? 汽輪發(fā)電機(jī)組安裝工程是工業(yè)安裝工程中常見的關(guān)鍵工程，其安裝質(zhì)量的好壞關(guān)系到機(jī)組的穩(wěn)定性及持續(xù)運(yùn)行的能力，而機(jī)組的振動(dòng)問題則是汽輪發(fā)電機(jī)組安裝中最常見的問題。一般而言，汽輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)有很多方面的原因，既有設(shè)計(jì)制造方面的，又有安裝和運(yùn)行方面的原因。本文簡單分析汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)產(chǎn)生的原因，為今后汽輪發(fā)電機(jī)組的安裝及檢修做一定的參考。
? ? 質(zhì)量不平衡
? ? 汽輪發(fā)電機(jī)組是由汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組成，通過軸承及端蓋將汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)連接組裝起來的，由汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在定子中高速旋轉(zhuǎn)切割磁力線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)[1]的設(shè)備機(jī)組。因此當(dāng)轉(zhuǎn)子的質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心不重合時(shí)，就會(huì)在運(yùn)行的過程中形成了離心力，產(chǎn)生周期性的擺動(dòng)造成對(duì)軸承的壓迫。質(zhì)量不平衡時(shí)不僅會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，還會(huì)造成機(jī)組的整體磨損。
? ? 汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的質(zhì)量不平衡產(chǎn)生的原因一般有以下幾方面 ：
? ? 1.1.由加工制造時(shí)機(jī)械加工精度不夠和裝配質(zhì)量較差引起的原始不平衡。
? ? 1.2.轉(zhuǎn)子發(fā)生熱彎曲.此時(shí)不但引起振動(dòng)，還很有可能引起汽輪機(jī)動(dòng)靜部件之間的摩擦。因轉(zhuǎn)子熱彎產(chǎn)生的振動(dòng)表現(xiàn)為顯著的軸向振動(dòng)。尤其當(dāng)通過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，其軸向振幅增大得更為明顯。
? ? 1.3.轉(zhuǎn)動(dòng)部件飛脫、松動(dòng)。機(jī)組在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，若葉片、圍帶、拉金以及平衡質(zhì)量塊產(chǎn)生飛脫，以及護(hù)環(huán)、轉(zhuǎn)子線圈、槽楔、聯(lián)軸器等產(chǎn)生松動(dòng)，均會(huì)使汽輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)。
? ? 所以，在制造時(shí)，汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在裝配時(shí)每裝配一級(jí)葉片都應(yīng)對(duì)該級(jí)葉片進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，整個(gè)轉(zhuǎn)子裝配完成后在出廠之前還應(yīng)該對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)子進(jìn)行低速和高速動(dòng)平衡，以確保轉(zhuǎn)子的不平衡量在一個(gè)合格的范圍內(nèi)。在安裝、維修時(shí)，要特別注意轉(zhuǎn)動(dòng)部件連接的牢固性，確保轉(zhuǎn)動(dòng)部件與軸的連接強(qiáng)度在要求的范圍內(nèi)，避免運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)飛脫及松動(dòng)。在試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要注意軸承的升溫及振幅，及時(shí)排除影響因素及安裝問題。不得在出現(xiàn)異常時(shí)任由軸承升溫及振動(dòng)而不停車，造成機(jī)組損壞。
? ? 機(jī)組安裝坐標(biāo)系偏差
? ? 汽輪機(jī)組有多個(gè)部件組裝而成，各部件反映在坐標(biāo)系上的相對(duì)位置應(yīng)是確定的。而在具體安裝時(shí)，因設(shè)備的制作精度、設(shè)備基礎(chǔ)質(zhì)量、安裝施工工藝等眾多因素的影響，各部件的實(shí)際安裝位置或多或少都存在一定偏差，因此機(jī)組運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)也會(huì)與理論狀態(tài)不一致。而當(dāng)機(jī)組的支撐轉(zhuǎn)子各軸承的標(biāo)高、轉(zhuǎn)子與汽缸或定子的同心度、軸系連接的同心度和平直度等偏差超過一定范圍時(shí)，就有可能造成機(jī)組的振動(dòng)。
? ? 2.1.軸承標(biāo)高
? ? 發(fā)電機(jī)組由汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)兩端的軸承支撐，若汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)兩端軸承標(biāo)高或者是汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)軸標(biāo)高不在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，則會(huì)導(dǎo)致軸承兩端的受力不均勻。受力小的一端，軸瓦內(nèi)油膜形成不好或者無法建立油膜，從而導(dǎo)致機(jī)組自激振動(dòng)、油膜振動(dòng)和汽流激振等；受力大的一端，摩擦力增大，起熱速度過快，則將引起軸瓦烏金溫度升高，而當(dāng)軸瓦烏金溫度升高到一定值時(shí)，就會(huì)因受熱膨脹產(chǎn)生碾瓦現(xiàn)象，引起機(jī)組的振動(dòng)。
? ? 2.2.轉(zhuǎn)子與汽缸或定子的同心度
? ? 轉(zhuǎn)子在汽缸和定子內(nèi)做高速轉(zhuǎn)動(dòng)要受到蒸汽阻力、電磁場(chǎng)及軸承摩擦等阻力，如果轉(zhuǎn)子與汽缸或定子的同心度偏差過大，則轉(zhuǎn)子在圓周內(nèi)的受力就會(huì)變得不均勻，引起汽流激振、電磁激振和動(dòng)靜碰磨。若碰磨發(fā)生在轉(zhuǎn)軸處，則會(huì)使轉(zhuǎn)子發(fā)生熱彎曲而引起不穩(wěn)定普通強(qiáng)迫振動(dòng)[2]。
? ? 2.3.軸系連接的同心度和平直度
? ? 當(dāng)聯(lián)軸器法蘭外圓與軸頸不同心、聯(lián)軸器法蘭止口或螺栓孔節(jié)圓不同心、端面飄偏、連接螺絲緊力明顯不對(duì)稱時(shí)，不論圓周和端面如何正確，當(dāng)把連接螺栓擰緊后，都會(huì)使連接軸系不同心和不平直，還會(huì)使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生預(yù)載荷。當(dāng)轉(zhuǎn)子處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，軸系同心度和平直度會(huì)直接產(chǎn)生振動(dòng)的激振力，引起機(jī)組振動(dòng)。另外，靠背輪安裝不正確，中心沒找準(zhǔn)，也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，此振動(dòng)隨負(fù)荷增加而增加。
? ? 機(jī)組本身特性
? ? 3.1.軸承自身物理特性
? ? 軸承自身特性對(duì)機(jī)組振動(dòng)的影響主要包括軸瓦緊力、頂隙和連接剛度等幾個(gè)方面。軸瓦緊力和頂隙主要影響軸承的穩(wěn)定性，如果軸承的穩(wěn)定性太差，在外界因素的影響下容易使機(jī)組振動(dòng)超標(biāo)。軸承的連接情況主要對(duì)軸承剛度產(chǎn)生影響，若軸承剛度不夠，在同樣大小的激振力下引起的振動(dòng)較大，所以必須將軸承各連接螺栓擰緊，在現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)由于連接螺栓未擰緊而引起振動(dòng)的現(xiàn)象。
? ? 3.2.動(dòng)靜間隙
? ? 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸和軸封之間以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間都存在一定的間隙，當(dāng)間隙的大小處在規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，機(jī)組才能正常運(yùn)行。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸之間的間隙過大時(shí)，汽輪機(jī)內(nèi)效率會(huì)降低；當(dāng)汽輪機(jī)與軸封之間的間隙過大時(shí)，可能引起蒸汽外漏或者空氣內(nèi)漏，從而影響機(jī)組的效率和真空度；當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間的間隙過大時(shí)同樣會(huì)影響發(fā)電機(jī)的效率。但是，它們之間的間隙又不能過小，否則將引起動(dòng)靜碰磨，進(jìn)而會(huì)使機(jī)組的振動(dòng)變化，以至于機(jī)組的振動(dòng)超標(biāo)。因此合理調(diào)整隔板汽封、端部汽封以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間的間隙是非常重要的。