荡自激振动是汽轮机较为常见的故障现象之一,对它的研究是随着柔性转子发展而发展起来的。

事实上在机械振动理论中将自激振动定义为当系统在一个周期内损失的能量和吸入的能量相等时所形成的周期性振动,并将在相平面上形成封闭的运动相迹,称之为极限环。

极限环的振动幅值决定于振动系统的参数,也就是说系统本身控制振动能量的补充,并通过运动不断向自身反馈能量,一旦振动系统有初始运动(扰动)振动的能量就随之补充,使得极限环运动得以保持;而当振动系统处于静止或振动系统的参数发生改变,极限环的振动幅值就变为零或者振动幅值就会发生改变,因此可以说自激振动同外界激励是无关的。

而强迫振动则是另一种类型的振动,它由外界激振力对系统做功,振动系统的振动频率与外界激振力的频率是完全一致的,一旦振动系统的参数一定,振动系统的振动幅值就主要受外界激振能量的控制和维持。

在蒸汽轮机中的极限环运动称之为涡动,它也是失稳运动的临界状态。

可从两个方面进行解释。

其一从能量的角度来分析,系统振动能量的耗散主要是系统阻尼作用的结果,而能量的输入是由于系统存在与正阻尼相反方向的力作用的结果,也就是通常说的“负阻尼”作功,一旦系统的阻尼不能平衡振动系统的输入能量,其结果必然会引起系统振动发散而导致系统失稳。

对于机组而言该力位于轴心轨迹平面而与轴心径向垂直且与转子的线速度方向同向,它削弱了机组转子系统阻尼的作用,在转子设计阶段就是采用能量法来计算转子失稳转速的。

9F燃气机组油膜涡动和油膜振荡的诊断及处理

9F燃气机组油膜涡动和油膜振荡的诊断及处理
p w rt i I W S te f s F g str ie ma e i E i h n .Dig o i n ay i s o h tte s a o e r n, a h rt9 a u bn d G n C i a a t i n a n s a d a l ss h w t a t m s n h e
1 油 膜 涡 动 与 油 膜 振 荡 现 象 与分 析
瓦 振 动 突 然 出 现 较 大 的 半 频 分 量 使 振 动 幅 值 超 过 2 0t 1 m而 被 紧 急停 机 。5月 3 t 0日对 这 台 机 组 做 了一 次动 平 衡 ,这 次平 衡 的 目的是 降低 3 瓦 的工 频 以 限制 半频 振 动 。但 对低 频 振 动 号
月 1 9日 ~2 7日期 间 ,燃 机 每 天起 停 机 一 次 ,
这 时 机 组 在 冲 管 阶段 ,汽 轮 机 没 有 进 汽 。燃
该 燃 机是我 国首 台单 轴 9 F重型燃机 ,采用
的可倾 瓦 轴承 以稳 定性 高著 称 ,关 于可倾 瓦轴 承油膜 振荡 的报道还很少 “ 4 - 。本文 以 1 1 号燃气
杭 州 半 山 天然 气 发 电工 程 1 燃 气 发 电 号 机组选用美 国 G E公 司 生 产 的 P 9 1F G 3 5 A型燃
气 轮机 、D 0型 三压 有再 热 系统 的双缸 双流 式 1 汽轮 机 、30 9 H型 氢 冷 发 电 机 。 燃 气 轮机 、蒸
图 1 轴 系 布置 示 意 图
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★油膜涡动与油膜振荡的特征

★油膜涡动与油膜振荡的特征

★油膜涡动与油膜振荡的特征
油膜涡动与油膜振荡的特征
起始失稳转速与转子的相对偏心率有关,轻载转子在第一临界转速之前就可能发生不稳定的半速涡动,但不产生大幅度的振动;当转速达到两倍第一临界转速时,转子由于共振而有较大的振幅;越过第一临界转速后振幅再次减少,当转速达到两倍第一临界转速时,振幅增大并且不随转速的增加而改变,即发生了油膜振荡,如图1-6(a)。

对于重载转子,因为轴颈在轴承中相对偏心率较大,转子的稳定性好,低转速时并不存在半速涡动现象,甚至转速达到两倍的第一临界转速时,也不会立即发生很大的振动,当转速达到两倍的第一临界转速之后的某一转速时,才突然发生油膜振荡,如图1-6(c)。

中载转子在过了一阶临界转速ωC1后会出现半速涡动,而油膜振荡则在二倍的第一临界转速之后出现,如图1-6(b)。

油膜振荡还具有以下特征。

(1)油膜振荡在一阶临界转速的二倍以上时发生。

一旦发生振荡,振幅急剧加大,即使再提高转速,振幅也不会下降。

(2)油膜振荡时,轴颈中心的涡动频率为转子一阶固有频率。

(3)油膜振荡具有惯性效应,升速时产生油膜振荡的转速和降速时油膜振荡消失时的转速不同,如图1-6(c)所示。

图1-6 不同载荷下的油膜振荡特点
(4)油膜振荡为正进动,即轴心涡动的方向和转子旋转方向相同。

汽轮发电机机组油膜振荡综合诊断与处理建议

汽轮发电机机组油膜振荡综合诊断与处理建议

汽轮发电机机组油膜振荡综合诊断与处理建议汽轮发电机机组作为发电厂的重要设备之一,其稳定运行对于保障电网的稳定供电至关重要。

在机组运行过程中,油膜振荡问题常常会影响机组的运行稳定性,甚至对机组设备造成损害。

对于汽轮发电机机组油膜振荡问题的诊断与处理非常重要。

本文将针对这一问题进行综合诊断分析,并提出合理的处理建议。

一、油膜振荡的概念及影响油膜振荡是指在机械设备的润滑接触表面上,由于介质不均匀或运动状态不稳定产生的油膜振动现象。

在汽轮发电机机组中,油膜振荡主要出现在轴承、齿轮等润滑部位,严重影响设备的运行稳定性。

油膜振荡会导致机组发生噪音、振动增大,严重时还会出现局部过热或磨损等问题,严重影响机组的正常运行。

长期存在的油膜振荡问题还会缩短设备的使用寿命,增加维护成本,甚至引发设备故障,严重影响机组的安全运行。

二、油膜振荡的诊断方法1. 振动分析法通过振动传感器对机组设备进行实时振动监测,并对振动频率、振幅等进行分析,从而判断设备是否存在油膜振荡问题。

2. 润滑油分析法对机组设备的润滑油进行采样分析,通过油品的磨损颗粒、氧化物质等指标的检测,判断设备是否存在油膜振荡问题。

3. 温度监测法对机组设备的润滑部位进行温度监测,发现异常温升情况,从而判断设备是否存在油膜振荡问题。

4. 声学诊断法三、油膜振荡的处理建议1. 优化润滑系统对机组设备的润滑系统进行维护优化,包括润滑油的选择、供油方式、滤芯更换周期等,以保证润滑系统的稳定运行,减少油膜振荡的可能性。

2. 调整设备运行参数通过调整机组设备的运行参数,包括转速、负荷等,减小设备的运行振动,从而减少油膜振荡的发生。

3. 设备状态监测建立设备状态监测系统,实时监测机组设备的运行状态,及时发现油膜振荡问题的存在,并进行预警与处理。

4. 设备维护保养加强机组设备的维护保养工作,包括轴承润滑、齿轮清洗等,保证设备的运行状态良好,减少油膜振荡的发生。

5. 职工培训增加机组操作人员的油膜振荡问题的相关培训,提高操作人员对该问题的认识,加强对设备的监测与维护,减少油膜振荡的发生。

油膜涡动与油膜振荡的发生条件

油膜涡动与油膜振荡的发生条件

油膜涡动与油膜振荡的发生条件一、前言油膜涡动和油膜振荡是机械工程领域中的两个重要问题,它们对于机械设备的正常运行和寿命有着重要的影响。

本文将从理论和实践两个方面介绍油膜涡动和油膜振荡的发生条件。

二、油膜涡动1. 油膜涡动的定义油膜涡动是指在摩擦副中,由于摩擦面上的压力分布不均匀而导致的局部旋转流动现象。

2. 油膜涡动的发生条件(1)摩擦副间隙过大或过小。

当间隙过大时,压力分布不均匀;当间隙过小时,黏滞阻力增大,使得旋转流动更容易发生。

(2)表面粗糙度。

表面粗糙度会导致局部压力分布不均匀,从而引起旋转流动。

(3)运行速度。

运行速度越高,局部压力变化越大,旋转流动越容易发生。

(4)黏度。

黏度越小,旋转流动越容易发生。

(5)流体温度。

流体温度越高,黏度越小,旋转流动越容易发生。

三、油膜振荡1. 油膜振荡的定义油膜振荡是指在摩擦副中,由于油膜的厚度和黏度变化而引起的周期性压力波动现象。

2. 油膜振荡的发生条件(1)摩擦副参数。

包括运行速度、载荷、表面粗糙度等参数。

当这些参数变化时,油膜厚度和黏度也会发生变化,从而引起油膜振荡。

(2)润滑油类型和性质。

不同类型和性质的润滑油对于油膜振荡的影响也不同。

(3)工作环境。

工作环境中的温度、湿度、气体成分等因素都会对油膜振荡产生影响。

四、实践应用1. 油膜涡动和油膜振荡对机械设备寿命的影响(1)油膜涡动会导致局部磨损加剧,降低机械设备寿命。

(2)油膜振荡会引起局部疲劳损伤,降低机械设备寿命。

2. 如何减少油膜涡动和油膜振荡(1)优化设计。

通过优化摩擦副的设计,减小间隙、改善表面粗糙度等方式,可以减少油膜涡动和油膜振荡的发生。

(2)选择适当的润滑油。

不同类型和性质的润滑油对于油膜涡动和油膜振荡的影响不同,选择适当的润滑油可以减少这些问题的发生。

(3)控制工作环境。

通过控制工作环境中温度、湿度、气体成分等因素,也可以减少油膜涡动和油膜振荡的发生。

五、结论本文从理论和实践两个方面介绍了油膜涡动和油膜振荡的发生条件,并探讨了它们对机械设备寿命的影响以及如何减少它们的发生。

浅析蒸汽轮机蒸汽(间隙)激振、油膜涡动及油膜振荡

浅析蒸汽轮机蒸汽(间隙)激振、油膜涡动及油膜振荡

浅析蒸汽轮机蒸汽(间隙)激振、油膜涡动及油膜振荡摘要:定性地阐述蒸汽(间隙)激振、油膜涡动及油膜振荡的机理,认为由流体产生的切向力是引起机组自激失稳的主要原因,并提出解决措施。

关键词自激振动;极限环;蒸汽(间隙)激振;油膜涡动;油膜振荡;失稳;措施1 前言随着汽轮机技术迅猛发展,蒸汽轮机机组容量和蒸汽参数也在不断提高,作为自激振动特例的蒸汽(间隙)激振、油膜涡动及油膜振荡引起转子失稳的问题也日愈突出。

要求了解自激激振的机理和成因,提出相应的解决措施,更好地提高机组的安全可靠性。

2 自激振动与自激振荡自激振动是汽轮机较为常见的故障现象之一,对它的研究是随着柔性转子发展而发展起来的。

事实上在机械振动理论中将自激振动定义为当系统在一个周期内损失的能量和吸入的能量相等时所形成的周期性振动,并将在相平面上形成封闭的运动相迹,称之为极限环。

极限环的振动幅值决定于振动系统的参数,也就是说系统本身控制振动能量的补充,并通过运动不断向自身反馈能量,一旦振动系统有初始运动(扰动)振动的能量就随之补充,使得极限环运动得以保持;而当振动系统处于静止或振动系统的参数发生改变,极限环的振动幅值就变为零或者振动幅值就会发生改变,因此可以说自激振动同外界激励是无关的。

而强迫振动则是另一种类型的振动,它由外界激振力对系统做功,振动系统的振动频率与外界激振力的频率是完全一致的,一旦振动系统的参数一定,振动系统的振动幅值就主要受外界激振能量的控制和维持。

在蒸汽轮机中的极限环运动称之为涡动,它也是失稳运动的临界状态。

可从两个方面进行解释。

其一从能量的角度来分析,系统振动能量的耗散主要是系统阻尼作用的结果,而能量的输入是由于系统存在与正阻尼相反方向的力作用的结果,也就是通常说的“负阻尼”作功,一旦系统的阻尼不能平衡振动系统的输入能量,其结果必然会引起系统振动发散而导致系统失稳。

对于机组而言该力位于轴心轨迹平面而与轴心径向垂直且与转子的线速度方向同向,它削弱了机组转子系统阻尼的作用,在转子设计阶段就是采用能量法来计算转子失稳转速的。

油膜振荡分析与处理

油膜振荡分析与处理

油膜振荡分析与处理油膜涡动是由于油膜不稳定造成的,其振动频率一般在0.4~0.6倍频,但在现场实际观察也有0.3~0.7倍频的情况甚至更高;影响油膜的原因很多,如:1转速,2轴承载荷,3油的粘度,4轴颈与轴的间隙,5轴颈与轴的尺寸,6油的温度7油压8轴承进油孔的直径等’还有轴瓦的宽度等。

除了润滑油品质的影响外,还有轴瓦载荷的影响,轴瓦载荷较小时容易发生油膜涡动,过大的振动容易产生油膜涡动;油膜涡动和油膜振荡在高、中压和低压转子上均可能发生,并且由于转子标高受热负荷的影响,油膜失稳不但可能在升速过程,而且也可能在带负荷期间发生。

油膜振荡不仅会导致高速旋转机械的故障,有时也是造成轴承或整台机组破坏的原因。

其实所有的振动都是轴心绕其旋转中心旋转的,这个旋转中心并不一定是轴瓦中心,因为大家都知道在运行中轴是有偏心的;解决油膜涡动的方法当然也不是使转子运行在临界转速以下,工作转速是设计好的,不可能都改成刚性转子;可以从轴心位置图看到其轴心是否过高,可以判断该轴瓦是否载荷较低;解决油膜涡动,一个是检查油的质量使其合格,保证油温在设计范围内,还有就是增加该轴瓦的载荷,比如抬高轴瓦,增加轴瓦的轴径比等。

油膜涡动:油膜的楔形按油的平均流速绕轴瓦中心运动的现象称为油膜涡动,因其平均速度为轴颈圆周速度的一半,故又称为半速涡动。

机理:油润滑滑动轴承工作时,以薄的油膜支承轴颈。

在轴瓦表面的油膜速度为零(轴瓦静止),而在轴颈表面的油膜速度与轴颈表面相同(轴颈高速旋转)。

因此,不论在圆周上的任何剖面,油膜的平均速度均为轴颈圆周速度的一半。

轴颈高速旋转时,油膜厚度随楔形变化,但油的平均流速却相对不变。

由于油的不可压缩性,多出的油将从轴承两端流出,或者油膜的楔形按油的平均流速绕轴瓦中心运动。

如何诊断油膜涡动引起的振动?诊断油膜涡动可从以下的振动特征来判断:(1)油膜涡动的特征频率为略小于转子转速的1/2,并随转速的升高而升高,常伴有1倍频;(2)振动较稳定,次谐波振幅随工作转速的升高而升高;(3)相位较稳定;(4)轴心轨迹为双环椭圆,进动方向为正进动;(5)对轴承润滑油的温度、粘度和压力变化敏感。

汽轮发电机机组油膜振荡综合诊断与处理建议

汽轮发电机机组油膜振荡综合诊断与处理建议

汽轮发电机机组油膜振荡综合诊断与处理建议
一、油膜振荡的原因
1. 润滑油质量不合格:润滑油质量不合格、含有杂质或水分会导致油膜振荡。

2. 润滑系统故障:润滑系统中油泵、油管、滤清器等元件故障也会导致油膜振荡。

3. 设备表面粗糙度不符合要求:设备表面粗糙度不符合设计要求,也可能导致油膜
振荡。

4. 运行环境恶劣:运行环境的温度、湿度、振动等因素都会对油膜稳定性产生影
响。

5. 设备配合间隙不合理:装配或使用过程中设备配合间隙不合理也是油膜振荡的原
因之一。

四、油膜振荡的预防措施
1. 定期更换润滑油:定期更换润滑油,确保使用的润滑油质量符合要求。

2. 定期维护润滑系统:对润滑系统进行定期的维护保养,确保润滑系统的各个元件
正常工作。

3. 控制运行环境:控制设备的运行环境,确保温度、湿度、振动等因素处于稳定状态。

4. 优化设备配合间隙:根据实际情况优化设备配合间隙,确保配合间隙符合设计要求。

对于油膜振荡的综合诊断与处理,需要全面从润滑油质量、润滑系统、设备表面粗糙度、运行环境、设备配合间隙等方面进行考虑和分析,制定出合理的处理建议和预防措施,确保设备的正常运行和延长设备的使用寿命。

9F机组油膜涡动和油膜振荡问题研究

9F机组油膜涡动和油膜振荡问题研究

9F机组油膜涡动和油膜振荡问题研究【摘要】单轴9F重型燃机采用的可倾瓦轴承以稳定性高著称,本文以1号燃气轮机异常振动为例,介绍可倾瓦轴承出现的油膜涡动和油膜振荡现象及油膜振荡特征、机理、分析诊断要点,为9F燃机的振动判断和处理提供参考。

【关键词】燃气机组;油膜涡动;油膜振荡;可倾瓦轴承1.油膜涡动与油膜振荡现象与分析1.1燃机异常振动情况1号燃机于2010年5月因1号瓦轴振动慢慢爬升导致振动高保护停机,后在2瓦转子靠背加重后,振动得到改善。

5月19日~27日期间,燃机每天起停机一次,这时机组在冲管阶段,汽轮机没有进汽。

燃机稳定3000 r/min一段时间后,高中压转子的3、4号瓦轴振间断性出现半频分量,但其分量都还比较小,一般不到工频分量的1/2,在运行一段时间后消失,且3、4号轴振通频最大值也不大,低频振动还未引起足够重视。

5月28日,机组在3000 r/min时,因3瓦振动突然出现较大的半频分量使振动幅值超过210μm而被紧急停机。

5月30日对这台机组做了一次动平衡,这次平衡的目的是降低3号瓦的工频以限制半频振动。

但对低频振动来讲,加重效果不明显,3、4号轴振始终间断性出现较大的半频分量振动,3号轴振最大值曾达200μm,但考虑到当时冲管时间紧张和油膜涡动还不至于危害整个转子,未作进一步的处理。

6月下旬,针对低频振动,采取增加轴承标高等措施后,反而使燃机振动演变为油膜振荡。

1.2 3、4号瓦半速涡动现象机组3、4号瓦轴振间断性出现较大的半频分量振动后,历次启停振动的重复性都比较好,即出现低频都是在定速3000r/min。

6月5日8:30开始第一次冷态开机,8:54到3000r/min,振动数据见表1。

由表可知,此时3、4号瓦振动基本以工频为主。

到9:08时,3Y、3X、4Y、4X振动出现来回波动现象,对3Y进行频谱分析,3Y轴振中25Hz的分量达到115μm,而工频分量50Hz成分仅为67μm,4Y的半频分量也远远超过工频分量。

9fa燃气轮机可倾瓦油膜涡动故障分析与处理

9fa燃气轮机可倾瓦油膜涡动故障分析与处理

9fa燃气轮机可倾瓦油膜涡动故障分析与处理9FA系列燃气轮机是以重负荷、高效率、低排放等特点而被广泛应用于电力、冶金、化工、机械、建筑等行业中,使用范围极广。

9FA系列燃气轮机的故障处理主要是针对可倾瓦油膜涡动技术(TFMT)故障而言的。

TFMT故障是一种常见的燃气轮机故障,是指在高转速下,因叶片欠偏失去平衡而发生的,造成故障。

TFMT故障的典型表现是叶片间的噪声增大,尤其是在叶片出口处的噪声,同时性能迅速下降。

对于可倾瓦油膜涡动故障的处理,需要从以下几个方面着手:一、诊断和分析。

首先,根据TFMT故障典型表现特征,分析设备的各项性能参数,查找潜在故障现象;其次,可采用振动测量、声学检测、热分析等技术,建立系统的故障诊断模型,进一步确定故障原因;最后,根据分析结果做相应的技术改进,以消除可能的故障点。

二、技术改进。

针对可倾瓦油膜涡动故障,主要是从技术改进上解决。

针对瓦片中心位置改变、瓦片横向弯曲变形或者瓦片支撑结构变形等问题,做相应的设计改进,使瓦片中心位置保持一致,能够使叶片出口处的噪声减小;另外还可以采用调整叶片的贴片技术或者改变涡轮气室的内布置,使瓦片能够保持恰当的受力状况,减小受力冲击,消除故障。

三、维护和保养。

正确的维护和保养也能够极大地减少TFMT故障出现的频率。

正确的维护和保养包括定期检查和更换瓦片,以及定期检查瓦片中心位置、瓦片支撑结构变形和瓦片横向弯曲变形情况,以及系统的温湿度、噪声、振动等参数,能够有效地提前发现故障,并及时采取措施避免可倾瓦油膜涡动故障的出现。

以上是9FA系列燃气轮机可倾瓦油膜涡动故障分析与处理的内容。

正确的诊断和分析、技术改进、维护和保养是针对TFMT故障的有效解决方法。

只有这些措施的正确实施,才能更好地保证9FA系列燃气轮机的可靠性和使用寿命,起到保障和维护设备安全运行的作用。

滑动轴承油膜涡动与油膜振荡的故障诊断

滑动轴承油膜涡动与油膜振荡的故障诊断
测试 ,最终达到动平衡精度等级不低于G .级。 6 3
4 效果 .
法同上 。焊接结束后 ,待焊缝温度 降至6 。以下后 ,再采用 0c
机械方法将焊缝余 高部位清除 ,达到使用要求 。
() 试 焊 结 果 验证 5
按上述 工艺方法对试件 进行焊接 后 ,分别采 用渗透探 伤和磁 粉探 伤方法 检验 整条 焊缝及 焊缝 两侧 lO m范 围 , Om 未发现新 的裂纹 ,同时焊缝也未发现夹渣 、未 焊透 等缺陷。
(. ~ . ) 0 2 0 8x 4 4 组合频率 不稳定 径 向 不稳定 ( 突发)
扩散,不规则 正进动 变化
规则 曲线 ,频谱 图 中的半 频谐 波振幅值增 大到接 近或超 过
基频振幅 ,频谱会呈现组合频率 的特征 。若继续 提高转速 ,
则 转子 的涡动频率 保持不变 ,始终等于转 子的一 阶临界转
渡 ,以防止焊层 间产生夹渣和未焊 透等焊接 内部缺陷 。然
后根 据试焊工艺进行 焊接及处理 。并且 在修复过 程 中不但 对焊缝进 行锤击 ,还对 焊缝附近母 材进 行适 当振 动 ,以最
为确保 焊接 质量 ,在每层 焊完 后除清理干 净熔 渣外 ,还将 各种缺陷都清理出来 ,待温度降至6  ̄以下再进 行下一层施 0C
焊 。为保证 焊缝 力学性能 ,在 焊缝 焊完后 ,再 焊 了一层 退 火层焊缝 。反 面清根采用机械 方法 进行处理 ,焊接操作 方
大 限度 地减少焊接应力 。焊接全部完成 后再将焊缝 打磨成 与母材 平齐 ,使母材与 焊缝 之间无 明显 的过渡线 ,以免使 用时产生 应力集 中。经 过上述修复后 ,对其进行 了动平衡
临界转速处有共振 峰值 ;另一种振 动是 自激振 动,又称亚

滑动轴承的油膜涡动和油膜振荡的机理及消除方法

滑动轴承的油膜涡动和油膜振荡的机理及消除方法

滑动轴承的油膜涡动和油膜振荡的机理及消除方法摘要:滑动轴承油膜涡动是转子中心绕着轴承中心转动的一种亚同步现象。

油膜涡动也称为油膜自激振荡, 对于高速轻载滑动轴承运转机械, 易出现油膜涡动现象。

由于轴瓦在运行中出现裂痕、修瓦不当或磨损致使轴瓦间隙过大等原因, 会导致滑动轴承发生油膜涡动或油膜振荡,使设备运转失衡。

因此,掌握滑动轴承故障的机理,对油膜振荡予以及时准确的诊断,是设备正常运行的技术保证。

掌握滑动轴承产生油膜涡动和油膜振荡的机理,有助于解决采用滑动轴承来支持转子系统的大型机组,在运行中滑动轴承产生振动的故障,对保证设备平稳运行非常重要。

关键词:滑动轴承;油膜涡动;油膜振荡高转速、大功率的大型机组支承系统多采用滑动轴承,而油膜涡动和油膜振荡是滑动轴承常见的故障,油膜涡动和油膜振荡的发生会导致转子系统不能稳定运行。

掌握油膜涡动和油膜振荡的产生机理和故障特性对预防和排除油膜涡动和油膜振荡具有重要意义。

当油膜涡动和油膜振荡发生时,转子系统的振动会出现异常,对异常振动信号的时频分析已成为油膜涡动和油膜振荡故障特性分析的主要手段。

一、滑动轴承振动机理离心式压缩机是旋转式压缩机,当转子存在不平衡时将产生振动。

由于受原材料、加工工艺等因素的限制,转子存在原始不平衡;在机组运转过程中发生物料的不均匀结垢或者叶轮不均匀磨损、腐蚀,会产生渐发性不平衡;零部件损伤脱落或进入异物会带来突发性不平衡。

轴承与轴颈中心线之间的距离构成偏心距, 中心线与负荷向量的夹角构成姿态角, 偏心距与姿态角是衡量轴承稳定性的重要因素。

滑动轴承支撑的转子系统, 其动压轴承的工作机理是:基于油楔的承载机理,由于润滑油具有一定的粘度, 在修瓦时刮出的几何浅痕中, 转子旋转时将润滑油连续带入轴和轴瓦表面,形成封闭的油楔,润滑油受到挤压作用,使油膜产生对轴的支撑力,形成油膜润滑。

如动压失稳,油膜润滑无法形成或润滑状态呈劣化趋势,必将产生油膜涡动或油膜振荡。

9FA燃气轮机可倾瓦油膜涡动故障分析与 处理的思考

9FA燃气轮机可倾瓦油膜涡动故障分析与 处理的思考

9FA燃气轮机可倾瓦油膜涡动故障分析与处理的思考发表时间:2018-08-09T09:59:53.453Z 来源:《电力设备》2018年第12期作者:郭鹰鹏朱俊[导读] 摘要:本文将通过以9FA燃气轮机可倾瓦轴承作为主要研究对象,通过结合9FA燃气轮机可倾瓦油膜中存在的油墨涡动故障,在对其故障现象和故障原因进行探明的同时,尝试结合笔者自身多年的工作实际,对如何有效处理9FA燃气轮机可倾瓦油膜涡动故障提出几点相应的对策建议以供参考。

(中电投珠海横琴热电有限公司 519031)摘要:本文将通过以9FA燃气轮机可倾瓦轴承作为主要研究对象,通过结合9FA燃气轮机可倾瓦油膜中存在的油墨涡动故障,在对其故障现象和故障原因进行探明的同时,尝试结合笔者自身多年的工作实际,对如何有效处理9FA燃气轮机可倾瓦油膜涡动故障提出几点相应的对策建议以供参考。

关键词:燃气轮机;可倾瓦;油膜涡动故障;故障处理一、9FA燃气轮机轴系结构为有效探究9FA燃气轮机可倾瓦油膜涡动故障,本文通过选择以某电厂中实际使用的9FA燃气轮机为例。

该燃气轮机轴系为高中压和低压转子、发电机转子刚性等相互串联而成,采用单轴布置的方式,各段转子两端均使用径向滑动轴承支撑[1]。

其轴系布置结构图如下图所示:图1 9FA燃气轮机轴系布置结构示意图在该图当中,1号到5号均为9FA燃气轮机的可倾瓦轴承,而6号到8号则椭圆瓦,1号轴承位置处有推力瓦。

二、9FA燃气轮机可倾瓦油膜涡动故障分析(一)故障现象。

通过结合电厂相关工作人员的记录可知,在该9FA燃气轮机去年投入使用的而过程当中,曾经出现3号可倾瓦轴承异常振动的情况,在短时间内9FA燃气轮机可倾瓦轴承3x振动迅速从63μm提高至180μm,轴承3y振动也在短时间内从最初的58μm提高至150μm,伴随着轴承的异常振动,机组也发出了相应警报。

工作人员在接收到报警信息之后立刻对机组进行减负荷处理,同时着手寻找导致9FA燃气轮机可倾瓦轴承出现异常振动的原因。

转子系统油膜涡动及油膜振荡故障特征分析

转子系统油膜涡动及油膜振荡故障特征分析
临界转速 , 再发生变化 。 不 12 油 膜 涡 动 和 油 膜 振 荡 故 障 特征 .
而油膜涡动和油膜振荡是滑动轴承常见 的故 障 , 油膜 涡动和 油膜振荡的发生会导致转子系统不能稳定运行 。掌握 油 膜涡动和油膜振荡 的产 生机 理和故 障特性 对预 防和排 除油 膜涡动和油膜振荡具 有重 要意 义。当油膜 涡动 和油膜 振荡 发生时 , 转子 系统 的振动 会 出现异常 , 异常振 动信号 的时 对 频分析 已成为油膜涡 动和油 膜振荡 故 障特性分 析 的主要手
成分 , 时域波形将 发生畸变 。

() 2 油膜涡动 的频谱 图中出现频率略低 于工频一半的涡 动频率成分 , 并且涡动频率成分的幅值和工频成 分的幅值之 比在0 3— . 之间 。油膜 振荡 的频谱 图 中出现近 似转 子一 . 05 阶临界转速 的频 率成分 。 对应 的幅值 和工 频对应 的 幅
断 [] J .风机技术 ,0 0 ( ):0— 27 . 2 1 ,2 7 7 ,8 [ ] 胡荣华.汽轮发 电机组油膜涡动故 障分析 与处理 [ ] 4 J .噪声与
振 动 控 制 ,0 7 ( )9 2 0 , 5 :0—9 . 3
[] 高 5
翔, 卢盛阳 , 等.汽轮发 电机组 油膜振荡故 障诊断 和现场
学 报 ,0 4 1 18—10 2 0 ,7:7 8.
பைடு நூலகம்
由 图 6可 看 出 , 膜 涡 动 的 幅值 谱 中 出现 了 2 H 油 3 z的 涡 动频 率 成 分 和 4 H 的 工 频 成 分 。 并且 涡 动 频 率 略低 于 工 频 7z
的一半 , 涡动频率对应 的幅值约为工频所对应幅值 的03 。 .倍
段。

油膜涡动与油膜振荡的发生条件

油膜涡动与油膜振荡的发生条件

油膜涡动与油膜振荡的发生条件引言油膜涡动与油膜振荡是液体动力学中的两个重要现象。

油膜涡动指的是油膜表面出现旋涡状流动的现象,而油膜振荡是指油膜表面发生规律性的振动。

这两个现象具有一定的相似性,但又有其独特的特点。

本文将详细探讨油膜涡动与油膜振荡的发生条件。

1. 油膜涡动的发生条件油膜涡动是由于流体运动引起的一种动力学现象,其发生条件主要包括以下几个方面:1.1 油膜厚度油膜涡动的发生与油膜的厚度密切相关。

当油膜厚度较小时,油膜涡动容易发生。

较薄的油膜易于受到流体的扰动,并形成旋涡状流动。

1.2 流体速度流体速度是引起油膜涡动的重要条件之一。

当流体速度较高时,流体对油膜的冲击力增大,容易产生涡动。

因此,流体速度的增加会促进油膜涡动的发生。

1.3 油膜的粘度与密度油膜的粘度与密度直接影响油膜涡动的形成与发展。

较高的粘度和密度会增加流体对油膜的阻尼效应,降低油膜涡动的可能性。

1.4 干扰源油膜涡动的发生与外界干扰源密切相关。

在实际工程中,存在各种各样的干扰源,如管道的弯曲、连接部件的不平整等。

这些干扰源会引起流体的扰动,从而促使油膜产生涡动。

2. 油膜振荡的发生条件油膜振荡与油膜涡动的发生条件有些相似,但也有一些不同之处。

下面是油膜振荡的发生条件:2.1 油膜厚度油膜振荡的发生与油膜的厚度密切相关。

较薄的油膜容易受到流体的扰动,并形成规律的振动。

因此,较薄的油膜更容易产生振荡现象。

2.2 流体速度流体速度是引起油膜振荡的重要条件之一。

当流体速度适中时,由于流体对油膜的冲击力与阻尼效应的平衡,油膜会发生规律性的振动。

2.3 油膜的粘度与密度油膜的粘度与密度对油膜振荡的发生和发展有一定的影响。

较高的粘度和密度会增加流体对油膜的阻尼效应,降低油膜振荡的可能性。

2.4 激励频率油膜振荡的发生与激励频率密切相关。

在实际工程中,存在各种各样的激励源,如流体的脉动、机械振动等。

这些激励源会引起油膜的振动,形成规律性的振荡。

汽轮发电机机组油膜振荡综合诊断与处理建议

汽轮发电机机组油膜振荡综合诊断与处理建议

汽轮发电机机组油膜振荡综合诊断与处理建议汽轮发电机机组是电力站的重要设备之一,在发电过程中发挥着至关重要的作用。

机组在长时间运行过程中,可能会出现一些问题,其中之一就是油膜振荡。

油膜振荡是指在润滑油膜内由于受到外力的作用而产生的振动现象。

这种振动不仅会影响机组的正常运行,还可能导致设备的严重损坏。

对于发电机机组油膜振荡问题,我们需要进行综合诊断与处理,以确保机组的安全稳定运行。

一、油膜振荡的原因及危害1.原因油膜振荡的产生主要受到以下几方面因素的影响:(1)润滑油质量不合格,包括油品稠度、杂质、水分等;(2)机组运行状态不稳定,如转子不平衡、轴承磨损、叶片间隙不均匀等;(3)环境因素,如温度、湿度等;(4)外部振动干扰。

2.危害油膜振荡会导致机组部件受力不均匀,从而加速部件的磨损和疲劳,严重时还会引发设备损坏和事故。

油膜振荡还会导致机组的运行不稳定,影响发电效率,甚至影响供电质量。

二、综合诊断方法1.现场检查通过实际观察机组运行情况,包括机组振动情况、润滑油温度和压力等,了解机组的运行状态。

2.振动监测利用振动监测设备对机组的振动进行实时监测,分析振动特征,确定振动频率和幅值。

3.油质分析对润滑油进行化验分析,了解油品质量,判断油中是否存在杂质、水分等对油膜振荡产生影响的因素。

4.检测仪器检测利用检测仪器对叶片间隙、润滑油温度、压力等参数进行监测、测量,了解机组运行的关键参数。

5.数据分析通过以上多种手段获取的数据进行综合分析,找出引起油膜振荡的具体原因,为后续处理提供依据。

三、处理建议1.优化润滑油对润滑油进行更换或者升级,确保油质量符合要求,排除油品质量不良的影响。

2.检修设备对机组进行必要的检修和维护,如调整叶片间隙、更换磨损部件、平衡转子等,消除设备的运行不稳定因素。

3.环境控制调节机组周围的环境,如降低温度、湿度等,减少这些因素对机组产生的影响。

4.振动控制加强机组振动的监测和控制,及时发现振动异常并采取应对措施,减小振动对油膜的影响。

★油膜涡动与油膜振荡的特征

★油膜涡动与油膜振荡的特征

★油膜涡动与油膜振荡的特征
油膜涡动与油膜振荡的特征
起始失稳转速与转子的相对偏心率有关,轻载转子在第一临界转速之前就可能发生不稳定的半速涡动,但不产生大幅度的振动;当转速达到两倍第一临界转速时,转子由于共振而有较大的振幅;越过第一临界转速后振幅再次减少,当转速达到两倍第一临界转速时,振幅增大并且不随转速的增加而改变,即发生了油膜振荡,如图1-6(a)。

对于重载转子,因为轴颈在轴承中相对偏心率较大,转子的稳定性好,低转速时并不存在半速涡动现象,甚至转速达到两倍的第一临界转速时,也不会立即发生很大的振动,当转速达到两倍的第一临界转速之后的某一转速时,才突然发生油膜振荡,如图1-6(c)。

中载转子在过了一阶临界转速ωC1后会出现半速涡动,而油膜振荡则在二倍的第一临界转速之后出现,如图1-6(b)。

油膜振荡还具有以下特征。

(1)油膜振荡在一阶临界转速的二倍以上时发生。

一旦发生振荡,振幅急剧加大,即使再提高转速,振幅也不会下降。

(2)油膜振荡时,轴颈中心的涡动频率为转子一阶固有频率。

(3)油膜振荡具有惯性效应,升速时产生油膜振荡的转速和降速时油膜振荡消失时的转速不同,如图1-6(c)所示。

图1-6 不同载荷下的油膜振荡特点
(4)油膜振荡为正进动,即轴心涡动的方向和转子旋转方向相同。

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9F机组油膜涡动和油膜振荡问题研究
【摘要】单轴9F重型燃机采用的可倾瓦轴承以稳定性高著称,本文以1号燃气轮机异常振动为例,介绍可倾瓦轴承出现的油膜涡动和油膜振荡现象及油膜振荡特征、机理、分析诊断要点,为9F燃机的振动判断和处理提供参考。

【关键词】燃气机组;油膜涡动;油膜振荡;可倾瓦轴承
1.油膜涡动与油膜振荡现象与分析
1.1燃机异常振动情况
1号燃机于2010年5月因1号瓦轴振动慢慢爬升导致振动高保护停机,后在2瓦转子靠背加重后,振动得到改善。

5月19日~27日期间,燃机每天起停机一次,这时机组在冲管阶段,汽轮机没有进汽。

燃机稳定3000 r/min一段时间后,高中压转子的3、4号瓦轴振间断性出现半频分量,但其分量都还比较小,一般不到工频分量的1/2,在运行一段时间后消失,且3、4号轴振通频最大值也不大,低频振动还未引起足够重视。

5月28日,机组在3000 r/min时,因3瓦振动突然出现较大的半频分量使振动幅值超过210μm而被紧急停机。

5月30日对这台机组做了一次动平衡,这次平衡的目的是降低3号瓦的工频以限制半频振动。

但对低频振动来讲,加重效果不明显,3、4号轴振始终间断性出现较大的半频分量振动,3号轴振最大值曾达200μm,但考虑到当时冲管时间紧张和油膜涡动还不至于危害整个转子,未作进一步的处理。

6月下旬,针对低频振动,采取增加轴承标高等措施后,反而使燃机振动演变为油膜振荡。

1.2 3、4号瓦半速涡动现象
机组3、4号瓦轴振间断性出现较大的半频分量振动后,历次启停振动的重复性都比较好,即出现低频都是在定速3000r/min。

6月5日8:30开始第一次冷态开机,8:54到3000r/min,振动数据见表1。

由表可知,此时3、4号瓦振动基本以工频为主。

到9:08时,3Y、3X、4Y、4X振动出现来回波动现象,对3Y进行频谱分析,3Y轴振中25Hz的分量达到115μm,而工频分量50Hz成分仅为67μm,4Y的半频分量也远远超过工频分量。

3、4号瓦振动在半频分量的作用下在来回跳跃,表现出较为明显的油膜半速涡动特征,约过40min半频分量消失,振动平稳。

1.3油膜振荡现象
油膜振荡是由于滑动轴承中的油膜作用而引起旋转轴的自激振动,是由油膜涡动在一定条件下发展而成,属于同一本源的物理现象。

当条件成熟时,油膜涡动就会发展成为油膜振荡。

1号燃机于7月1日17:56到3000r/min,18:26时,3、4号振动振幅急剧增大,发生油膜振荡。

油膜振荡发生时,3、4号轴振表现出的现象完全相同。

发生油膜振荡后,振动不再以工频为主,且压低了工频
分量,振动幅值稳定在200μm左右,不存在油膜涡动时振动来回跳跃的情况。

根据频谱分析,3Y振动的24Hz分量为150μm,而50Hz分量为50.9μm,24 Hz 分量已经明显超过了工频分量,4Y振动的24 Hz分量为139μm,而50Hz分量仅为13.8μm。

23Hz为高中压转子一阶临界转速,转子的主振动频率以一阶临界转速为主。

高中压转子轴心轨迹不再是一个椭圆,而是非常紊乱的图形。

只有把转速降到2700r/min,油膜振荡才基本消失,可见2700r/min为其失稳转速下限,约为临界转速的2倍。

2.油膜涡动和油膜振荡原因分析
2.1润滑油温对机组振动的影响
高中压转子的油膜涡动基本上都发生在冷态开机,当时润滑油温一般39℃,当燃机运行一段时间后,半速涡动消失,此时油温一般为46℃以上。

可见当时改变润滑油温对控制半速涡动还是有效果。

但在7月1日发生油膜振荡,把润滑油温提高到50℃,对消除低频振动没有任何效果。

2.2可倾瓦稳定性分析
高中压转子3、4号瓦为可倾瓦轴承,每个轴承由上下各有3块可倾瓦构成,这些瓦块可以绕支点随着轴颈的运动作微小摆动,以适应相应的工作位置,每个瓦块都能形成收敛的油膜,使每个瓦块上产生的油膜力都通过支点和轴颈中心,这种结构是目前稳定性最佳的一种轴瓦。

但可倾瓦轴承仍存在着交叉刚度,会产生使转子发生油膜涡动的切向分力。

另外,瓦块支点在偏转方向的刚度也不完全相同,这些都会对瓦的稳定性产生影响。

因此,对瓦的安装和检修有严格的要求。

如果由于扬度、轴瓦紧力、轴承标高、轴承载荷等的调整不当,会使其交叉刚度和阻尼关系发生变化。

当外界扰动力足够大时,油膜力的方向可能发生偏移,从而产生切向分力使轴承失稳,且可倾瓦轴承本身所能提供的阻尼也比固定瓦轴承小,所以可倾瓦轴承存在一定的失稳可能性。

在高中压转子刚刚失稳时,3号轴承的间隙电压从平均-7.28V减少到-7.18V,之后间隙电压又持续减少到-6.95V,4号轴承的间隙电压也存在此种变化。

说明在高中压转子油膜振荡过程中,高中压转子被抬升,使轴颈更加偏离平衡位置。

在计入瓦块的惯性及瓦块支点的弹性和摩擦力,轴颈在瓦中偏离中心位置较远时,远离的那个瓦块会因为动压力的丧失出现颤振,从而大大降低轴承的稳定性。

用3、4号轴承作为高速轻载,其轴颈中心工作位置较高,一般不如重载轴承稳定性高。

增加轴承承载系数,增大轴颈的偏心率的方法能提高轴承的稳定性。

还可通过提高轴承的标高、增加轴承的载荷、减少轴承宽度、增大比压等来提高轴承的稳定性。

3.处理措施
据上述分析可知,提高轴承的稳定性是消除油膜振荡基本和主要的方法。

在现场调试工期比较紧的情况下,应采取现场检修能够处理的几种处理方式。

提高3、4号轴承标高130μm。

3号瓦往右调整300μm,4号瓦往右调整20μm。

使高中压转子近可能在平衡位置。

重新找正汽机轴系的中心。

低压转子和高中压转子解体后,中心存在较大偏差,低压转子偏右100μm,高中压转子偏高100μm。

对整个轴系的转子进行了重新找正,限制在合格范围之内,防止发生轴颈偏离瓦块太远。

但采取上述措施的效果不太明显,反而使油膜涡动发展成油膜振荡。

因此必须进一步对瓦工作状态进行修正,采取了以下措施:
加大3、4号轴承的进油量。

对3、4号各上半轴承,顺转动方向左侧进油孔直径从20mm增大到25.4mm,右侧的进油孔未加大。

依靠润滑油挤压轴颈,来增加稳定性,同时加大油量来减少轴承的温升。

对3、4号轴承,左右两边各减少2cm的轴瓦工作面宽度,增大了比压。

在瓦修改后,燃气机组多次启停,并在带负荷情况下连续几十小时运行,3、4轴振无低频振动分量出现,基本上以其工频振动为主,油膜振荡已经得到初步解决。

4.结论
1号燃气机组的振动带有典型性,它以轴系失稳为主,主要表现为油膜涡动和油膜振荡。

机组实测的高中压转子的一阶临界转速为1380 r/min,工作转速超过2倍一阶临界转速,客观上具有发生油膜涡动和油膜振荡的条件。

出现的各种失稳振动情况,说明其设计的轴系稳定裕度过低,系统阻尼不够。

建议厂家对轴系稳定性进行复核计算,从根本上解决问题。

虽然从理论上说可倾瓦是目前稳定性最佳的轴承,但实际上和现场的安装质量等有很大关联性,当扰动力足够大且轴承阻尼不够时,仍可能发生油膜涡动和油膜振荡。

因此提高安装质量、加强质量管理是防止出现问题的有效措施。

【参考文献】
[1]姚福生.汽轮机轴的涡动和油膜振荡[J].发电设备,1991,(10).
[2]迟威,宿海燕等.牡二电厂200 MW机组油膜振荡故障诊断及处理[J].黑龙江电力,2003,25(1).。

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