汽轮机#4轴承Y向振动大原因分析及故障处理

汽轮机#4轴承Y向振动大原因分析及故障处理

摘要：汽轮机运行中轴承振动大，可能造成轴瓦乌金龟裂、隔板汽封磨损、端

部轴封磨损、转动部件材料的疲劳强度降低等危害和后果；通过对汽轮机#4轴承

Y向振动大进行全面检查、分析，找出故障产生原因并采取相应处理措施，确保

汽轮机长期安全稳定运行。

关键词：汽轮机、轴承、端部轴封、隔板汽封、油温、瓦温、振动

一、概述

福能（贵州）发电有限公司装机容量为2x660MW，汽轮机由哈汽厂生产，机组型号

N660-24.2/566/566，高中压采用合缸结构，静叶片采用预扭装配式，高中压叶顶汽封、隔板

汽封采用小间隙汽封形式。低压模块采用低压缸与轴承箱双落地结构，末级叶片长1029mm；配哈汽厂生产的QFSN2-660-2型同步汽轮发电机，励磁机配稳定支持轴承，共9只支持轴承

与1只推力轴承。

#4轴承由四组垫块支撑的具有自位功能的可倾瓦轴承，可倾轴承由四块浇有巴氏合金钢

制瓦组成，具有径向调整和润滑功能，轴承壳体分上下两半水平中分。（具体结构见图1）

图1 #4轴承结构图图2 #4轴承Y向振动变大趋势图

二、故障介绍

2018年10月18日开始，#1机#4轴承Y向振动开始出现异常波动（最大 140um），此后，异常波动值逐步增大，11月26日最大波动达到530.99um。在#4轴承Y向振动异常波动期间，#4轴承X向振动维持在65um～115um，#4轴承盖振动在10um左右，#4轴承体存在

异音； 5 X、5Y振动维持在85um左右，有瞬间波动最大到136um，又迅速恢复到85um左右；#3、#4、#5轴承瓦温、油温、回油温度正常。用听针倾听轴承盖内有碰撞的声音传出，

传出的声音时大时小，没有连续，且波动大时声音跟着增大，波动小时声音跟着减小。（#4

轴承Y向振动趋势见图2）

三、原因分析

通过“鱼骨图”分析，振动大可能原因有：轴承安装配合间隙过大、瓦块不能自动复位、

瓦块弹簧卡涩；轴承箱底座有间隙、轴承箱盖钢度不够失稳、油挡碰磨；转子叶片损坏、动

静间隙小、轴向膨胀距离不够、动静部分碰磨等。

图3 #4轴承Y向振动变大分析鱼骨图

四、处理措施

1、在机组运行期间做了如下工作：

1.1、将#4 轴承4Y振动测量通道与4X振动测量通道进行对换，确定#4 轴承4Y振动测量

通道无屏蔽干扰。

1.2、启动顶轴油泵对#4轴承油膜进行扰动，观察#4 轴承Y向振动，无好转仍波动大。

1.3、将#4X、#5X振动通道，#4Y、#5Y振动通道进行对换，确定通道无异常。

1.4、为减小#4轴承Y向振动异常波动引起机组误动的概率，鉴于#5轴振瞬间最大振动值129um，将#5X、 #5Y振动报警值由 125um 改为 160um。

1.5、增加了#4轴承盖振动值涨到25um时画面报警。

2、停机处理：

2.1、在2019年01月28日利用机组调停的时机对#4轴承进行解体检查，发现右侧上部可倾瓦块的定位销孔磨损严重（磨损量2mm）；轴承壳体销孔磨损0.6mm；左侧下瓦块的定位块垫铁碎裂为两半（见图4）；轴瓦右侧间隙实测1.15mm，瓦盖左侧间隙实侧0.09mm，瓦盖左侧间隙实侧0.16mm，都大于要求值；右侧瓦块与壳体的弹簧孔、销孔不同心，导致瓦块在运行中卡涩不能自如复位，有撞击转子发出碰撞声。

图4 左侧下瓦块的垫块断裂图片

2.2、问题处理：

1）把瓦块、壳体磨损部位补焊，进行机械精加工；

2）把断裂的垫块进行更换；

3）把右侧瓦块与壳体的弹簧孔、销孔不同心部位进行打磨、修刮，圆滑过度；

4）把轴瓦顶隙、瓦盖紧力调整至要求范围内；

a轴瓦顶隙配合要求：0.92～1.02mm，修后左侧实测数据：0.98mm，修后右侧实测数据：0.96mm；（在右侧垫块处加不锈钢垫片0.20mm）

b瓦盖配合要求：过盈0.08mm，修后左侧实测数据：紧力0.05mm，修后右侧实测数据：紧力0.06mm（在左侧调整垫块处加0.12mm不锈钢垫片,在左侧调整垫块处加0.22mm 不锈钢垫片）。

2.3、轴承检修完成后，于2019年2月14日开机，4X、4Y轴颈振动在合格范围内（均小于76um，）；轴承瓦温、回油温均无异常；用听针聆听轴承内部无碰撞声。

五、结论

造成#4Y轴颈振动大的主要原因是轴承右侧瓦块顶隙过大，瓦盖间隙过大，导致轴承与瓦块稳定性不好，机组运行中振动逐步增大，瓦块与轴颈的撞击力增大，导致瓦块与壳体严重磨损、左侧下瓦块垫块断裂；

在今后的机组检修中提高检修质量，保证各项配合间隙符合设计要求，回装过程中准确测量，回装到位，方能保证机组安全长期稳定运行。