振動(dòng)案例第三篇：不對(duì)中振動(dòng)

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1、不對(duì)中三種類型軸瓦中心標(biāo)高偏差聯(lián)軸器不對(duì)中轉(zhuǎn)子與靜子不同心案例1：波型聯(lián)軸器不對(duì)中振動(dòng)現(xiàn)象：XF電廠2號(hào)機(jī)組，300MW，東方生產(chǎn)。2001年10月大修啟動(dòng)，運(yùn)行出現(xiàn)一系列振動(dòng)瓦溫問題。分析：2002年1月5日，對(duì)機(jī)組臨時(shí)檢修后檢測振動(dòng)數(shù)據(jù)。獲得#6、#7軸振動(dòng)的升速過程、軸心軌跡和軸中心平均位置，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)特征及故障如下：（1）升速過程振動(dòng)和3000r/min空載振動(dòng)的2倍頻分量十分顯著。如圖1、圖2中，本次臨檢更換了上瓦碎裂的#7號(hào)軸承后，#6、#7軸振動(dòng)性質(zhì)相比機(jī)組大修后初次啟動(dòng)基本沒改變。（2）通頻振動(dòng)的軸心軌跡均為正向進(jìn)動(dòng)，但形狀比較復(fù)雜。圖3指出，軸頸上預(yù)載荷較

2、為嚴(yán)重。（3）軸中心平均位置隨轉(zhuǎn)速的變化均在間隙圓內(nèi)，但#6軸中心位置有異常。如圖4，轉(zhuǎn)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，#6軸頸中心應(yīng)從間隙圓低部向左上方浮起，而不是向右上方浮起。#6軸頸浮起量也偏小。故#6軸頸與軸承安裝偏移及載荷偏大問題值得懷疑。由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量大大超過勵(lì)磁機(jī)，此種偏移可能再度導(dǎo)致#7瓦損壞。證實(shí)：后來檢修檢查發(fā)現(xiàn)，勵(lì)發(fā)對(duì)輪嚴(yán)重不對(duì)中，一個(gè)螺栓剪斷，引起#6、#7瓦振動(dòng)及損壞。案例2：齒型聯(lián)軸器不對(duì)中振動(dòng)概述：某大型艦船內(nèi)的主發(fā)電機(jī)組系耦合式高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械。該機(jī)組振動(dòng)頻譜中，包含三個(gè)振動(dòng)幅值均較突出的故障頻率，即主激勵(lì)頻率、主激勵(lì)頻率的精確2倍頻及滯后性半頻。最后診斷

3、及檢修證實(shí)，主激勵(lì)頻率的精確2倍頻所代表的是活動(dòng)式聯(lián)軸器連接的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和高速齒輪軸的嚴(yán)重“不對(duì)中”故障，是機(jī)組振動(dòng)隨負(fù)荷急劇爬升、軸承油膜失穩(wěn)及軸瓦損傷的根本原因。分析：選取某時(shí)段機(jī)組從空負(fù)荷到帶負(fù)荷50％N的振動(dòng)數(shù)據(jù)。機(jī)組空負(fù)荷時(shí)振動(dòng)良好，頻譜成分也較單純，而帶負(fù)荷后主要頻譜成分相對(duì)幅值變化異常，圖1還給出機(jī)組中等負(fù)荷工況、部分最有代表性測點(diǎn)的振動(dòng)頻譜，能觀察到1000Hz范圍內(nèi)各種頻譜的分布。f1=25.0Hz發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子主激振頻率f2=50.0-55.0Hz，接近汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子主激振頻率之半頻或發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子主激振頻率之2倍頻f3=107.50-110.0Hz，為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子

4、主激振頻率f4=161.25-180.0Hzf5=215.0-217.5Hz，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子主激振頻率之2倍頻f6=325.0Hzf7=375.0、432.0Hzf8=537.0Hzf4、f6認(rèn)為是上述頻率的交叉調(diào)制頻率，如振動(dòng)中的160.0Hz、267.5Hz、375.0Hz頻率，分別由（f2+f3）、（f2+f5）和（f2+f3+f5）得來；f7、f8為精確倍數(shù)高頻，即3f3和4f3。從振動(dòng)的頻域分析獲得的振動(dòng)特征如下：（1）振動(dòng)具有三個(gè)幅值不相上下的故障頻率，即汽輪機(jī)主激勵(lì)頻率f3及其精確的2倍頻f5和滯后性半頻f2。（2）振動(dòng)最顯著的特點(diǎn)是振幅隨負(fù)荷變化。帶負(fù)荷后除f

5、3成分大幅度增長外，f2和f5成分幅值的增長尤為顯著：對(duì)汽輪機(jī)軸承，其水平方向振動(dòng)以f2成分較大，垂直方向振動(dòng)則以f5成分較大；對(duì)減速機(jī)軸承，水平和垂直方向均以f5成分突出。（3）減速機(jī)軸承的軸向振動(dòng)十分突出，振動(dòng)頻率為汽輪機(jī)主激勵(lì)頻率。（4）振動(dòng)還具有良好重現(xiàn)性及隨負(fù)荷變化的非時(shí)滯性。（5）空負(fù)荷下發(fā)電機(jī)振動(dòng)對(duì)汽輪機(jī)軸承水平方向振動(dòng)有較強(qiáng)的傳遞影響，但帶負(fù)荷過程中發(fā)電機(jī)振動(dòng)保持穩(wěn)定。診斷：經(jīng)反復(fù)分析，f5是主導(dǎo)故障頻率，f2、f3為伴隨頻率。根據(jù)主導(dǎo)故障頻率并結(jié)合伴隨頻率，采用候選故障集匹配法診斷振動(dòng)原因。最后確認(rèn)振動(dòng)故障為：軸系不對(duì)中，即由齒型聯(lián)軸器連接的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與

6、高速齒輪軸的不對(duì)中。實(shí)際上，按一般工程經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)軸承振動(dòng)具有顯著的2倍頻、軸向振動(dòng)超過水平振動(dòng)一半時(shí)，即可對(duì)轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障進(jìn)行重點(diǎn)判斷。機(jī)理：由于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子原來的中心安裝超低，機(jī)組升負(fù)荷后，齒輪傳遞扭矩加大，齒輪切向力加大。這個(gè)切向力簡化到小齒輪軸中心，使小齒輪軸受到向上的作用力且不斷加大（從機(jī)組前向后看小齒輪軸為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)），小齒輪軸上浮，通過齒型聯(lián)軸器迫使#2軸頸抬起。負(fù)荷愈大，抬起量愈大，#2軸承載荷大幅減小后首先發(fā)生油膜渦動(dòng)。這也可以解釋在此之后檢修檢查發(fā)現(xiàn)的汽輪機(jī)軸瓦的損傷情況：#2軸頸運(yùn)行中過大的抬起量，使其與#2上瓦發(fā)生摩擦。復(fù)測發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與高速齒輪軸的連

7、接有很大偏差：錯(cuò)位值為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子中心低0.055mm，平面值為下張口0.14mm；而標(biāo)準(zhǔn)要求汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子中心高0.18-0.22mm，平面留上張口0-0.03mm。檢修：最終，將汽輪機(jī)軸承返制造廠重新澆注；通過刮瓦找準(zhǔn)中心。低速齒輪軸與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的聯(lián)軸器基本沒進(jìn)行調(diào)整。檢修后，空負(fù)荷下汽輪機(jī)軸承振動(dòng)最大不超過2.5mm/s。帶負(fù)荷后汽輪機(jī)、減速機(jī)軸承振動(dòng)只有小幅增長，其垂直、水平方向振動(dòng)均低于3.6mm/s，最大軸向振動(dòng)也只有4.8mm/s。汽輪機(jī)主激勵(lì)頻率2倍頻和半頻振動(dòng)分量基本消失。結(jié)語：（1）無論哪一種不對(duì)中形式，轉(zhuǎn)子徑向