【摘 要】文章對(duì)達(dá)爾凱長揚(yáng)熱能（重慶）二期擴(kuò)建機(jī)組發(fā)電機(jī)#3、4軸瓦在沖轉(zhuǎn)過程中振動(dòng)大的原因進(jìn)行分析，采取將#3、4瓦軸承的形式由圓筒瓦改為橢圓瓦的辦法成功解決了#3、4瓦在啟動(dòng)過程中的振動(dòng)問題。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電機(jī)；軸瓦振動(dòng)原因分析；解決方案

達(dá)爾凱長揚(yáng)熱能（重慶）二期擴(kuò)建機(jī)組汽機(jī)是杭州汽輪機(jī)廠制造，型號(hào)為EHNG50/50/32，發(fā)電機(jī)為濟(jì)南生建電機(jī)廠制造，型號(hào)為QFN-30-2。

一、發(fā)電機(jī)#3、4瓦出現(xiàn)振動(dòng)的現(xiàn)象

2012年6月26日安裝后首次沖轉(zhuǎn)，升速至2620rpm時(shí)，#3、#4瓦均瞬間突然增大，#3、#4瓦軸振增大至254μm跳機(jī)，隨后啟動(dòng)在相近轉(zhuǎn)速下，因相同原因跳機(jī)，直至第三次啟動(dòng)，采用降低升速率至50rpm/min，勉強(qiáng)通過2573rpm，2573rpm下，#3、#4瓦軸振分別達(dá)226μm、225μm，順利定速。兩次啟動(dòng)均在2600rpm左右，出現(xiàn)#3、#4瓦軸振突升，由40μm左右快速升高至254μm，達(dá)到跳機(jī)值，且時(shí)間只有3-5s。

二、發(fā)電機(jī)#3、4瓦振動(dòng)的原因分析

針對(duì)機(jī)組存在的振動(dòng)問題，從大量現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)故障經(jīng)驗(yàn)看，能夠引起軸瓦振動(dòng)瞬間突升，且量值較大的振動(dòng)原因，主要有兩種，一是由于測(cè)振系統(tǒng)誤差，常見的有測(cè)振桿共振，轉(zhuǎn)軸上存在凹坑；二是機(jī)組發(fā)生了軸瓦自激振動(dòng)，常見的有半速渦動(dòng)和油膜振蕩。

就該機(jī)的振動(dòng)歷史曲線看，當(dāng)#3、#4瓦振動(dòng)增大的時(shí)間幾乎完全一致，這可以初步排除由于測(cè)振系統(tǒng)誤差引起的振動(dòng)突升，因?yàn)椴豢赡茉谕粫r(shí)間、同一轉(zhuǎn)速下，三個(gè)軸瓦上安裝的測(cè)振桿的自振頻率都與轉(zhuǎn)速吻合，測(cè)振桿都發(fā)生共振，也不可能出現(xiàn)探頭同時(shí)遇到轉(zhuǎn)軸上的凹坑，結(jié)合實(shí)地觀察測(cè)量軸振探頭的安裝結(jié)構(gòu)和材料剛度，可以排除這一故障。

那么，剩下的振動(dòng)故障原因就是軸瓦發(fā)生了軸瓦自激振動(dòng)，但是從振動(dòng)歷史曲線看，振動(dòng)曲線光滑，沒有明顯的鋸齒型出現(xiàn)，這與常見的軸瓦自激振動(dòng)曲線不吻合，但是由于振動(dòng)增大發(fā)生和持續(xù)時(shí)間僅有3-5s，而測(cè)振系統(tǒng)采點(diǎn)不足，導(dǎo)致曲線光滑，這樣的可能性理論上是存在的。最好的驗(yàn)證方法是再次啟動(dòng)，測(cè)試突發(fā)振動(dòng)發(fā)生時(shí)，振動(dòng)的主要頻率，據(jù)此作出振動(dòng)性質(zhì)的判定。

三、振動(dòng)監(jiān)測(cè)和故障原因診斷

再次啟動(dòng)機(jī)組，用頻譜儀對(duì)機(jī)組沖轉(zhuǎn)過程進(jìn)行進(jìn)行振動(dòng)檢測(cè)，考慮到振動(dòng)增大的突發(fā)性，此次啟動(dòng)，采用正常（運(yùn)行規(guī)程要求）的升速率升速至2550rpm下，觀察##3、#4瓦振動(dòng)，為了避免因升速導(dǎo)致的#3、#4瓦軸振突升，采取緩慢提高轉(zhuǎn)速的方式，逐步逼近發(fā)生振動(dòng)突升轉(zhuǎn)速，每次升速20rpm，將轉(zhuǎn)速升至2660rpm，#3、#4瓦軸振穩(wěn)定，見表1。

再將轉(zhuǎn)速升至2663rpm，#3、#4瓦振動(dòng)突升出現(xiàn)，于是對(duì)這一轉(zhuǎn)速下振動(dòng)進(jìn)行頻譜分析，經(jīng)分析，查明振動(dòng)增大的主要分量都是22.7Hz頻率的振動(dòng)，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速為1367rpm（發(fā)電機(jī)第一臨界轉(zhuǎn)速），由此證明該機(jī)發(fā)生了油膜振蕩。

四、消除對(duì)策

由上述分析已經(jīng)指出，該機(jī)振動(dòng)增大的故障原因在于發(fā)電機(jī)軸瓦發(fā)生了油膜振蕩。

引起油膜振蕩的原因總的來說有軸頸擾動(dòng)過大和軸瓦穩(wěn)定性差兩個(gè)原因，消振對(duì)策的提出應(yīng)針對(duì)這兩個(gè)故障具體情況進(jìn)行。

這里所說的軸頸擾動(dòng)過大，不是指轉(zhuǎn)子暫態(tài)瞬間產(chǎn)生的擾動(dòng)，而是指穩(wěn)定的擾動(dòng)，進(jìn)一步說是指軸頸與軸瓦之間的相對(duì)振動(dòng)，引起轉(zhuǎn)軸振動(dòng)過大的原因有轉(zhuǎn)子熱彎曲和轉(zhuǎn)子永久彎曲及軸系連接同心度和平直度偏差，因發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子尚未帶負(fù)荷，故還不存在轉(zhuǎn)子熱彎曲。而影響軸瓦穩(wěn)定性因素較多，它涉及軸瓦設(shè)計(jì)、制造、檢修和運(yùn)行等方面。而該機(jī)#3、#4瓦上瓦是兩條烏金帶，這種圓筒軸瓦頂隙不論如何改變，上瓦是不能形成有效的油膜力，因此減小頂隙尚不足以有效地抑制油膜失穩(wěn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)處理大量這種型式軸瓦軸瓦自激振動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)將上瓦烏金填滿后，再將頂隙減小到軸頸的1.0-1.1‰可以有效地消除油膜振蕩（即由圓筒瓦改變?yōu)闄E圓瓦）。

五、結(jié)語

2012年7月20號(hào)，發(fā)電機(jī)#3、4瓦經(jīng)過處理后，機(jī)組再次啟動(dòng)，在經(jīng)過2600-2700rpm時(shí)，機(jī)組振動(dòng)良好，機(jī)組定速3000rpm，機(jī)組振動(dòng)控制在50μm左右，油膜振蕩消除。

參考文獻(xiàn)

[1] 寇勝利，汽輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)及現(xiàn)場(chǎng)平衡[J].北京：中國電力出版社，2007.