汽輪機(jī)非穩(wěn)定性振動(dòng)的故障特征和機(jī)理

汽輪機(jī)非穩(wěn)定性振動(dòng)的故障特征和機(jī)理
1 摩擦振動(dòng)的特征
a.由于轉(zhuǎn)子熱彎曲將產(chǎn)生新的不平衡力，因此振動(dòng)信號(hào)的主頻仍為工頻，但是由于受到?jīng)_擊和一些非線性因數(shù)的影響，可能會(huì)出現(xiàn)少量分頻、倍頻和高頻分量，有時(shí)波形存在“削頂”現(xiàn)象。
b.發(fā)生摩擦?xí)r，振動(dòng)的幅值和相位都具有波動(dòng)特性，波動(dòng)持續(xù)時(shí)間可能比較長(zhǎng)。摩擦嚴(yán)重時(shí)，幅值和相位不再波動(dòng)，振幅會(huì)急劇增大。 測(cè)厚儀| 測(cè)速儀| 轉(zhuǎn)速表| 壓力表| 壓力計(jì)| 真空表| 硬度計(jì)| 探傷儀| 電子稱|
c.降速過臨界時(shí)的振動(dòng)一般較正常升速時(shí)大，停機(jī)后轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，測(cè)量大軸的晃度比原始值明顯增加。
2 摩擦振動(dòng)的機(jī)理　
對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子來講，摩擦可以產(chǎn)生抖動(dòng)、渦動(dòng)等現(xiàn)象，但實(shí)際有影響的主要是轉(zhuǎn)子熱彎曲。動(dòng)靜摩擦?xí)r圓周上各點(diǎn)的摩擦程度是不同的，由于重摩擦側(cè)溫度高于輕摩擦側(cè)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子徑向截面上溫度不均勻，局部加熱造成轉(zhuǎn)子熱彎曲，產(chǎn)生一個(gè)新的不平衡力作用到轉(zhuǎn)子上引起振動(dòng)。
a.轉(zhuǎn)速低于臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的摩擦振動(dòng)

測(cè)振分析儀AV-12

測(cè)振儀UV-16

振動(dòng)分析儀/測(cè)振儀UV-15

運(yùn)輸環(huán)境數(shù)據(jù)記錄儀 TR-0220

激光非接觸振動(dòng)測(cè)量?jī)x V1002

非接觸CCD振動(dòng)測(cè)量?jī)x VMS-1AC

三向軌跡測(cè)振儀 VM-90

超低頻便攜式測(cè)振儀 VM-83

超低頻測(cè)振儀 VM-54A

超低頻測(cè)振儀 VM-53A
如圖中，轉(zhuǎn)子原來的不平衡為OA，振動(dòng)高點(diǎn)為H，由于滯后角小于90°，振動(dòng)高點(diǎn)H是摩重點(diǎn)，該點(diǎn)溫度高于對(duì)面一側(cè)，受熱彎曲的影響在此方向產(chǎn)生一個(gè)熱不平衡OH， OH 與OA合成為一個(gè)新的不平衡OA1。OA1較原不平衡逆轉(zhuǎn)了一個(gè)角度并且大于 OA，造成動(dòng)靜摩擦進(jìn) 一步加劇，形成惡性循環(huán)，轉(zhuǎn)子彎曲越來越大，很可能造成大軸彎曲事故。
b.工作轉(zhuǎn)速時(shí)的摩擦振動(dòng)
目前，汽輪發(fā)電機(jī)組的工作轉(zhuǎn)速一般都高于各轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速，而低于二階臨界轉(zhuǎn)速，工作轉(zhuǎn)速下二階不平衡與其引起的振動(dòng)之間的滯后角仍小于90°，如果摩擦發(fā)生在對(duì)二階不平衡比較敏感的區(qū)段，如轉(zhuǎn)軸的端部，激起了比較大的二階不平衡分量，那么仍可能發(fā)生比較嚴(yán)重的摩擦振動(dòng)。
如果摩擦引起的熱彎曲與原不平衡反相，則振動(dòng)呈減小趨勢(shì)，一段時(shí)間后摩擦消失，動(dòng)靜接觸點(diǎn)脫離，徑向溫差減小，振動(dòng)恢復(fù)原狀，此時(shí)在原不平衡作用下又會(huì)發(fā)生摩擦，如此反復(fù)，汽封顯得相對(duì)比較“耐磨”，振幅發(fā)生時(shí)間長(zhǎng)、波動(dòng)幅度大，# 2機(jī)振動(dòng)與此類似。