摘要：

所謂油膜振蕩是指旋轉(zhuǎn)軸受到滑動(dòng)軸承中的油膜作用，所產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)軸的自激振蕩，能夠產(chǎn)生和旋轉(zhuǎn)軸在達(dá)到臨界的轉(zhuǎn)速時(shí)相同的振幅，或者使之變得更加激烈。油膜振蕩是中小型汽輪機(jī)組在運(yùn)行過程中常遇見的機(jī)械故障之一，中小型汽輪機(jī)組，安全的運(yùn)行受到油膜振蕩的影響。影響中小型汽輪機(jī)組產(chǎn)生油膜振蕩的因素有很多，主要有軸系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、軸承負(fù)載、潤(rùn)滑油粘度以及軸瓦間隙等，針對(duì)產(chǎn)生油膜振蕩的這些因素要制定相應(yīng)的措施，防止油膜振蕩的產(chǎn)生，使中小型汽輪機(jī)組安全的運(yùn)行。

油膜振蕩是中小型汽輪機(jī)組的發(fā)電組經(jīng)常出現(xiàn)的故障，油膜振蕩對(duì)機(jī)組的危害非常大。我國(guó)的中小型汽輪機(jī)的發(fā)電機(jī)組的容量不斷增大，中小型汽輪機(jī)組的軸頸不斷增大，導(dǎo)致中小型汽輪機(jī)組的整個(gè)軸系系統(tǒng)中的不穩(wěn)定區(qū)域變大，非常容易產(chǎn)生油膜振蕩現(xiàn)象。中小型汽輪機(jī)組轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度也不斷增大，使轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速降低，現(xiàn)在機(jī)組一般工作在一階臨界轉(zhuǎn)速，還有的甚至工作在二階臨界轉(zhuǎn)速之上，這些也非常容易導(dǎo)致油膜振蕩產(chǎn)生。中小型汽輪機(jī)組發(fā)生油膜振蕩后會(huì)對(duì)汽輪的機(jī)組產(chǎn)生動(dòng)靜部件的摩擦、轉(zhuǎn)子熱彎曲以及瓦片碎裂等故障的產(chǎn)生，要不斷找到消除中小型汽輪機(jī)組油膜振蕩的方法是非常重要的一項(xiàng)任務(wù)。本篇文章主要是通過對(duì)中小型汽輪機(jī)組產(chǎn)生油膜振蕩的因素進(jìn)行系統(tǒng)詳細(xì)的分析，就消除中小型汽輪機(jī)組的油膜振蕩給予相關(guān)的建議。

1.產(chǎn)生汽輪機(jī)油膜振蕩的影響因素

1.1潤(rùn)滑油黏度。潤(rùn)滑油的黏度是導(dǎo)致中小型汽輪機(jī)組產(chǎn)生的影響因素。油度、油溫以及油的型號(hào)都會(huì)影響潤(rùn)滑油的黏度，隨著潤(rùn)滑油粘度度的升高，軸瓦的穩(wěn)定性不斷降低。油中含水和劣化影響油的質(zhì)量，目前32號(hào)的汽輪油黏度最小，油溫越高，最小油膜厚度變小，軸承也就不容易產(chǎn)生油膜振蕩。

1.2軸瓦間隙。軸瓦間隙對(duì)軸承的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，其中影響最大的就是軸承的最小間隙，穩(wěn)定工作的最小依據(jù)就是最小間隙，它越小軸承也就越穩(wěn)定。

1.3軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。軸系的結(jié)構(gòu)影響轉(zhuǎn)軸剛度，即影響臨界轉(zhuǎn)速、載荷分布、撓曲程度等。轉(zhuǎn)軸在運(yùn)行中偏心率的大小對(duì)臨界轉(zhuǎn)速有很大影響，同時(shí)也會(huì)影響到轉(zhuǎn)軸的工作性能。設(shè)計(jì)好軸系結(jié)構(gòu)，能夠大大減少中小型汽輪機(jī)組油膜振蕩的產(chǎn)生，使中小型汽輪機(jī)安全的運(yùn)行。

1.4軸承負(fù)載。中小型汽輪機(jī)組組發(fā)電機(jī)的安裝，是根據(jù)廠家提供的撓曲度曲線及其規(guī)范，在轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的情況下不斷調(diào)整軸承的中心位置來找正。在實(shí)際運(yùn)行中，受到機(jī)組發(fā)生熱變形、轉(zhuǎn)子浮起、地基和真空度不均勻這些因素的影響，在熱態(tài)情況下，機(jī)組軸承的負(fù)荷將發(fā)生變化，會(huì)導(dǎo)致個(gè)別軸承出現(xiàn)過載、升溫過高、燒瓦以及油膜振蕩或其他不正常的振蕩。

1.5其他因素的影響

根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)和一些相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，軸承緊力、支撐座以及剛度等都對(duì)軸度的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致油膜振蕩的產(chǎn)生。

2.汽輪機(jī)油膜振蕩的處理措施

2.1提高潤(rùn)滑油的進(jìn)油溫度，減少黏油度

一般將潤(rùn)滑油的僅有溫度提高到42-48度，可以減小最小油膜的厚度。使偏心率增大，這樣就不易產(chǎn)生油膜振蕩。要減少油粘度，來減少λ值。

2.2開啟頂軸油泵，采用靜壓和動(dòng)壓混合方式運(yùn)行。在中小型汽輪機(jī)組上，開啟頂軸的油泵，利用動(dòng)壓和靜壓混合方式運(yùn)行，這樣可以提高軸承/油膜的徑向剛度。這種措施對(duì)中小型汽輪機(jī)組發(fā)生油膜振蕩時(shí)是非常有效的措施，只要頂軸油泵一開啟，油膜振蕩就會(huì)立刻消除。

2.3改變軸承間隙。在軸瓦的穩(wěn)定性計(jì)算中，軸瓦半徑間隙越大，穩(wěn)定也就越高。但是結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，并非是間隙越大，穩(wěn)定性也就越好。橢圓瓦和三油楔瓦頂隙可以減少到軸頸直徑的1‰-1.3‰，對(duì)于圓筒形瓦可將其頂隙減少到軸頸直徑的1.2‰-1.5‰。我們可以看一個(gè)有關(guān)中小型汽輪機(jī)組油膜振蕩實(shí)驗(yàn)的一個(gè)實(shí)例如下：型號(hào)：NK40/45/20，在暖機(jī)約30分鐘后將機(jī)組升速至最大連續(xù)轉(zhuǎn)速10206rpm，升速至約9000rpm時(shí)，振動(dòng)四點(diǎn)均出現(xiàn)半倍頻，3-10um，轉(zhuǎn)速至最大連續(xù)轉(zhuǎn)速時(shí)，四點(diǎn)振動(dòng)分別為21、39、17、38um（要求≤25um），其中半倍頻分別為5、10、5、8um，一倍頻分別為5、8、6、6um（此時(shí)各軸瓦潤(rùn)滑油壓力分別為：推力0.04MPa、前徑向0.15MPa、后徑向0.15MPa），且在此轉(zhuǎn)速下，進(jìn)油溫度為52℃時(shí)，后徑向軸瓦溫度最高為99.6℃（要求≤100℃），停機(jī)。這時(shí)可以對(duì)軸承間隙做如下調(diào)整：將前徑向軸承壓環(huán)與軸承之間增加0.1mm向軸承壓環(huán)與后軸承之間緊力增加0.15mm，同時(shí)將后徑向軸瓦（可傾瓦）下面兩塊的進(jìn)油與出油側(cè)油隙面磨掉一些，增加緊力前，前軸瓦間隙0.37mm，后軸承0.48mm（要求前為0.24-0.363mm，后為0.24-0.384mm），增加緊力后，實(shí)測(cè)前軸承間隙0.27mm，后0.33mm。這樣就可以消除中小型汽輪機(jī)組的油膜振蕩現(xiàn)象。

2.4換用穩(wěn)定性好的軸瓦

實(shí)踐證明，橢圓瓦的穩(wěn)定效果最好，所以在軸瓦發(fā)生自激振蕩時(shí)，首先可以考慮的是將圓筒形改成橢圓形。這樣對(duì)減少中小型汽輪機(jī)組的油膜振蕩非常有效。

3.結(jié)束語。油膜振蕩對(duì)中小型汽輪機(jī)組的設(shè)備產(chǎn)生非常大的危害，我們?cè)趯?shí)際運(yùn)行和檢修中小型汽輪機(jī)組的機(jī)組過程中要特別認(rèn)真對(duì)待這個(gè)問題。在中小型汽輪機(jī)組發(fā)生油膜振蕩時(shí)，我們應(yīng)該根據(jù)所產(chǎn)生的現(xiàn)象，采取有效的措施，保證機(jī)組能夠安全有效的進(jìn)行。在消除中小型汽輪機(jī)組的油膜振蕩時(shí)，不能只是局限于相關(guān)參數(shù)的影響，還應(yīng)該從軸頸擾動(dòng)以及軸瓦穩(wěn)定性的方面思考，這樣才能夠更好的解決小型汽輪機(jī)中小型汽輪機(jī)組的油膜振蕩問題。