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          上柴發電機聯軸器缺陷引起的振動故障分析

          聯軸器主要用來將多根轉子連接起來,形成一根光滑軸系,傳遞扭矩和軸向力等。

          旋轉機械常用的聯軸器有齒式、半撓性和剛性三種。

          齒式聯軸器主要用于小型機組,允許兩轉子中心有一定偏差。

          半撓性聯軸器主要用于汽輪機轉子和發電機轉子之間的連接,可以適當補償聯軸器兩側軸承由于低壓缸抽真空、發電機充氫、軸承座溫差等因素所引起的轉子重心變化。

          剛性聯軸器主要用于大型機組,結構簡單,加工方便,傳遞扭矩大。


          2剛性聯軸器缺陷引發的振動故障分析

          齒式和半撓性聯軸器可在一定范圍內補償轉子中心的變化,而剛性聯軸器對轉子同心度的要求較高。剛性聯軸器缺陷引起的振動主要發生在聯軸器兩側軸承上,可以分為以下幾種情況:


          如圖4-10所示,當聯軸器端面與軸中心線不垂直時,螺絲擰緊后,轉子將產生變形,軸頸處出現較大晃度。距離聯軸器越遠,轉子晃度越大。轉子撓曲變形不僅會產生較大的激振力,還會破壞動靜間隙,導致軸承烏金或者汽封等處產生摩擦。


          聯軸器張口或高低差過大導致轉軸晃度大

          一臺50MW汽輪機大修前振動較好,通過臨界轉速時各點振動小于80μm。大修后第一次開機時,1號軸瓦過臨界轉速時的振動高達240μm,被迫打閘停機。初步認為是平衡問題。在末級葉輪上加重1.3kg后,機組沖過臨界轉速。但在3000r/min轉速下振動明顯增大,2號軸瓦達到105μm,而且1號軸瓦振動不穩定。揭開前箱檢查,發現汽輪機主軸與主油泵短軸連接聯軸器晃度達0.4mm。校正缺陷并去掉所加平衡塊后,振動正常。過臨界轉速,振動小于100μm,定速下振動小于30μm。

          某臺125MW汽輪發電機組勵磁機與發電機轉子采用波紋節相連。大修前,過臨界最大振動為56μm,大修后變為120μm。調查發現,大修中發電機重套了后對輪。進一步檢查勵發對輪,發現前對輪晃度為1.6mm,后對輪晃度為1.4mm,勵磁機軸頸跳動為1.2mm。消缺后開機,振動明顯減小。

          某臺汽輪發電機組甩負荷后再次開機時,勵磁機振動達到56μm,較甩負荷前明顯增大。停機檢查發現,勵磁機轉子軸頸晃度為0.42mm,而甩負荷前軸頸晃度只有0.08mm。檢修中對軸頸晃度大的缺陷進行了處理。檢修后開機時,軸承振動減小為32μm。

          早期的國產200MW汽輪發電機組,如圖4-11所示,中壓和低壓轉子之間有一段跨距為4m、壁厚為0.04m的空心軸,又稱接長軸。該軸段剛性較差,在運行中晃動很大,容易引起3號、4號軸承振動超標,已經成為這類機組的通病。該型機組在運行中應嚴格防止接長軸承受沖擊扭矩如甩負荷、非同期并網等,檢修中應盡可能減小接長軸與轉子對輪組裝后的晃動和瓢偏值。


          聯軸器螺栓連接緊力不同

          這種缺陷對振動的影響和聯軸器票偏相同。檢修后,通過調整螺栓連接緊力來調整轉子晃度的做法是不可取的。


          聯軸器偏心

          其產生振動的機理猶如偏心輪激振。當偏心超過一定程度后,引起的振動會更大。


          上述幾種情況都會誘發轉軸振動。低轉速下的轉軸晃度值可以比較好地反映聯軸器上述缺陷情況。一般而言,當低轉速下轉軸晃度值大于50μm,必須引起重視。上柴發電機廠家新聞推薦, 上柴動力動力永恒!

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