汽轮机组现场动静碰磨故障的振动特征及分析诊断方法
分析热电厂汽轮机异常振动故障
分析热电厂汽轮机异常振动故障在热电厂中，汽轮机是非常重要的设备之一，它的正常运转直接关系到整个热电厂的供电质量及稳定性。
但是，在实际生产中，汽轮机的异常故障经常发生，特别是振动故障，直接影响汽轮机的安全性、可靠性及性能，需要及时排除。
本文将从分析热电厂汽轮机异常振动故障的原因、危害、诊断及预防措施等方面进行详细介绍。
一、振动故障的原因1. 设备设计过程中的疏漏：汽轮机的设计制造环节存在的问题如不合理的重心位置、波纹管结构不合理等，在汽轮机运行过程中容易导致异常振动。
2. 设备运行过程中的问题：在汽轮机运行过程中出现的，如零部件松动或损坏、不平衡情况、故障杂物（沙子、石头等）侵入等，导致异常振动。
3. 坏境因素：汽轮机的周围环境如雷击、自然灾害及建筑振动等因素，会对汽轮机的安全性造成不良影响。
以上三种因素均会导致汽轮机的异常振动，进而对汽轮机产生威胁。
因此，在汽轮机的设计制造及运行过程中，需全方位考虑各种防范措施，以确保汽轮机稳定运转。
二、振动故障的危害1. 升高噪声：异常振动对车间人员及周围环境会造成噪声污染，而噪声部分会对人的视觉和听觉产生影响，带来身体不适，甚至可能引发职业疾病等问题。
2. 研究自由度：如果汽轮机上出现的振动故障扰动给后续电网产生支配，则存在稳定性问题，即使不引起事故，也会对电网产生不利影响。
3. 资产损失：异常振动对汽轮机的损伤日益严重，将影响汽轮机的正常运行，增加热电厂经营成本，甚至导致设备报废，造成资产损失。
因此，分析热电厂汽轮机异常振动故障具有非常重要的意义，可以有效控制风险并减少损失。
三、汽轮机振动故障的诊断方法1. 监测系统：通过汽轮机振动监测系统，可以实时监测汽轮机的振动状态，及时发现问题，并预测异常振动的潜在危害及影响。
2. 振动分析：对汽轮机进行振动分析，可以通过十字谱、幅频谱、相位谱等方法找出振动特征点，确定振动来源及程度。
3. 声学诊断：通过振动产生的声波，实现汽轮机振动的诊断，可以快速的找出振动的具体来源。
汽轮机振动故障诊断与分析资料解读
汽轮机振动故障诊断与分析一、振动基础知识构成一个确定性振动有三个基本要素：即振幅 A ，频率f （ω）和相位φ，即使在非确定性振动中，有时也包含有确定性振动。
简谐振动：单自由度系统的自由振动，能用正弦函数或余弦函数表示的振动 。
0=+kx x m02=+x x nωm k n =ω)cos()(φω-=t A t xn旋转轴的振动：假设转子中部有一不平衡重量Q ，所处半径为r ，可以将Q 、r 看作分布在一段2h 长度上的分布载荷。
如果用转轴的偏心距U （s ）来表示这种不平衡，则：⎪⎩⎪⎨⎧=O hmg Qr s U 2.)( h S S h S +≤≤-11式中：m 为转轴单位长度的质量，S 表示沿轴方向的位置，将Q 、r 引起的偏心U （s ）按振型进行展开，则可得：123123()sinsin sin sinn k ss sU s A A A LL Ln s A Lππππ∞==+++⋅⋅⋅⋅⋅⋅=∑式中：A1、A2、A3……An 为各阶振型系数，可以用求取傅里叶系数的方法求得：S 在其他各点h Ln Sin S L n hn mg Qr h S L n h S L n hn mg Qr hs hs s L n n L hL mg Qr sds L n h mg Qr L A h S h S πππππππππ11111n sin 24)](cos )([cos 22cos 22sin 2211=--+-=-+-==⎰+-我们经常用到的一个振动测量参数Vrms为速度有效值，Vrms≈０.７０７v也称速度均方根，因为它最反映振动的强烈程度，所以又称振动烈度。
Vrms≈０.７０７v。
ωt+φ-----为相位。
相位(phase)是对于一个波，特定的时刻在它循环中的位置，相位描述信号波形变化的度量，通常以度（角度）作为单位，也称作相角。
当信号波形以周期的方式变化，波形循环一周即为360°实际工作中我们测量的相位是一个以键相脉冲为参考点的一个角度，目前大多仪器是如此定义的：振动高点相对与键相脉冲的角度差。
汽轮机动静摩擦原因分析及检修对策
汽轮机动静摩擦原因分析及检修对策摘要：动静碰摩故障是汽轮发电机组中常见的故障之一。
机组碰摩故障发生后，轻者将会导致机组振动过大无法正常启动和运行，严重时将会造成转子的永久弯曲，甚至造成整个机组的损坏。
因此，如何快速准确诊断出机组动静摩擦原因，将是整个故障诊断中的工作重点。
本文重点论述了汽轮机动静摩擦原因及其对策。
关键词：汽轮机；动静摩擦；原因；振动；对策汽轮机是一个转动机械，其根本结构分为两大部分：转动部分和静止部分。
转动部分包括：转子、轮盘、叶片、联轴器；静止部分包括：汽缸、轴承、隔板（套）、汽封盒等。
转动机械在运行中最易产生动静部分的摩擦，由于运行中转动部件与静止部件之间的摩擦引起的故障，它被称之为碰摩故障。
近年来这些故障逐渐增多，所以对大型机组的效率提出了更高的要求，因此，正确诊断汽轮机动静摩擦故障是保证机组稳定安全运行的重要因素，也避免了生产过程中的频繁事故。
一、动静摩擦的原理及振动特征1、原理。
当动静间隙消失时，会产生摩擦。
对静止部件来说，摩擦发生在半径最小的位置。
对转子来说，摩擦发生在以最大晃动位置为中心的段弧上。
摩擦产生的热量从接触点进入转子，接触点的温度升高，远离接触点的温升较低，导致转子温度分布不均匀，引起弯曲。
一些转子发生动静摩擦后，接触部分的金属颜色变为蓝色，由此估计温升可达到数百度。
因此，尽管局部轴段存在动静摩擦，但对转子温度的影响不容忽视。
2、振动特征（1）振动为基频分量。
动静摩擦引起转子热弯曲，从而使质心偏离转动中心。
由此产生的振动与转速频率一致，也就是说为基频振动或1X称分量。
因振动系统的非线性，在大振动的情况下不可能排除一定倍频成分的可能性，但不能作为判断摩擦振动的必要条件。
（2）振动的不稳定。
在动静摩擦过程中，接触部分没有热量进入转子，转子温度处于非稳态，其热弯曲不断变化。
因此，只要动静摩擦存在，振动就不稳定。
1X的振幅和相位处于连续变化状态，若振动稳定，表明动静摩擦消失。
汽轮机振动特性分析及故障判断
汽轮机振动特性分析及故障判断随着经济的快速发展，汽轮机被广泛的应用在各行各业，加强汽轮机振动特性分析及故障判断，对我国汽轮机行业的的发展起着至关重要的作用。
本文将从汽轮机振动故障分析、西屋引进型600MW汽轮机振动特性分析及汽轮机振动特性分析发展趋向等几个方面进行分析。
标签：汽轮机;振动特性;故障一、前言目前由于汽轮机行业的不断壮大，汽轮机振动特性分析及故障判断的问题得到了人们的广泛关注。
虽然我国在此方面上有所完善和进步，但是仍然存在一些问题和不足需要改进。
在建设社会主义和谐社会的新时期，进一步加强汽轮机的振动特性分析技术，保证汽轮机的运行质量，是促进汽轮机发展的一个重要环节。
二、汽轮机振动故障分析1、转子故障引起的振动（1）转子质量不平衡。
在现场发生的机组振动过大，按其原因分，属于转子质量不平衡的占了绝大部分，转子质量不平衡可分为转子残余不平衡和转子部分缺损两种情况。
（2）转子中心不正。
机组各转子中心不正对轴承振动的影响很大，它是产生转子扰动力的原因之一，而影响转子中心不正的原因很多，其中有由于转子中心测量调整不精确造成的，有由于联轴器缺陷造成的。
（3）转子热弯曲。
转子热弯曲包括发电机转子热弯曲和汽轮机转子热弯曲两部分。
发电机在热态时振动较大，其原因是由于转子在径向受到不均匀的加热或冷却，使转子热弯曲。
汽轮机转子产生热弯曲的原因有些与发电机转子相同，有些则不同。
（4）转子产生裂纹。
转子轴系是大功率动力机械的重要部件，其工作环境极其恶劣，在高温、高压下的蒸汽环境中，并高速运行，不但要受到机械载荷的作用，还要承受交变热负荷。
2、转轴碰摩引起振动转轴径向碰摩是机组启动和正常运行中振动突然增大的主要故障之一，据国内汽轮机转轴事故统计表明，其中的86%是由转轴碰摩引起的，转轴碰摩严重时还会引起轴系破坏事故，因此正确地诊断机组启停和运行中转轴碰摩具有非常重大的意义。
转轴碰摩具体又可分为机组启停中碰摩和工作转速下的碰摩，下面将分别给予分析。
分析汽轮发电机组动静碰摩故障的诊断与处理
分析汽轮发电机组动静碰摩故障的诊断与处理摘要：动静碰摩是大型汽轮发电机组的故障中最常见的一种，对发电机组的安全、高效运行有很大的负面影响。
本研究介绍了大型汽轮发电机组动静碰摩故障产生的原因及机理，并对动静碰摩的诊断以及相关措施进行探讨。
关键词：汽轮发电机组；动静碰摩故障；诊断与处理机组动静碰摩是指轴在旋转过程中转动部件与静止部件之间的间隙消失，发生接触碰撞的现象，是汽轮发电机组运行中常见的故障。
动静碰摩通常使转子发生强烈振动，严重时甚至可导致转轴弯曲。
随着现代机组向着高性能、高效率发展，动静间隙变小，碰摩的可能性随之增加，所以对动静碰摩进行细致的研究是十分有必要的。
1机组动静碰摩的原因及机理1.1机组动静碰摩的原因现场技术人员对动静碰摩故障进行过大量分析研究后发现：汽轮发电机组易于发生动静碰摩的部件主要是轴封、油挡、隔板汽封、叶片围带汽封以及轴端汽封、轴瓦、密封瓦、挡汽片等，相对应的转动部件分别为轴颈、转轴和叶片，主要表现为径向碰撞和摩擦。
发电机的径向碰摩通常发生在密封瓦处。
从动静碰摩的部位和痕迹来看可分为：转子局部，静子整周；静子局部，转子整周；转子和静子均为整周。
动静碰摩通常由以下原因造成：①转轴振动过大。
由于质量不平衡、转子弯曲、轴系失稳等均会造成振动过大，大振动下的转轴振幅一旦达到动静间隙，都可能与静止部位发生碰摩。
②轴系不对中。
非转动部件的不对中或翘曲，特别是热态轴承标高引起的不对中等会使轴颈与转子部件在通流部分间隙改变甚至消失，引起碰摩。
③动静间隙不足。
可能是设计的间隙过小，或是安装、检修时动静间隙调整不符合规定所致。
④缸体跑偏、弯曲或变形。
大型机组高压转子前汽封比较长，冷态启机缸体膨胀，上下缸温差等参数掌握控制不当容易造成这些部位发生碰摩，进而造成大轴发生塑性弯曲。
这是碰摩弯轴的主要运行原因之一，已有近30台200MW机组发生过这样的事故。
这几类碰摩振动在机理上是有所区别的。
1.2动静碰摩发生的机理对大型汽轮发电机组的转子和静子碰摩原理进行研究主要是以单圆盘转子为研究对象，以使问题简单化，达到窥一斑而见全豹的作用。
电厂汽机摩擦振动故障分析与诊断
电厂汽机摩擦振动故障分析与诊断摘要：汽机叶片的静态和动态摩擦共同导致了汽机叶片的摩擦振动。
对汽轮机摩擦振动的精确诊断与检测是改善汽轮机运行安全性的关键。
目前，对摩擦力误差的诊断，主要是通过对其振动特征、频谱特征、波形特征或轴心运动轨迹特征等方面进行的。
本文从摩擦振动特点出发，对提高其在启动时的摩擦振动进行了探讨，找到了其产生的原因并给出了相应的预防措施，以期对于改善汽机的总体性能产生积极影响。
关键词：电厂；汽机；摩擦振动1.摩擦原因动静摩擦问题还会引起其它零部件的失效，例如转子挠曲等，从而加重气缸的振动，最终造成大轴弯折或气缸折断。
造成摩擦振动破坏的原因有以下几点。
(1)主轴的振荡太大；如果转动轴的振幅超出了动、静两种状态下的振动，则摩擦式振动器就会受到破坏。
(2)动、静间隙不够；由于安装间距太小或者间距调节不当，不能满足设备的安装和维修需要，都会引起磨擦振动的破坏。
(3)汽缸体的弯曲和变形；当上下两个滚筒温度相差过大或没有足够的预热时间时，滚筒就会产生变形弯曲等现象，从而导致滚筒产生摩擦振动。
(4)非对称性的转子与支承。
由于转动构件的变形、移动、转子与支座的不对称，使转子整体向最外面倾斜，若发生摩擦错误和磨损性断裂，则会使摩擦破坏在短期内快速蔓延。
2.摩擦振动的故障特征和机理1.1动静摩擦机理在汽机中由于转子重、速度不均衡等因素，使其产生较高的振动。
理论上将振动峰值与不平衡体之间的迟滞角称作机械迟滞角，当振动出现在临界转速时，机械滞后角为90°，当振动出现在临界转速以下时，它小于90°，而当振动出现在临界转速以上时，它大于90°。
由于各种原因造成的动静摩擦，会在转子摩擦部位形成局部热，使转子发生非均匀伸缩或暂时弯曲，从而使转子产生一定程度的不均衡质量。
这种附加的不平衡质量会和原有的相结合，产生新的不平衡，进而决定了机组的振动。
由于动静两种摩擦力均出现在较高的振幅上，所以动静两种摩擦力所产生的附加不均衡质量，其方向与原来的振幅基本一致。
汽轮机动静碰摩的诊断与措施
汽轮机动静碰摩的诊断与措施摘要：本文着重介绍了汽轮机组动静碰摩的实例，对汽轮机组碰摩的特征、原因、危害进行逐一阐述。
针对汽轮机碰摩的危害制定出相关技术措施，从而确保机组安全、经济、稳定的运行。
关键词：汽轮机胀差碰摩汽轮机转动部件与静止部件的碰磨是机组运行中的常见故障。
随着大型机组对效率要求的不断提高，动静间隙变小，碰磨的可能性增大。
当前，国内机组碰磨故障的发生仅次于质量不平衡，成为大机组的第二大类振动故障。
每年全国有数台大型机组发生动静碰磨。
在处理过程中往往要走弯路，开缸检查发现汽封磨损。
因此，碰磨的准确分析诊断无疑会有效地提高机组运行的安全性和经济性，防止重大事故发生。
1 汽轮机组动静摩擦的特征碰磨具有很多征兆，易变的信号特征与外界条件有密切的关系，在某一时刻出现的特征在其他时刻可能不再复现，这使碰磨带有不确定性。
发生碰磨时具体的信号特征如下：（1）在固定转速下，振幅随时间逐渐增大或减少。
变化分量是一倍频成分。
相位可能大或不变。
振幅相位出现变化的时刻应该滞后工况变化。
（2）动静碰磨可能发生的工况：定速暖机、升速过程、带负荷。
（3）碰磨的认定应该在排除了转子材料热弯曲区、中心进油、转子冷却不均匀这几种故障之后。
（4）机组事故停机过程中出现惰走时间明显减少、盘车电流增大、机组内部声音异常。
2 汽轮机组动静摩擦的原因（1）转轴振动过大。
造成不论何种起因，轴振幅一旦增大到动静间隙值，都将与静止部件发生碰磨。
（2）轴系对中不好。
可使轴颈处于极端的位置，整个转子偏斜导致碰磨。
（3）动静间隙不足。
可能是设计的间隙顶得过小，或者是安装存在不足。
（4）缸体跑偏、弯曲或变形。
大型机组高压端汽封长，冷态启机。
（5）生产人员操作不当。
3 实例分析某热电厂2×3 0 0M W 汽轮机组在揭#2 瓦处理缺陷后进行冷态启动过程发生胀差大跳机事故。
机组跳闸后在转速1672 r / m i n 时振动突增，主要表现在#1瓦轴振X 向118u m Y 向10 6u m #2 瓦X 向123u m Y 向62u m 轴盖振动#1 瓦10 0 u m #2 瓦10 0 u m #3 瓦6 4u m。
浅谈汽轮机组振动原因及故障处理
浅谈汽轮机组振动原因及故障处理摘要：汽轮机常会发生振动故障，严重影响到电厂的正常工作。
本文主要分析了汽轮机组振动故障常用检测方法，对汽轮机组振动的常见现象及原因进行了分析，并提出了故障处理对策。
关键词：汽轮机组；振动；原因；故障汽轮机是大型火电厂中不可缺少的重要机械设备。
汽轮机因为运行比较稳定、单机功率大、寿命比较长，效率也比较高，在火电厂的运行中发挥着不可替代的作用。
如果汽轮机组出现问题，则会直接影响人们正常用电，导致不必要的经济损失，甚至会妨碍到工作人员的生命安全，而汽轮机组中最常见的故障就是振动，所以，非常有必要针对汽轮机组的振动情况找出原因，并提出有效的处理对策。
一、汽轮机组振动故障常用检测方法一般，常用到的汽轮机组振动故障检测方法有：光学法、电测法和机械法。
电测法应用最广泛。
三种方法原理各异，且都有优点和缺点，在实际运用时，需要结合实际情况加以选择，有时需要综合运用其中的两种或多种方法才能有效处理振动故障。
二、汽轮机组振动现象及原因（一）转子质量不平衡汽轮机一倍频振动幅值大，高次谐波较小，整个频谱呈现出“纵树形”；轴心呈椭圆形或圆形轨迹运动。
如果出现上述现象，就说明转子质量不平衡。
而导致这一现象的原因主要有： 1.转子原始质量不平衡因为转子在设计或制造时原始质量不平衡，导致转子在一定的转速下，转动太过于稳定，以至于转子的相位和振幅不会因机组参数和带负荷的时间的变化而有所不同。
2.转子的热弯曲当转子因热弯曲导致质量不平衡时，它的工频振动会因时间的不同而改变，且在较高的参数下运行较长的时间后，工频的振幅和相位会越来越大，但是运行了一定的时间后就不会再发生改变。
3.转子部件松动当转子部件发生松动时，会突发转子工频振动，一定时间内会以某一轴振或者瓦振为主，振幅和相位会在增加到一定数值后变成稳定值。
转子部件松动主要发生于振动机组带负荷工作时。
（二）油膜振荡这种现象主要是轴颈带动润滑油高速流动时，快速运动的润滑油又会作用于轴颈，引起轴颈发生剧烈运动。
汽轮机动静碰磨故障的原因分析及处理
汽轮机动静碰磨故障的原因分析及处理汽轮机动静碰磨故障的原因分析及处理牟法海，卢盛阳，王文营（河北省电力研究院，河北石家庄０５００２１）汽轮发电机组转动部件与静止部件的碰摩是运行中常见故障，而转轴碰摩是机组起动和正常运行中振动突然增大的主要故障之一。
汽轮机动静部分碰磨对设备造成的危害是非常严重的，据国内汽轮机弯轴事故统计表明，其中８６％由转轴碰磨引起，转轴碰磨严重时会引起轴系破坏。
因此，分析和研究汽轮机动静部分发生碰磨的原因，可避免事故的发生，以保证机组的安全可靠运行ｎｊ。
１摩擦振动的特征碰磨具有多种征兆，易变的信号特征与外界条件有密切的关系，在某一时刻出现的特征，在其它时刻可能不再复现，这使得碰磨带有不确定性。
发生碰磨时，具体的信号特征如下：（１）振动信号的时域波形发生畸变；（２）当机组在升速过程中发生碰磨时，经过多次起停，或者是暖机时间的延长，振动值将逐渐减小；。
（３）碰磨点处轴振的工频或通频振动值快速增大；（４）轻微碰磨主要是工频振动（１Ｘ），当严重碰磨时，除了工频成分外还有其它的倍频成分，如２Ｘ、３Ｘ等；（５）当轴颈和轴瓦发生碰磨时，轴瓦的乌金温度和回油温度将会升高；（６）低转速时在汽封或轴瓦处用听针能听到异常的声音［２’３｜。
２碰磨产生的原因汽轮机组的径向和轴向碰磨通常发生在隔板汽封、叶片围带汽封以及轴封部位，径向碰磨还可能发生在各轴承的油挡、汽封片部位。
发电机的径向碰磨通常发生在密封瓦处。
机组动静碰磨原因通常有：（１）转轴振动过大。
造成轴振动过大的原因有质量不平衡、转子弯曲、轴系失稳等。
不管那种原因，大振动下的转轴振幅一旦大到动静间隙值，都可能与静止部位发生碰磨。
（２）动静间隙过小或消失。
造成轴封间隙过小或消失的原因有上下缸温差过大，使得轴封间隙减小或消失；汽缸与法兰作者简介：牟法海，（１９７７一），男，毕业于华北电力大学，硕士，现在河北省电力研究院热动所从事汽轮发电机组振动技术研究。
汽轮机异常振动的分析和治理
汽轮机异常振动的分析和治理汽轮机是一种重要的能源转换设备，其在发电、船舶、化工等领域都有着广泛的应用。
由于各种原因，汽轮机在运行过程中会出现异常振动问题，严重影响设备的安全性和稳定运行。
对汽轮机异常振动进行分析和治理是非常重要的。
本文将就汽轮机异常振动的原因、分析方法和治理措施进行详细介绍。
一、汽轮机异常振动的原因1. 设备磨损汽轮机在长时间运行过程中，由于受到高温高压的影响，设备的部件会出现磨损现象，导致不平衡性增大，从而引起振动。
2. 设备失衡汽轮机的转子在制造、安装、维护等环节可能出现不平衡，导致设备在运行过程中出现振动问题。
4. 轴承故障汽轮机的轴承是支撑设备转子的重要部件，一旦轴承出现故障，就会导致设备振动问题的发生。
1. 振动信号分析通过设备安装振动传感器，对汽轮机运行时的振动信号进行实时监测和分析，找出振动的频率、幅值、相位等参数，并与设备的标准数据进行对比分析，确定振动的原因。
2. 谐振分析对汽轮机的转子、叶片等关键部件进行有限元分析，找出其固有频率，并结合振动实测数据进行对比分析，确定是否存在谐振现象。
4. 涡轮叶片频谱分析对汽轮机涡轮叶片的频谱进行分析，找出频率分布规律，确定是否存在叶片损坏、失衡等问题。
1. 设备维护保养对汽轮机进行定期的维护保养工作，包括清洗设备、更换润滑油、检查轴承等，确保设备处于良好的工作状态。
2. 涡轮平衡对汽轮机的转子进行动平衡调整，消除不平衡性，减小振动幅值。
3. 螺栓检查定期对汽轮机设备的螺栓进行检查，确保其紧固状态良好，避免因螺栓松动导致的振动问题。
5. 涡轮叶片修复对汽轮机的涡轮叶片进行定期的检测，发现问题及时进行修复，避免因叶片损坏引起的振动。
汽轮机异常振动是影响设备安全性和稳定运行的重要问题，需要引起重视。
对汽轮机异常振动进行分析和治理，可以有效提高设备的运行稳定性，保证设备安全运行，延长设备的使用寿命。
汽轮机的用户和相关工作人员应对异常振动问题进行重视，采取有效措施确保设备的安全稳定运行。
汽轮机振动分析与故障诊断
汽轮机振动分析与故障诊断摘要：汽轮机组异常振动是一种较为复杂的故障类型。
机组的振动是由多个因素共同作用的结果，其中，与机组自身相关的各种设备和介质，包括进汽参数、排水、油温、油品等，都会引起机组的振动。
所以，对汽轮机异动的成因进行分析就显得非常重要，只有找出了成因，才能有针对性地进行维修。
解决这一问题的关键在于对汽轮机异常振动的各种原因进行分析。
关键词：汽轮机；振动分析；故障诊断1汽轮机故障诊断的发展前景与趋势1.1全方位的检测技术针对汽轮机各类故障提出了一种新型的、能在较短时间内对涡轮及系统进行多种故障诊断的新方法。
检测动态信号基于振动，温度，压力，流量，噪声，应力，位移等多个参数。
随着光学、光纤、化学等传感器技术的发展，尤其是多种多功能一体化、智能化传感器技术的发展，将极大地提升被测物体的状态信息的辨识能力，提升其检测精度。
1.2故障机理的深入研究随着对故障机制的进一步认识，故障诊断技术将会得到持续的发展。
当前，国内外对汽轮机故障机理的研究多局限于故障模式、故障征兆和故障模型。
在此基础上，提出一种基于故障特征的汽轮机故障诊断方法。
对汽轮机失效机理的研究主要有现场试验、实验室模拟及计算机仿真等。
研究以渐进式失效的量化表征为重点，并以全系统失效状态的评价指标体系及判定门限为重点。
1.3综合诊断汽轮机故障诊断，提出的一种基于热震、性能、逻辑序列、油液、温度等多种诊断方法符合汽轮机故障诊断的特点。
1.4诊断与仿真技术的结合利用计算机仿真技术对旋转机械的失效机制及失效过程进行研究。
具体内容包括：构建能够反映装备运行状况与运行特性的数学模型，研制仿真软件，并对部分典型故障进行仿真分析。
它具有以下特点：不受场地及实验条件的制约；提出了一种新的故障诊断方法。
在不同的边界条件及初始场条件下，对断裂的形状及特点进行了反复的数值模拟。
将诊断与仿真技术相结合，主要体现在以下几个方面：通过故障仿真来识别蒸汽涡轮的故障、通过系统仿真来为诊断专家系统提供知识规则和学习样本、通过逻辑仿真来诊断系统中的元件故障。
汽轮机动静摩擦故障分析及解决措施
汽轮机动静摩擦故障分析及解决措施发表时间：2019-09-05T09:55:35.300Z 来源：《中国电业》2019年第08期作者：陈红[导读] 随着现在经济和社会的快速发展，我国的电力行业取得了重大进步，为人们的生产生活提供了方便，四川广安发电有限责任公司摘要：随着现在经济和社会的快速发展，我国的电力行业取得了重大进步，为人们的生产生活提供了方便，但是电力行业还是存在着一些问题，例如汽轮发电机，其运行组件之间的转动所产生的动静摩擦，是较为常见的现象之一，但是在机组启动阶段和正常运行时，动静摩擦会引起机组振动，很容易产生较大的危险。
因此，本文阐述了汽轮机动静摩擦所引起的危害，并对汽轮机动静摩擦故障原因进行分析，提出相应的解决措施，以供大家参考。
关键词：汽轮机；动静摩擦；解决措施1、汽轮机动静摩擦引起的危害1.1 叶片断裂叶片断裂可以分为两种情况：(1)直接冲击折断，此类情况较少发生；(2)动静摩擦导致磨损削弱了强度，或是因为铆钉头摩擦损坏引起的围带飞脱，破坏了原本的整体连接时的振动频率，在运转时因为共振而脱落，此类情况较常发生。
1.2 叶轮损坏如果汽轮机转动部分和静止部分严重摩擦时，就会导致叶轮强度变弱，严重的动静摩擦所产生的金属局部过热会引起金属组织变化，会在材料内部产生内应力，内应力聚集会使金属出现裂纹，这样就会使得金属强度变弱，从而引起叶轮损坏。
1.3 隔板变形破裂汽轮机动静摩擦会致使局部过热，使得附近金属热应力发生内变，尤其是静止的隔板容易出现裂纹，而且裂纹在隔板上是辐射状。
动静摩擦严重时会致使隔板变形，与其他类型的隔板相比，铸铁隔板损毁更为严重，在隔板汽封和静叶的内弧结合面附近磨擦最严重[1]。
1.4汽封损坏汽轮机动静摩擦会致使汽封片损坏，因为现代汽轮机动静间隙较小，在转子围带上部的汽封齿间隙就更小，如果汽轮机动静间隙调整不正确，产生动静碰磨的可能性就会增加，严重时会致使汽封松动。
动静摩擦产生的热量还会致使汽封套膨胀，膨胀之后会引起汽轮机组动静摩擦加剧，如此恶性循环下去，汽封损坏会愈发严重，有时候会造成汽封套融化，残余的汽封套会呈现喇叭状。
汽轮机动静碰摩的特征及诊断要点
第！卷第19期黑龙江科学V3 8 2017 年 10 月HEILONGJIANGSCIENCE October 2017汽轮机动静碰摩的特征及诊断要点黄永亮1!张晓旭2(1.哈尔滨电气股份有限公司，哈尔滨150001; 2.哈尔滨电气动力装备有限公司，哈尔滨150001)摘要：汽轮机组动静碰摩是由于在机组运转过程中其运动中的部件与静止部件之间的摩擦碰撞产生的，在大型汽轮机的运行过程 中经常会出现因碰摩而产生的故障。
随着我国大型汽轮机组工作效率的不断提高，汽轮机的动静碰摩情况增加，主要是由于动静 间隙变小所导致。
从汽轮机动静碰摩的起因和特征出发，重点介绍其解决要点。
关键词：汽轮机组;动静碰摩;诊断要点;故障特征中图分类号：TK26 文献标志码：B文章编号：1674 -8646(2017)19 -0040 -02Characteristics anddiagnosing essentials of turbine motionand rubbingHUANG Yong-liang1，ZHANG Xiao-xu2(1. Harbin Electric Power Co.，Ltd.，Harbin 150001，China;2.Harbin Electric Power Equipment Co.，Ltd.，Harbin150001，China) Abstract%The dynamic and static rubbing of tlie steam turbine is caused by the friction between the moving parts and the stationary parts during the operation of tlie unit.During the operation of tlie large steam turbine，there is often a fault caused by rubbing.With the continuous improvement of the efficiency of large-scale steam turbine units in China，the increase of static and dynamic friction of t!ie steam turbine is mainly due to the smaller static and dynamic gap.Starting from the causes and characteristics of steam turbine vibration and rubbing，the main points of the solution are introduced.Key words%Steam turbine;Dynamic rubbing；Diagnostic point;Fault characteristics从汽轮机的碰撞原因分析，汽轮机组之间有时是 因为设计不合理、系统膨胀不畅导致的，还有一些原因 是由于制造公差、汽缸和隔板套之间的关键材料在热 处理时处理不当而产生的。
电厂汽机摩擦振动原因及诊断分析
电厂汽机摩擦振动原因及诊断分析摘要：摩擦振动是汽轮机运行过程中必然会出现的问题，从转子的运行状态角度分析，汽轮机正常摩擦振动产生的抖动和涡动对汽轮机本身带来的影响并不大，但其会对带来转子的热弯曲故障，进而导致汽轮机出现异常振动故障。
本文对电厂汽机摩擦振动原因及诊断进行分析。
关键词：电厂汽机；摩擦振动；原因；诊断1振动摩擦原因导致摩擦振动故障的主要原因如下。
（1）转轴振动过大。
当旋转轴的振幅超过振动动态和静态偏差时，摩擦振动可能就会发生损坏。
（2）动静间隙不足。
设计空间值太小，安装空间太小，或间隔调整不符合安装和维护等要求，导致摩擦振动发生故障。
（3）缸体跑偏、弯曲和变形。
如果上辊和下辊之间的温差大并且预热时间不足，则辊可能变形甚至弯曲变形，这也是造成摩擦振动发生故障的一个很大原因。
（4）转子和轴承的不对称。
旋转部件的变形和位移，转子和轴承中心不对称，在最外侧导致整个转子倾斜，如果发生下面情况可能会导致摩擦性故障在短时间内迅速增加：①摩擦误差。
②摩擦失效类型的故障：振幅连续变化，波动没有明显的规律。
2实例分析电厂汽机摩擦振动原因及诊断2.1振动特点发电厂的摩擦振动型号主要有N320-16.2和540。
汽轮机由轴，加热器，3个蒸汽缸和脉冲冷凝装置组成。
轴系统包括高压转子，压力转子，低压转子，发电机转子，母转子等轴承组成。
高压转子和压力转子由3个轴承和另一个转子组成，这是中压缸的启动模式，即中压缸的蒸汽缸。
一旦蒸汽参数达到特定要求，来自高压汽缸末级的蒸汽就会迅速加热，就是所谓的高压缸被加热。
从2019年3月31日开始进行第一次启动，启动过程，高压缸倒暖电动门，4X轴振达到138μm后，打闸停机。
盘车6h第二次启动，刚达1440r/min时，4X轴振为102μm，7min后4X轴振动水平达到170μm，5X达到126μm。
在速度降至1250r/min时暖机4h后4X轴振动保持在84μm，速度在3000r/min，5X达到122μm。
电厂汽机摩擦振动故障分析与诊断
电厂汽机摩擦振动故障分析与诊断摘要：随着人们的生活质量在不断的提高，对于用电的需求在不断的加大，在汽轮机启动过程中，运行参数和部件状态极不稳定，汽轮机摩擦振动往往过大，静态和动态摩擦过大以及刚度减小是两种常见的汽轮机失效原因。
根据电厂汽轮机两次启动时轴承和摩擦振动过大的问题，通过分析同一情况下机组启动的振动数据，分析摩擦振动和力学问题。
根据存在的问题进行分析和解决问题，分析320MW发电机的摩擦振动特性，进而诊断出发生故障的原因，为汽轮机发生摩擦振动故障提供建议和指南。
关键词：电厂；汽机；摩擦振动；故障；分析诊断引言电厂汽机的运行环境比较复杂，且内部系统、设备、装置、元器件等比较多，当汽机处于长时间运行时，一些设备、设施会发生异常运行的问题。
在这种情况下，不仅会增加机组运行的能耗，还能对运行效率及安全性造成影响，不利于电厂的发展。
对此，电厂应做好日常维护工作，提高维修人员的技术水平，进而及时发现故障隐患，保障电厂汽机正常运行。
1摩擦原因动态和静态摩擦问题通常会导致汽轮机其他部件失效问题，例如：导致转子弯曲，它会加剧块体振动的恶化，导致大轴完全弯曲或块体破裂。
导致摩擦振动故障的主要原因如下。
（1）转轴振动过大。
当旋转轴的振幅超过振动动态和静态偏差时，摩擦振动可能就会发生损坏。
（2）动静间隙不足。
设计空间值太小，安装空间太小，或间隔调整不符合安装和维护等要求，导致摩擦振动发生故障。
（3）缸体跑偏、弯曲和变形。
如果上辊和下辊之间的温差大并且预热时间不足，则辊可能变形甚至弯曲变形，这也是造成摩擦振动发生故障的一个很大原因。
（4）转子和轴承的不对称。
旋转部件的变形和位移，转子和轴承中心不对称，在最外侧导致整个转子倾斜，如果发生下面情况可能会导致摩擦性故障在短时间内迅速增加：①摩擦误差。
②摩擦失效类型的故障：振幅连续变化，波动没有明显的规律。
2电厂汽机摩擦振动故障分析与诊断2.1汽机异常振动解决方案由于汽机异常振动较为常见且因素较多，故其解决较为繁琐，需要结合引起振动的具体因素，制定合理的解决方案。
火电厂汽轮机常见的振动故障分析及故障诊断技术
火电厂汽轮机常见的振动故障分析及故障诊断技术摘要：汽轮机是火电厂的主要装置之一，加强机组设备管理对保障火电厂的生产效益有积极帮助。
树立预防为主的理念，在监控机组设备运行工况的基础上，及时发现异常振动，并进一步调查振动发生的位置、引发振动的原因，在完成故障诊断后立即展开维修，才能将异常振动对机组运行造成的不良影响降至最低。
转子是汽轮机上的核心零件，转子与静子发生碰撞摩擦，或者转子出现不对中、质量不平衡等问题，都会引起汽轮机的异常振动。
因此，在开展汽轮机日常检修时如果发现有异常振动，应重点对转子部分展开分析，在诊断故障原因后采取有效措施予以解决。
关键词：火电厂；汽轮机；振动故障1 汽轮机常见振动故障分析1.1 动静碰摩故障为了追求更高的性能与效率，汽轮机的结构组成呈现出精密化、集成化的发展趋势，部件之间的间隙变小，在运行时发生碰撞摩擦的几率升高。
转子与静子之间的碰撞摩擦是引起汽轮机异常振动一种常见故障形式。
正常情况下，转子与静子的中心相互重合，转子在高速转动时不会与静子直接接触。
但是由于各种因素（如零件老化、磨损等）的影响，转子中心发生偏离，当偏移量达到一定值后，转子与静子接触、摩擦。
碰撞摩擦的切向力（FN）和法向力（FT）可表示为：上式中，e为转子位移，δ为转子与静子间距，Kc为静子的刚度，f为转子和静子之间的动摩擦系数。
其中，e可根据转子中心在x轴和y轴上的偏移量求得，公式为：在X-Y二维坐标系中，切向力与法向力的关系可以表示为：由于存在sinα=y/e,cosα=x/e，则式（4）可以转化为：由式（5）可知，在转子正常运行时，系统为现行运动状态；而出现动静碰摩故障后，系统中增加了一个刚度量，使得刚度变化范围明显增加。
在转子与静子碰撞的瞬间，转子刚度突然增加，由此产生明显的横向位移。
导致转子与静子之前发生动静碰摩的原因有多种，例如设计上存在缺陷，或者是安装不规范，导致两者之间间隙偏小，转子在正常振动范围振动时也会与静子碰撞。
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汽轮机组现场动静碰磨故障的振动特征及分析诊断方法
摘要：汽轮发电机组动静部件碰磨是当前大型机组现场常见重要故障。
碰撞的
原因涉及到多方面:设计通流间隙过小、膨胀系统不合理;制造加工超差、大件原
材料热处理不适当;现场安装轴系标高、扬度、对轮对中、高差、张口不合格或设
计部分提供的要求不正确;运行参数控制不当;检修缺陷等。
碰磨故障内在机制复杂,振动特征较之其它故障呈现多样性和不确定性,随碰磨的类型、程度和阶段差
异很大;还往往受到外部环境影响,如测点类别、测量分析仪器采样率、分辨率等。
基于此，本文主要对汽轮机组现场动静碰磨故障的振动特征及诊断方法进行分析
探讨。
关键词：汽轮机组；现场动静；碰磨故障；振动特征；诊断方法
1、前言
汽轮发电机组动静部件之间碰摩是日常运行中常见故障，转子碰摩会产生复
杂的振动情况，而对转子碰摩的研究大多基于理论和实验室数据，由于现场振动
特征具有多样化，振动起因多元化，因此实际机组的碰摩情况远比模拟实验复杂
的多。
转子碰摩故障若不及时发现并处理可能会造成严重后果，例如转轴的永久
弯曲，更严重的可能会造成整个轴系毁坏，因此对碰摩故障进行准确判断分析，
及时正确处理转子碰摩故障，可有效提高机组的运行安全性。
2、机组动静碰摩原因及振动特性
2.1机组动静碰摩原因
汽轮机动静碰摩通常发生在隔板汽封、叶片围带汽封以及轴端汽封，同时也
有可能发生在轴承油挡、挡汽片部位，以下列出了动静碰摩的常见原因。
a.机组径向碰摩的常见原因一般分为以下几种情况：动静间隙太小；转动轴
承振动过大；转子与轴承对中不好；缸体或轴承座的跑偏、弯曲或变形。
b.机组轴向碰摩的常见原因一般分为以下几种情况：推力轴承损坏以及轴向
力不平衡；隔板材料问题；轴向位移及胀差控制效果差。
2.2机组动静碰摩机理及振动特征
通常情况下，机组动静部位的碰摩为局部碰摩，这样由于转子高速旋转会使
摩擦部位产生高温，这时转轴表面受热不均发生转子热弯曲变形，从而引起新的
质量不平衡。
由于在未发生碰摩故障时，振动高点滞后于不平衡量一个角度，碰
摩发生后高点产生高温使其发生形变，结果在其反方向产生新不平衡量，这个不
平衡量与原有不平衡量合成新平衡量后产生一个逆转角度，这个逆转角度是基本
不变的，也就是高点相对于新不平衡量点的滞后角度不变，这使得在碰摩故障中
相位呈周期性变化。
摩擦振动是非线性振动，会使振动频率中出现高频和低频成分。
转子与静止件碰摩还会使转子发生横向自由振动，其振动频率与转子涡动频
率一致，是碰摩过程中的主要频率；同时转子在旋转过程中会绕转子中心点振动，其运动轨迹就是轴心轨迹，当动静碰摩发生时轴心轨迹会也随转子涡动而发生涡动。
动静碰摩的振动特征：振幅主要以1倍频为主，伴随高频或低频出现；同时
相位出现周期性变化；轴心轨迹发生涡动。
3、动静碰摩故障易发部位及处理措施
3.1机组经常发生碰摩的部位
动静碰摩所表现出的振动特征与碰摩位置、碰摩状态、造成原因以及汽轮机
组工况等都有关系。
常见的碰摩位置是油挡、轴端汽封等部位。
机组不同部位所
发生的碰摩一般表现出不同的振动特征，在此对一些容易发生动静碰摩部位的振
动情况进行介绍。
a.转子与固定油挡的碰摩。
当转子振动很大，或者油挡间隙调整的太小时，
会出现转子与固定油挡接触从而引发碰摩的情况。
b.转子与端部汽封的碰摩。
高、中压转子在机组启动或是中速暖机过程中容
易发生碰摩故障。
c.发电机转子与密封瓦的碰摩。
d.转子与浮动油挡的碰摩。
由浮动油挡引起的振动常表现出轴承振动迅速攀升，后又逐渐减小，振动周期不稳定等情况。
e.转子与碳刷的碰摩。
机组运行过程中，发电机的滑环与碳刷以及励磁机整
流子与碳刷时刻保持接触，二者之间会出现连续摩擦。
3.2动静碰摩故障识别及处理措施
3.2.1故障识别
汽轮机组动静碰摩有多种征兆，现场对于碰摩故障的识别一般都是通过这些
征兆来判断的，振动信号的特征同外界因素有密切联系，所以采用哪些征兆来识
别碰摩故障就显得尤为重要。
对于径向碰摩故障的识别一般可以通过分析振动数
据来判断，现有的诊断方法主要是根据振幅、相位、频谱和轴心轨迹特征进行判断，一般径向碰摩会发生振幅波动及相位持续变化，同时轴心轨迹也会发生涡动。
针对轴向碰摩一般是通过检测轴向位移以及胀差两个振动指标来判断。
现场动静
碰摩主要判别依据有：转速不变情况下，振幅缓慢变化，主要为1倍频变量，同
时相位不断改变；轻微碰摩时不会出现高频增大的现象，当出现严重碰摩现象时，2倍频、3倍频成分明显增大；碰摩主要发生在定速暖机、带负荷以及升速过程中，其主要根据定转速工况下的振幅、相位变化情况来进行判断。
3.2.2处理措施
a.有效控制轴的振动，在确保安全运行的基础上进行“磨合”。
b.启动过程中发生碰摩时，当转速在临界转速以下时不能强行升速，应打闸
停机进行盘车，振动正常后再启动。
当转速在临界转速以上时，在可控振动转速
上定速，磨合一段时间后再升速。
c.若带负荷过程中有碰摩情况出现，正常振动范围内可以密切观察振动情况，以磨出合适间隙。
d.若振动持续增大，应降低负荷或者停机。
e.开启顶轴油泵，以减小密封瓦与转子壳体之间出现的摩擦振动。
4、实例分析
4.1机组概况
某电厂机组为CN300/220-16.7/0.3/537/537型冲动式、亚临界、中间再热、
两缸两排汽、抽汽凝汽式汽轮机，额定功率为330MW，主蒸汽压力为16.7MPa，主蒸汽温度为537℃，再热蒸汽压力为3.047MPa，再热蒸汽温度为537℃。
发电
机为QFSN-300-2-20B型水－氢－氢冷发电机，采用静态励磁。
汽轮发电机组轴系
由高中压转子（HIP）、低压转子（LP）、发电机转子（GEN）及集电环转子（E）组成，各转子之间均采用刚性联接。
轴系由7个轴承支撑，汽轮机两个转子为双
支承方式，发电机与集电环采用三支承，高中压转子的1号瓦、2号瓦为可倾瓦、落地式，低压转子的3号瓦、4号瓦为圆筒瓦，坐落在排汽缸上，发电机的5号
瓦和6号瓦为端盖式椭圆瓦。
试验采用美国本特利公司生产的ADREFORWINDOWS208DAIU8通道振动数据采集分析系统进行测试与分析。
4.2机组振动情况分析及处理措施
启动时对机组进行了振动测试，通过测试发现：机组3号、4号轴承振动呈
周期性变化，其频谱和轴心轨迹也出现一定规律性。
机组3号轴承X方向和4号
轴承X方向振动都呈周期性波动，波动周期为8 h左右，在一个变化周期内3号
轴承X方向振动幅值在35～50 um，相位在60°范围内变化；而同一个周期内4
号轴承X方向振动变化幅值为85～120 um，相位变化范围为360°。
怀疑3号、4
号轴承位置发生碰摩故障。
分析原因为转子在3号、4号轴承位置受到碰摩，在直径方向上受热不均匀
引起热弯曲，产生旋转性不平衡。
当转子热弯曲产生的不平衡量与转子不平衡量
完全重合时，呈现的振动最大；相反，呈现的振动最小。
由于碰摩状态近似恒定
和持续的存在，碰摩产生的热弯曲所引起的不平衡量基本稳定；4号轴承X方向
振动相位在360°内变化，3号轴承X方向振动相位变化范围仅为60°，说明在4
号轴承处碰摩产生的振动要大于其原来的振动，在3号轴承处碰摩产生的振动小
于其原始振动；3号轴承的动刚度远高于4号轴承，因此4号轴承的不平衡响应
高于3号轴承，所以该处的碰摩较3号轴承处会产生更为显著的振动。
而浮动油
挡作为轴瓦的外油挡，一般情况下少量的漏油在转子与浮动环之间形成油膜，但
是在个别情况下由于漏油量较小，不能满足油膜的正常形成，造成转子与油挡摩擦。
由于该机组发电机为氢冷，未安装密封瓦，基本可以确定为轴瓦油挡与转子
碰摩。
停机调整浮动环与转子间隙，适当增加漏油量后，重新启机其振动恢复正常。
5、结语
碰磨振动信号是机组振动故障中最为复杂的一种,它具有多种征兆,与碰磨条件密切相关的不稳定特征,并有混沌性质的不确定性。
在机组碰磨时,振幅缓慢变化,
相位也可能同时出现规律性变化。
参考文献：
[1]施维新.振动故障诊断原理及发展[J].中国电力，2008，03:48-52.
[2]张学延.汽轮发电机组振动判断[M].北京:中国电力出版社，2008
作者简介：杨国栋（1987-），男，工程师，现从事汽轮机轴系研发和振动处
理工作。