汽轮机组常见振动故障及原因分析
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的突发性。 (5)发电机转子热弯曲分为可逆和不可逆
两者情况。
汽轮机转子热弯曲的故障特征
(1)特征频率为1X； (2)振幅不会发生跳跃式的变化，振动的
相位不稳定；
(3)振动随转速的变化关系明显； (4)振动随负荷的变化关系明显； (5)停机过程的振动会明显高于启动过程
2. 3热弯曲故障原因
汽轮机转子热弯曲原因
2.2转子热弯曲的故障特征
发电机转子热弯曲故障特征 (1)振动与励磁电流有密切关系。 (2)发电机转子冷却系统不均匀引起热弯 曲时，冷却介质入口温度越低，则振动 越大；入口温度越高，则振动越小。 (3)发电机转子出现的热弯曲大多是暂态
弯曲。 (4)因摩擦效应导致转子出现不均匀轴向 力引起的热弯曲，振动的增大具有一定
的是高、中亚转子。平时不论1、
2、3号瓦轴振是否较大，在启动
中必须重点监测这些轴瓦的轴振
或瓦振。
使用振动表或
振动仪应连续观察1～2min振幅
(不测相位也可以)与时间的关系，
才能捕捉到转轴碰摩振动特征。
因此诊断转轴碰摩最为有效的振
动监测方式是连续监测。
1
3.4 碰摩故障解决措施
当出现动静碰摩时，现场采取的一个有效措施就是在控制轴振动、保证机 组运行安全的前提下进行“磨合”。
（1）振幅在瞬间突然增大 （2）振动达到高位后仍不稳定 （3）频率 （4）振动的突发性 （5）与负荷无关 （6）异音 （7）低频分量问题
分谐波共振、轴瓦自激振动、汽流激振的特性区分
项目 振动频率
振动发生部位 振动再现性
分谐波共振 f 0.5 fP fP —转子工作频率
轴瓦自激振动 半速涡动
f 0.5 fP 油膜振荡
它们都可能出现冷却系统故障。 （4）绝缘变化。
（5）转子线圈膨胀受阻。 （6）转轴上套装零件失去紧力。
（7）楔条紧力不一致。
1
2.4 热弯曲故障解决措施
(1) 如果发电机转子的振动与冷却介 质的温度有关，这时需要进行 转子通风试验和流量试验（来 确定局部堵塞部位，然后进行 反冲洗，疏通冷却通道。
(2)当怀疑发生绕组局部短路或匝间 短路时，需要进行一些电气试 验查找短路部位，如气隙探测 绕组实验。
1X 转子不2平X 衡故障频3谱X 图 4X 频率 5号瓦y方向的振动趋势图
转子轴心轨迹
2.转子热弯曲引起的故障
2.1 转子热弯曲故障概述
转子受热后出现的弯曲变形称为热弯曲。热弯曲将导致转子平衡状态的变化，因此 热弯曲又称为热不平衡。转子热不平衡是指转子受热后（如机组带有功负荷或发电机转子 加励磁电流后）产生附加的不平衡力而出现振动改变的现象。
4.2.1.1 轴瓦自激振动分类
一、半速涡动
半速涡动是指转子轴颈在作高速运转的同时，还围绕轴颈某一平衡中心作公转运动。如果转子 轴颈主要是由于油膜力的激励作用引起的涡动，则轴颈的涡动速度接近轴颈转速的一半，故称 半速涡动。这种振动的振幅始终不大，而且在机组加速过程中，永远不会与转子的第一临界转
速发生共振，因此对机组安全一般不会造成严重威胁。
热弯曲是一种机组较为常见的振动故障，引起热弯曲的原因也是多种多样。针对整个 汽轮发电机组而言，可分为两部分来研究热弯曲故障，包括汽轮机转子热弯曲和发电机转 子热弯曲。
汽轮机转子在高温和高压的蒸汽介质中工作，发电机转子在投入励磁电流后也会被加热 。一般来说，转子温度的均匀增加只会引起长度的增加，而不会使转子产生弯曲。之所以发 生弯曲，是由于转子截面存在着某种不对称的因素，包括温度不对称、受力不对称、材质不 对称等，左下图转子上下表面温度不等，右下图中由于摩擦效应在转子表面产生的轴向力F。
4.自激振动故障
4.1 自激振动
自激振动是由于系统自身的运动诱发的振动，其机理和特点与强迫振动有本质不同。 汽轮发电机组自激振动包括轴承自激振动和汽流激振，前者由轴承的油膜力引起，后者由蒸 汽力引起。
振动系统由于自身运动引发的振动称为自激振动。当系统失稳力大于阻尼力时，振 动发散，称为振动系统失稳。
（3） 汽缸进水和保温不良。 （4）排汽缸的快速加热和冷却。
（5）汽封损坏。 （6）暖机不充分，在转子存在较大晃度的情况下开机。
（7）剧烈振动。
3.3 机组动静碰摩的故障征兆
故障模式 参数 名称
轴承 X 向轴 轴承 Y 向轴
振
振
动静碰摩
瓦振
振动频率
轴心轨迹
波形
监 监测 振幅突变， 振幅突变， 振幅突变，振
r — 不平衡质量Βιβλιοθήκη Baidu心距
— 转动角速度
1.3 质量不平衡故障诊断 振幅
区分出具体的故障模式
作为严密的诊断，汽轮发电机组的 质量不平衡应该具有以下的特征 ： 1）振动以基频(1X)为主，同时，出现 较小的高次谐波，整个频谱呈所谓 的“枞树形”。 2）在转速一定时振幅和相位是稳定的 3）多次启动振动有再现性 4）可以排除刚度、共振等因素 5）振动随负荷变化不明显 6）轴心运动轨迹为圆形或椭圆形
转子质量不平衡
原始质量不平衡
转动部件松动脱落
1
1.2 质量不平衡故障机理
转子质量不平衡产生振动的机理是，转子各横截面的质心连线与 各截面的几何中心连线不重合，从而使转子在旋转时，各截面的离心 力构成一个空间连续力系，转子的挠度曲线为一连续的三维曲线，如
下图所示。
F mr2
式中 :
m — 不平衡质量
有良好的对应关系
与转子不平衡的关系
直接关系
过大的不平衡振动，会导致轴瓦失 稳
随不平衡振动增大， 低频不稳定振动幅值
会增大
4.2.3 处理措施
描述轴承动态特性的一个综合指标是承载系数，又称为索马费尔德数 。
S0
p 2
,
p
P / DL
可以看出S越大，轴承的稳定性越高。 承载系数取决于比压、间隙比、润滑油黏度和轴颈转速这几个参 数。比压和间隙比越大、润滑油黏度越小，则 越大，轴承的稳定 性越高。
发生碰摩故障时的轴心运动轨迹 （a）单点局部碰摩时的轴心运动轨迹；(b)多点局部碰摩时的轴心运动轨迹
1
3.3机组动静碰摩监测
测点布置 （1）键相 （2）机组X、Y向轴振 （3）机组垂直方向瓦振 （4）轴向位移 （5）胀差 （6）真空度 （7）负荷 （8）汽缸温度 （9）凝汽器水位
监测方法
在启动中转轴碰摩危害最大
部分是由于转子发生热弯曲所致。
三、轴承座刚度过大
增大轴承座的动刚度虽然能单纯减少轴瓦的振动，但是这会引起转轴相对振动的增大，对轴 瓦稳定运行不利。
4.2.2 轴承自激振动的诊断
4.2.2.1 自激振动的特征
当汽轮发电机组上发生的低频振动的频率接近转子转动频率的一半时，在绝大多数情况
下，如不是蒸汽激振，就是油膜失稳。由于蒸汽激振一般发生在汽轮机高压转子的轴承上，并 且对负荷或压力敏感，振动的重复性好，较易于判断。油膜振荡的频率与转子第一临界转速相 近，而且一旦发生，不论转速升至多高，振荡的频率将始终保持为转子第一临界转速的频率， 所以易于诊断。
伴随高次谐 波或低频成
分出现
形且比较紊 乱；单点局部 碰摩呈内 8 字 形；多点局部
形毛糙、 不稳定， 或有削 波现象。
上跳机
跳机
碰摩呈花瓣形
直观物理现 象征兆
汽机振动剧烈
现场机组伴有金属摩擦声或 者油挡处处冒烟，或火花
在停机或升速过程中通 过临界转速时，机组振动 有明显的增大或变化。
碰摩振动与正常振动的信号时域波形 (a)正常振动的时域波形；(b)碰摩振动的时域波形
（1）转轴上内应力过大，转轴材质 不均。
（2）汽轮机叶轮的轮毂之间或轴上 其他套装零件与轴凸台之间轴向间
隙不足或不均匀。 （3）转轴存在径向不对称温差。
（4）转子与水或冷蒸汽接触。 （5）动静摩擦。
发电机转子热弯曲原因
（1）转子锻件材质不均匀。 （2）匝间短路。
（3）冷却系统故障。发电机转子的 冷却方式分为空冷、水冷和氢冷。
在启动过程中，机组发生动静摩擦时不能强行升速，否则容易造成大轴永久 弯曲。如果转速在临界转速一下，应该立即打闸停机，盘车一段时间正常后再启 动；如果在临界转速以上，则在振动可以控制的转速上多停留一段时间，磨合出 一定的间隙后再升速。
如果摩擦发生在带负荷阶段，只要控制振动在一定的变化范围，可以观察 运行一段时间，以磨合出适当的间隙；如果振动不断增加，应该降低负荷或打闸 停机，以免危害机组安全。
3. 动静碰摩引起的故障
3.1 动静碰摩故障概述
按碰摩方向分类
按转子摩擦的接触面情况（径 向碰摩）
径向碰摩 轴向碰摩 全周碰摩 部分碰摩
按碰摩的位置（径向碰摩）
转动部分的摩擦部位在非转 轴的转动部件
转动部分的摩擦直接发生在 转轴本身
1
3.2 动静接触的原因
（1）汽缸跑偏或基础不均匀沉陷。 （2）蒸汽温度的变化。如果蒸汽温度的变化过于剧烈，将引起静止部件的变形。
二、油膜振荡
当轴颈转速升高到第一临界转速两倍的附近时，涡动频率与转子的第一临界回转频率重合，转 子轴承系统会发生激烈共振，这种涡动就是变为油膜振荡，其特点是来势很猛，瞬时振幅突然 升高，很快就会发生局部油膜破裂，引起轴颈与轴瓦之间的剧烈摩擦，结果会严重损坏轴承和
转子。
4.2.1.2 轴瓦自激振动的原因
4.2 轴承自激振动
轴瓦自激振动是现场较常见的一种自激振动，它常常发生在机组启动升速过程中，特别 是在超速时。当转子转速升到某一值时，转子突然发生涡动使 轴瓦振动增大，而且很快波及 轴系各个轴瓦，使轴瓦失去稳定性，这个转速为失稳转速。
4.2.1 轴瓦自激振动机 理
汽轮机和发电机转子支承在滑动轴承上。转子转动时轴颈与轴瓦之间形成一层很薄的油 膜，这层油膜避免了轴颈与轴瓦的直接接触。润滑油带走轴承中摩擦产生的热量，保证工作 温度正常。
转子质量不平衡是汽轮发电机组最为常见的故障。据有关统计，在现场发生的机组振动故 障中，有转子不平衡造成的约占80%，属于转子质量不平衡的将达到90%左右。
转子质量不平衡是指在工程实际中，由于材料的不均匀和设计、制造及安装的偏差，转子 的惯性主轴与旋转轴线多少有些偏离。在转子转动中，偏心质量产生的离心力是个不平衡力系， 传递到转子的支撑轴承和基础上将产生振动。当转速一定时，离心力的大小正比于质量与偏心 距的乘积，在平衡技术中将其称为不平衡量，简称不平衡。
一、轴颈扰动过大
轴颈扰动过大，不是指转子暂态瞬间产生的扰动，而是指稳定的扰动，进一步说是指轴颈与 轴瓦之间的相对振动，简称转轴振动。
二、转子热弯曲与转子永久弯曲
运行的机组中，产生热弯曲是一种较为常见的振动故障。如果轴瓦突然发生自激振动，而且 与机组的有功负荷有着一定得对应关系，例如有功负荷增加越快，振动越剧烈，这种现象大
实际系统自激振动的振幅不会无限增大，其正阻尼和负阻尼都与振幅有关： 在振幅增大过程中，正阻尼增大，负阻尼减小；当振幅达到一定值时，正负阻 尼相等，此时振幅停止增长。
对于转子系统而言，转子 离心力与弹性恢复力在 连线上， 阻尼力与失稳力与 垂直，两者方 向相反。如果失稳力大于阻尼力，
则系统失稳。
单轮盘转子的力系
汽轮发电机组常见振动故障分析
1
质量不平衡引起的故障
2
转子热弯曲引起的故障
3
动静碰摩引起的故障
4
自激振动引起的故障
5
转子不对中引起的故障
6
支撑松动引起的故障
7
结构共振引起的故障
8
汽轮发电机振动故障
9
轴承座轴向振动引起的故障
10
转子裂纹引起的故障
11
动态标高变化引起的故障
1.质量不平衡引起的故障
1.1 质量不平衡故障概述
f nk 60
nk —转子第一临界转速
机组任何轴瓦均能发生
强
不强
汽流激振
f nk 60
只有大容量汽轮机高 压转子的轴瓦发生
强
与机组有功负荷的关 系
如果是由转子热弯曲引起 的，则与机组有功负荷或 励磁电流有关，但有时滞
无直接的关系，但当转子存在热弯 曲时，则与机组有功负荷或励磁电 流有一定的对应关系，但有时滞
出现锯齿尖角
测 值 振幅增大 振幅增大
幅增大
或小环。整周 振动信
故参
振动以基频 碰磨轴心轨迹 号的波
障数
为主同时也 为圆形或椭圆 峰多，波
参 数 征 兆
征 兆
阈值
0-125 正常， 0-125 正常， 125-254 报 125-254 报 0-60 正常， 警，254 以 警 254 以上 80 以上报警
对于汽轮机转子热弯曲产生的
振动，如果振动在限值以内， 也可不予考虑。当超过限值， 但振动增量相对不大且较为稳 定，以及无法查明热弯曲原因， 或已查明原因但一时无法处理 时，则可以考虑对汽轮机转子 进行热平衡，补偿一部分热弯 曲产生的质量不平衡。
➢发电机转子热弯曲故障 解决措施
➢汽轮机转子热弯曲故障 对策
两者情况。
汽轮机转子热弯曲的故障特征
(1)特征频率为1X； (2)振幅不会发生跳跃式的变化，振动的
相位不稳定；
(3)振动随转速的变化关系明显； (4)振动随负荷的变化关系明显； (5)停机过程的振动会明显高于启动过程
2. 3热弯曲故障原因
汽轮机转子热弯曲原因
2.2转子热弯曲的故障特征
发电机转子热弯曲故障特征 (1)振动与励磁电流有密切关系。 (2)发电机转子冷却系统不均匀引起热弯 曲时，冷却介质入口温度越低，则振动 越大；入口温度越高，则振动越小。 (3)发电机转子出现的热弯曲大多是暂态
弯曲。 (4)因摩擦效应导致转子出现不均匀轴向 力引起的热弯曲，振动的增大具有一定
的是高、中亚转子。平时不论1、
2、3号瓦轴振是否较大，在启动
中必须重点监测这些轴瓦的轴振
或瓦振。
使用振动表或
振动仪应连续观察1～2min振幅
(不测相位也可以)与时间的关系，
才能捕捉到转轴碰摩振动特征。
因此诊断转轴碰摩最为有效的振
动监测方式是连续监测。
1
3.4 碰摩故障解决措施
当出现动静碰摩时，现场采取的一个有效措施就是在控制轴振动、保证机 组运行安全的前提下进行“磨合”。
（1）振幅在瞬间突然增大 （2）振动达到高位后仍不稳定 （3）频率 （4）振动的突发性 （5）与负荷无关 （6）异音 （7）低频分量问题
分谐波共振、轴瓦自激振动、汽流激振的特性区分
项目 振动频率
振动发生部位 振动再现性
分谐波共振 f 0.5 fP fP —转子工作频率
轴瓦自激振动 半速涡动
f 0.5 fP 油膜振荡
它们都可能出现冷却系统故障。 （4）绝缘变化。
（5）转子线圈膨胀受阻。 （6）转轴上套装零件失去紧力。
（7）楔条紧力不一致。
1
2.4 热弯曲故障解决措施
(1) 如果发电机转子的振动与冷却介 质的温度有关，这时需要进行 转子通风试验和流量试验（来 确定局部堵塞部位，然后进行 反冲洗，疏通冷却通道。
(2)当怀疑发生绕组局部短路或匝间 短路时，需要进行一些电气试 验查找短路部位，如气隙探测 绕组实验。
1X 转子不2平X 衡故障频3谱X 图 4X 频率 5号瓦y方向的振动趋势图
转子轴心轨迹
2.转子热弯曲引起的故障
2.1 转子热弯曲故障概述
转子受热后出现的弯曲变形称为热弯曲。热弯曲将导致转子平衡状态的变化，因此 热弯曲又称为热不平衡。转子热不平衡是指转子受热后（如机组带有功负荷或发电机转子 加励磁电流后）产生附加的不平衡力而出现振动改变的现象。
4.2.1.1 轴瓦自激振动分类
一、半速涡动
半速涡动是指转子轴颈在作高速运转的同时，还围绕轴颈某一平衡中心作公转运动。如果转子 轴颈主要是由于油膜力的激励作用引起的涡动，则轴颈的涡动速度接近轴颈转速的一半，故称 半速涡动。这种振动的振幅始终不大，而且在机组加速过程中，永远不会与转子的第一临界转
速发生共振，因此对机组安全一般不会造成严重威胁。
热弯曲是一种机组较为常见的振动故障，引起热弯曲的原因也是多种多样。针对整个 汽轮发电机组而言，可分为两部分来研究热弯曲故障，包括汽轮机转子热弯曲和发电机转 子热弯曲。
汽轮机转子在高温和高压的蒸汽介质中工作，发电机转子在投入励磁电流后也会被加热 。一般来说，转子温度的均匀增加只会引起长度的增加，而不会使转子产生弯曲。之所以发 生弯曲，是由于转子截面存在着某种不对称的因素，包括温度不对称、受力不对称、材质不 对称等，左下图转子上下表面温度不等，右下图中由于摩擦效应在转子表面产生的轴向力F。
4.自激振动故障
4.1 自激振动
自激振动是由于系统自身的运动诱发的振动，其机理和特点与强迫振动有本质不同。 汽轮发电机组自激振动包括轴承自激振动和汽流激振，前者由轴承的油膜力引起，后者由蒸 汽力引起。
振动系统由于自身运动引发的振动称为自激振动。当系统失稳力大于阻尼力时，振 动发散，称为振动系统失稳。
（3） 汽缸进水和保温不良。 （4）排汽缸的快速加热和冷却。
（5）汽封损坏。 （6）暖机不充分，在转子存在较大晃度的情况下开机。
（7）剧烈振动。
3.3 机组动静碰摩的故障征兆
故障模式 参数 名称
轴承 X 向轴 轴承 Y 向轴
振
振
动静碰摩
瓦振
振动频率
轴心轨迹
波形
监 监测 振幅突变， 振幅突变， 振幅突变，振
r — 不平衡质量Βιβλιοθήκη Baidu心距
— 转动角速度
1.3 质量不平衡故障诊断 振幅
区分出具体的故障模式
作为严密的诊断，汽轮发电机组的 质量不平衡应该具有以下的特征 ： 1）振动以基频(1X)为主，同时，出现 较小的高次谐波，整个频谱呈所谓 的“枞树形”。 2）在转速一定时振幅和相位是稳定的 3）多次启动振动有再现性 4）可以排除刚度、共振等因素 5）振动随负荷变化不明显 6）轴心运动轨迹为圆形或椭圆形
转子质量不平衡
原始质量不平衡
转动部件松动脱落
1
1.2 质量不平衡故障机理
转子质量不平衡产生振动的机理是，转子各横截面的质心连线与 各截面的几何中心连线不重合，从而使转子在旋转时，各截面的离心 力构成一个空间连续力系，转子的挠度曲线为一连续的三维曲线，如
下图所示。
F mr2
式中 :
m — 不平衡质量
有良好的对应关系
与转子不平衡的关系
直接关系
过大的不平衡振动，会导致轴瓦失 稳
随不平衡振动增大， 低频不稳定振动幅值
会增大
4.2.3 处理措施
描述轴承动态特性的一个综合指标是承载系数，又称为索马费尔德数 。
S0
p 2
,
p
P / DL
可以看出S越大，轴承的稳定性越高。 承载系数取决于比压、间隙比、润滑油黏度和轴颈转速这几个参 数。比压和间隙比越大、润滑油黏度越小，则 越大，轴承的稳定 性越高。
发生碰摩故障时的轴心运动轨迹 （a）单点局部碰摩时的轴心运动轨迹；(b)多点局部碰摩时的轴心运动轨迹
1
3.3机组动静碰摩监测
测点布置 （1）键相 （2）机组X、Y向轴振 （3）机组垂直方向瓦振 （4）轴向位移 （5）胀差 （6）真空度 （7）负荷 （8）汽缸温度 （9）凝汽器水位
监测方法
在启动中转轴碰摩危害最大
部分是由于转子发生热弯曲所致。
三、轴承座刚度过大
增大轴承座的动刚度虽然能单纯减少轴瓦的振动，但是这会引起转轴相对振动的增大，对轴 瓦稳定运行不利。
4.2.2 轴承自激振动的诊断
4.2.2.1 自激振动的特征
当汽轮发电机组上发生的低频振动的频率接近转子转动频率的一半时，在绝大多数情况
下，如不是蒸汽激振，就是油膜失稳。由于蒸汽激振一般发生在汽轮机高压转子的轴承上，并 且对负荷或压力敏感，振动的重复性好，较易于判断。油膜振荡的频率与转子第一临界转速相 近，而且一旦发生，不论转速升至多高，振荡的频率将始终保持为转子第一临界转速的频率， 所以易于诊断。
伴随高次谐 波或低频成
分出现
形且比较紊 乱；单点局部 碰摩呈内 8 字 形；多点局部
形毛糙、 不稳定， 或有削 波现象。
上跳机
跳机
碰摩呈花瓣形
直观物理现 象征兆
汽机振动剧烈
现场机组伴有金属摩擦声或 者油挡处处冒烟，或火花
在停机或升速过程中通 过临界转速时，机组振动 有明显的增大或变化。
碰摩振动与正常振动的信号时域波形 (a)正常振动的时域波形；(b)碰摩振动的时域波形
（1）转轴上内应力过大，转轴材质 不均。
（2）汽轮机叶轮的轮毂之间或轴上 其他套装零件与轴凸台之间轴向间
隙不足或不均匀。 （3）转轴存在径向不对称温差。
（4）转子与水或冷蒸汽接触。 （5）动静摩擦。
发电机转子热弯曲原因
（1）转子锻件材质不均匀。 （2）匝间短路。
（3）冷却系统故障。发电机转子的 冷却方式分为空冷、水冷和氢冷。
在启动过程中，机组发生动静摩擦时不能强行升速，否则容易造成大轴永久 弯曲。如果转速在临界转速一下，应该立即打闸停机，盘车一段时间正常后再启 动；如果在临界转速以上，则在振动可以控制的转速上多停留一段时间，磨合出 一定的间隙后再升速。
如果摩擦发生在带负荷阶段，只要控制振动在一定的变化范围，可以观察 运行一段时间，以磨合出适当的间隙；如果振动不断增加，应该降低负荷或打闸 停机，以免危害机组安全。
3. 动静碰摩引起的故障
3.1 动静碰摩故障概述
按碰摩方向分类
按转子摩擦的接触面情况（径 向碰摩）
径向碰摩 轴向碰摩 全周碰摩 部分碰摩
按碰摩的位置（径向碰摩）
转动部分的摩擦部位在非转 轴的转动部件
转动部分的摩擦直接发生在 转轴本身
1
3.2 动静接触的原因
（1）汽缸跑偏或基础不均匀沉陷。 （2）蒸汽温度的变化。如果蒸汽温度的变化过于剧烈，将引起静止部件的变形。
二、油膜振荡
当轴颈转速升高到第一临界转速两倍的附近时，涡动频率与转子的第一临界回转频率重合，转 子轴承系统会发生激烈共振，这种涡动就是变为油膜振荡，其特点是来势很猛，瞬时振幅突然 升高，很快就会发生局部油膜破裂，引起轴颈与轴瓦之间的剧烈摩擦，结果会严重损坏轴承和
转子。
4.2.1.2 轴瓦自激振动的原因
4.2 轴承自激振动
轴瓦自激振动是现场较常见的一种自激振动，它常常发生在机组启动升速过程中，特别 是在超速时。当转子转速升到某一值时，转子突然发生涡动使 轴瓦振动增大，而且很快波及 轴系各个轴瓦，使轴瓦失去稳定性，这个转速为失稳转速。
4.2.1 轴瓦自激振动机 理
汽轮机和发电机转子支承在滑动轴承上。转子转动时轴颈与轴瓦之间形成一层很薄的油 膜，这层油膜避免了轴颈与轴瓦的直接接触。润滑油带走轴承中摩擦产生的热量，保证工作 温度正常。
转子质量不平衡是汽轮发电机组最为常见的故障。据有关统计，在现场发生的机组振动故 障中，有转子不平衡造成的约占80%，属于转子质量不平衡的将达到90%左右。
转子质量不平衡是指在工程实际中，由于材料的不均匀和设计、制造及安装的偏差，转子 的惯性主轴与旋转轴线多少有些偏离。在转子转动中，偏心质量产生的离心力是个不平衡力系， 传递到转子的支撑轴承和基础上将产生振动。当转速一定时，离心力的大小正比于质量与偏心 距的乘积，在平衡技术中将其称为不平衡量，简称不平衡。
一、轴颈扰动过大
轴颈扰动过大，不是指转子暂态瞬间产生的扰动，而是指稳定的扰动，进一步说是指轴颈与 轴瓦之间的相对振动，简称转轴振动。
二、转子热弯曲与转子永久弯曲
运行的机组中，产生热弯曲是一种较为常见的振动故障。如果轴瓦突然发生自激振动，而且 与机组的有功负荷有着一定得对应关系，例如有功负荷增加越快，振动越剧烈，这种现象大
实际系统自激振动的振幅不会无限增大，其正阻尼和负阻尼都与振幅有关： 在振幅增大过程中，正阻尼增大，负阻尼减小；当振幅达到一定值时，正负阻 尼相等，此时振幅停止增长。
对于转子系统而言，转子 离心力与弹性恢复力在 连线上， 阻尼力与失稳力与 垂直，两者方 向相反。如果失稳力大于阻尼力，
则系统失稳。
单轮盘转子的力系
汽轮发电机组常见振动故障分析
1
质量不平衡引起的故障
2
转子热弯曲引起的故障
3
动静碰摩引起的故障
4
自激振动引起的故障
5
转子不对中引起的故障
6
支撑松动引起的故障
7
结构共振引起的故障
8
汽轮发电机振动故障
9
轴承座轴向振动引起的故障
10
转子裂纹引起的故障
11
动态标高变化引起的故障
1.质量不平衡引起的故障
1.1 质量不平衡故障概述
f nk 60
nk —转子第一临界转速
机组任何轴瓦均能发生
强
不强
汽流激振
f nk 60
只有大容量汽轮机高 压转子的轴瓦发生
强
与机组有功负荷的关 系
如果是由转子热弯曲引起 的，则与机组有功负荷或 励磁电流有关，但有时滞
无直接的关系，但当转子存在热弯 曲时，则与机组有功负荷或励磁电 流有一定的对应关系，但有时滞
出现锯齿尖角
测 值 振幅增大 振幅增大
幅增大
或小环。整周 振动信
故参
振动以基频 碰磨轴心轨迹 号的波
障数
为主同时也 为圆形或椭圆 峰多，波
参 数 征 兆
征 兆
阈值
0-125 正常， 0-125 正常， 125-254 报 125-254 报 0-60 正常， 警，254 以 警 254 以上 80 以上报警
对于汽轮机转子热弯曲产生的
振动，如果振动在限值以内， 也可不予考虑。当超过限值， 但振动增量相对不大且较为稳 定，以及无法查明热弯曲原因， 或已查明原因但一时无法处理 时，则可以考虑对汽轮机转子 进行热平衡，补偿一部分热弯 曲产生的质量不平衡。
➢发电机转子热弯曲故障 解决措施
➢汽轮机转子热弯曲故障 对策