樸文哲

摘 要：眾所周知，作為行業(yè)中非常嚴(yán)格的一項安裝工作，汽輪機安裝活動當(dāng)前受到很多人的關(guān)注，它對于精確性的規(guī)定較為嚴(yán)苛，而且本身的難度系數(shù)很高，活動較為繁瑣。汽輪機本身的零件很多，而且這些部件的構(gòu)造也很復(fù)雜，在工作的時候都是以較高的速率來進(jìn)行的，因此當(dāng)振動現(xiàn)象發(fā)生的時候其原因也是一時無法獲知的。文章重點的分析了導(dǎo)致其振動的緣由和應(yīng)對方法。

關(guān)鍵詞：汽輪機；振動；轉(zhuǎn)子；滑銷系統(tǒng)；軸承

1 關(guān)于汽輪機

（1）原理分析。具體工作原理是當(dāng)來自于鍋爐中的蒸汽進(jìn)入到汽輪機以后，蒸汽會按照一定次序經(jīng)過機組內(nèi)的噴嘴和動葉，同時將蒸汽本身的熱能逐步轉(zhuǎn)化為供汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機械能。

（2）零件和相關(guān)設(shè)施。我們常見的汽輪機有兩個重要的構(gòu)成部分，分別是轉(zhuǎn)子和靜子。其中葉輪和主軸等構(gòu)成了轉(zhuǎn)子，而靜子指的是軸承以及汽封等等。因為設(shè)備在運轉(zhuǎn)的時候，它本身的氣溫和壓力都是比較高的，因此它被劃分為精密的裝置，常見的相關(guān)設(shè)備有鍋爐以及加熱設(shè)備等等。

（3）設(shè)備特征分析。在以前的時候我們常用復(fù)式蒸汽機，它的缺點是流速較慢，而且不能夠連續(xù)進(jìn)行，除此之外其蒸汽的流量也很小。然而汽輪機的出現(xiàn)將這些問題很好的解決了。自從其開始大量的運用到工作之中后，許多的研究人員都開始分析它的安全性以及穩(wěn)定性。隨著當(dāng)前科技的高速發(fā)展，目前的設(shè)備在整體性方面已經(jīng)很優(yōu)秀了。

2 導(dǎo)致振動的原因

首先是氣流引發(fā)的。這種振動有兩大特點：一是應(yīng)該出現(xiàn)較大量值的低頻分量；二是振動的增大受運行參數(shù)的影響明顯，且增大應(yīng)該呈突發(fā)性，如負(fù)荷。其原因主要是由于葉片受不均衡的氣體來流沖擊就會發(fā)生汽流激振；對于大型機組，由于末級較長，氣體在葉片膨脹末端產(chǎn)生流道紊亂也可能發(fā)生汽流激振現(xiàn)象；軸封也可能發(fā)生汽流激振現(xiàn)象。第二是轉(zhuǎn)子熱導(dǎo)致的。這種振動的特點是振幅的變動與轉(zhuǎn)子本身的氣溫和蒸汽的數(shù)值之間有著較為緊密的關(guān)聯(lián)，一般出現(xiàn)在機組帶負(fù)載的時期，這時候轉(zhuǎn)子本身的氣溫會不斷的增高，材料收入導(dǎo)致變形，一倍頻振動增大，同時可能伴隨相位變化。由于引起了轉(zhuǎn)子彎曲變形而導(dǎo)致機組異常振動。第三是摩擦導(dǎo)致的。這種振動的顯著特點有三個。第一是因為轉(zhuǎn)子熱彎曲將產(chǎn)生新的不平衡力，因此振動信號的主頻仍為工頻，但是由于受到?jīng)_擊和一些非線性因數(shù)的影響，可能會出現(xiàn)少量分頻、倍頻和高頻分量，有時波形存在“削頂”現(xiàn)象。二是發(fā)生摩擦?xí)r，振動的幅值和相位都具有波動特性，波動持續(xù)時間可能比較長。摩擦嚴(yán)重時，幅值和相位不再波動，振幅會急劇增大。三是降速過臨界時的振動一般較正常升速時大，停機后轉(zhuǎn)子靜止時，測量大軸的晃度比原始值明顯增加。第四來自滑銷系統(tǒng)方面的問題。不管是什么樣的設(shè)備，當(dāng)它的機組受熱之后都會出現(xiàn)變形，不過我們要控制這種變化，而滑銷系統(tǒng)就具有此功能。如果因為個別的原因?qū)е略撓到y(tǒng)發(fā)生卡澀現(xiàn)象的話，此時就無法有效的控制變形，進(jìn)而導(dǎo)致振動出現(xiàn)，有時還會導(dǎo)致死機等問題出現(xiàn)，其帶來的后果非常惡劣。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)幾率非常大，所以在平時的工作中要對此高度的關(guān)注，認(rèn)真分析。第五，來自活動零件方面的原因。在維護(hù)的時候假如有活動的零件進(jìn)到設(shè)備中的話，在大面積的維護(hù)開啟設(shè)備之后，零件就會在氣流的影響下?lián)p壞葉片，進(jìn)而導(dǎo)致問題引發(fā)振動。假如發(fā)電機里有這種零件的話，不僅會導(dǎo)致短路，同時還會導(dǎo)致振動不穩(wěn)，此類問題一旦發(fā)生的話會給我們的診斷工作帶來很大的壓力。最后，來自設(shè)計和生產(chǎn)方面的問題。在設(shè)備生產(chǎn)的時候，因為精確性較差就會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的平衡性受到影響，進(jìn)而引發(fā)振動。所以在生產(chǎn)的時候一定要確保裝配的品質(zhì)，只有這樣才可以確保轉(zhuǎn)子運作正常。除了生產(chǎn)方面的原因，設(shè)計不合理也會導(dǎo)致問題發(fā)生。

3 振動引發(fā)的問題簡述

首先也是非常嚴(yán)重的一個問題就是端方的軸封破損。低壓端部軸封磨損可導(dǎo)致密封作用破壞，使空氣漏入低壓缸中，因而破壞真空高壓端部軸封磨損使高壓缸向外漏汽增大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子受熱進(jìn)而出現(xiàn)形變。而且因為蒸汽的進(jìn)入導(dǎo)致油膜受水干擾，進(jìn)而導(dǎo)致軸瓦受損。因為蒸汽的損失還會對資金方面帶來一定的壓力。其次，隔板汽封磨損。假如隔板汽封磨損得太過嚴(yán)重的話，將使級間漏汽增大。增加轉(zhuǎn)子上的軸向力，引起推力瓦烏金溶化。第三，滑銷系統(tǒng)磨損。我們都知道滑銷體系設(shè)置的意義有兩方面，第一是為了使得設(shè)備固定，第二是為了在設(shè)備受熱的時候確保其能夠順利的變形。然而在系統(tǒng)無法正常工作的時候，變形就會隨之受影響，最終導(dǎo)致惡劣的后果。

4 安裝設(shè)備時常用預(yù)防振動現(xiàn)象的方法簡介

第一，汽缸及缸內(nèi)部件中心找正。在安裝好氣缸之后，關(guān)鍵工作就變成了找準(zhǔn)中心點，只有明確了中心點才可以確保設(shè)備運作穩(wěn)定。在工作的時候要切實按照規(guī)定來開展。在安裝的時候要確保缸體的中點和隔套是在一個水平方向上，假如無法保持在一個水平線的話，就會導(dǎo)致設(shè)備運作時蒸汽泄露不勻，導(dǎo)致振動現(xiàn)象發(fā)生。

第二，做好軸系連接的平直和同心。當(dāng)水平放的時候，轉(zhuǎn)子會因為本身的重力原因而發(fā)生靜撓曲，因此在安裝好轉(zhuǎn)子之后，它的中心線必須是平滑的曲線。假如該線的方位形態(tài)不一致的話，那么這些軸承本身的負(fù)載也是不完全一致的，因此要按照軸承的具體方位來明確曲線的實際方位。只有當(dāng)整個轉(zhuǎn)子連在一起，呈一連續(xù)的光滑曲線，方能保證整個轉(zhuǎn)子平穩(wěn)運行。當(dāng)轉(zhuǎn)子揚度確定后，汽機縱向水平隨之而定，各軸承負(fù)荷、轉(zhuǎn)子受力、軸向力、臨街轉(zhuǎn)速也隨之而定。

另外，還要保證聯(lián)軸器法蘭外圓與軸頸同心，聯(lián)軸器法蘭止口或螺栓孔節(jié)圓同心，端面瓢偏，連接螺栓緊力對稱。否則，無論圓周和端面如何正確，都會造成軸系不同心和不平直，還會使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生預(yù)載荷。當(dāng)轉(zhuǎn)子處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時，軸系同心度和平直度會直接產(chǎn)生振動的激振力，引起機組振動。

第三，認(rèn)真的安裝軸承。我們常見的設(shè)備的軸承使用的都是可傾瓦的，它們的特征是穩(wěn)定性非常好，而且能夠防止油膜振動。它可以自行的運動，柔性較好，能夠降低振動。在具體的安裝中，要確保軸承蓋子和瓦間的力合乎規(guī)定。

第四，保證軸承座的安裝質(zhì)量。在汽輪機基礎(chǔ)放線、墊鐵基礎(chǔ)研磨、墊鐵布置、臺板就位后，就可以進(jìn)行軸承座的安裝工作了。在安裝過程中必須按照圖紙技術(shù)要求及現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，必要時進(jìn)行多次測量，以求其加權(quán)平均值。此處要特別注意的是：軸承座幾何中心必須與軸頸承力中心重合。

第五，正確安裝滑銷系統(tǒng)，務(wù)必調(diào)整好間隙。在一般情況下，設(shè)備在運作的時候，其缸體會因為較高的壓力以及氣溫的影響，發(fā)生膨脹。要想使這種膨脹能夠自行的進(jìn)行，不對設(shè)備產(chǎn)生影響，所以我們設(shè)置了滑銷體系。它的出現(xiàn)能夠確保膨脹控制在合理范圍內(nèi)。所以在安裝的時候一定要確保安裝正確，保證系統(tǒng)的間隙合理。

5 結(jié)束語

通過上文的分析我們得知汽輪機的振動現(xiàn)象是不能夠避免的。不過我們可以憑借自身的智慧將問題控制在合理的區(qū)間之內(nèi)。這就要求我們的工作人員在工作的時候要認(rèn)真的按照相關(guān)的規(guī)定來開展活動，而且要密切的關(guān)注機組動態(tài)，只有這樣才可以在最短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而加以處理。除此之外，我們的檢修人員還要認(rèn)真的開展好本職活動，在設(shè)備運行一段時間之后就要對其認(rèn)真的檢測維護(hù)，只有這樣才可以確保設(shè)備的運行安全。

參考文獻(xiàn)

[1]張洪奎.大慶石化公司熱電廠一號汽輪發(fā)電機組振動分析及處理[J].熱力發(fā)電，2009.

[2]鄭宏權(quán)，鮑建國.汽輪機振動的故障特征分析及處理[J].冶金動力，2008.