大功率汽輪發(fā)電機組轉子與支撐系統(tǒng)振動目錄

關于設備的不對中的診斷，各種培訓資料及論文講述了很多，綜合起來包括以下兩個方面：

1、平行不對中：徑向振動大，2X頻占主導，聯(lián)軸器兩側軸承徑向同方向相位差180度。

2、角向不對中：軸向振動大，1X頻占主導，有時2X頻大，聯(lián)軸器兩側軸承軸向方向相位差為180°。

不對中嚴重時，還可能出現(xiàn)類似松動的頻譜。

以上是目前大多數(shù)資料、論文、和故障診斷設備廠家的培訓資料。經(jīng)過多年的實踐和對不對中機理的認識、研究，個人認為上述論斷只能在部分條件下成立。該論斷還能對振動工作者形成誤導，導致故障診斷率低，使故障診斷工作陷入困境。

上述論斷成立的條件：1、軸承為滾動軸承2、聯(lián)軸器為非剛性聯(lián)軸器。比如對使用橡膠彈性圈連接的聯(lián)軸器。比如引風機、送風機等設備。

對于剛性聯(lián)軸器，使用滑動軸承的軸系不成立。比如汽輪發(fā)電機組、透平機組等設備。下面談談這類設備的不對中。

國內對這類設備的不對中的概念產生了誤解。一般找中心是這樣做的：把聯(lián)軸器脫開，測量外圓和端面偏差。認為外圓和端面的偏差就是軸系的不對中。其實這樣做是一種誤解。軸系同心度和平直度偏差才是軸系不對中的度量。

軸系同心度和平直度偏差不是國內所講的聯(lián)軸器脫開后打出的外圓和端面偏差（國內所說的不對中），國內所講的不對中不引入激振力，但影響軸承的負荷分配，也可能使某個軸瓦有過大的預應力。

軸系同心度和平直度偏差指的是：

軸系同心度：兩半聯(lián)軸器止口或聯(lián)軸器節(jié)圓是否同心；或聯(lián)軸器節(jié)圓與軸頸是否同心。

軸系連接平直度：聯(lián)軸器端面與軸線是否垂直既端面是否瓢偏決定。

機組正確的對中心包括以下三個方面：

（1）轉子與汽缸或靜子的同心度

（2）軸系連接同心度和平直度

（3）各軸承座標高及左右位置

而在一般的檢修中只做（1）、（3）項，而第二項的超標才會引入激振力。（1）、（3）項不會引入激振力，（1）、（3）項是在聯(lián)軸器螺栓松開的情況下進行的，是對不對中錯誤的理解，這種把聯(lián)軸器兩半脫開所呈現(xiàn)的外圓和端口偏差是影響軸瓦載荷和軸頸在軸瓦中的位置，并不直接引起產生普通強迫振動的激振力。

軸系連接同心度和平直度，在現(xiàn)場一般大修中都不做檢測，而且目前這種故障引起的振動還沒引起關注，即使一些機組振動問題長期未解決，也沒對軸系連接同心度和平直度偏差產生懷疑。相反，在目前振動故障診斷中經(jīng)大量的實踐證明，所謂轉子中心（軸承座標高）對普通強迫振動影響實際并不大，卻被誤認為是引起機組振動最重要的故障之一，并對此進行研究和發(fā)表論文，不僅誤導了現(xiàn)場技術人員，而且誤導了不少振動專家，使振動故障診斷走了不少歪路。

軸系連接同心度和平直度偏差產生振動的機理：

軸系連接同心度和平直度偏差產生振動的機理與偏心輪激振原理相似，因此，除因轉子連接偏心，旋轉狀態(tài)下會產生不平衡離心力（1X）外，還因偏心對軸瓦會產生脈沖激振力。這種脈沖激振力，以傅里葉級數(shù)展開，除主要含1X外，還會有2X、3X等高階激振力，其激振力形式與軸歪曲相似。正因為如此，所以目前許多振動資料、教科書及國外的一些故障文章指出，轉子不對中的一個重要特征是含2X振動分量。這種說法從產生振動的機理上是正確的，但是在診斷步驟、方法和對不對中的正確含義上是錯誤的，從而得出了錯誤的診斷結果。

機組中心不正與振動的關系

再次明確兩個概念：

軸系不對中：兩半聯(lián)軸器止口或聯(lián)軸器節(jié)圓是否同心；或聯(lián)軸器節(jié)圓與軸頸是否同心，聯(lián)軸器端面與軸線是否垂直既端面是否瓢偏。

機組中心不正：轉子與汽缸或靜子的同心度；各軸承座標高及左右位置。

下面論述機組中心不正和振動的關系;

傳統(tǒng)概念將機組中心不正一直作為引起機組振動最主要的故障之一，由于外來語“不對中”的引入，進一步加深了這一傳統(tǒng)概念。據(jù)初步統(tǒng)計，因機組中心不正或不對中與振動的關系造成的誤診斷，占振動故障總的誤診斷的80%以上。所以為了避免誤診斷，提高故障診斷準確率，除應正確理解機組中心不正和不對中的實際含義外，還應明白傳統(tǒng)的機組不正和振動的關系，即機組一般大修中轉子找正和振動的關系。

一般機組大修中轉子找正的內容，只是對軸承座標高和左右位置進行調整，轉子與汽缸的同心度也需要考慮，但由于在實際操作中一般難于調整，軸系連接同心度和平直度均被忽略。

現(xiàn)場找正是將聯(lián)軸器斷開，檢查聯(lián)軸器開口和圓周偏差，傳統(tǒng)概念將這種偏差認為是軸系的不對中，上述已指出，這是一種誤解。在聯(lián)軸器節(jié)圓與止口（軸頸）、聯(lián)軸器端面瓢偏偏差合格的情況下，端面和圓周間即使存在再大的偏差，只要聯(lián)軸器連接螺栓擰緊之后，軸系就自然平直和同心，它不會引入直接產生振動的激振力，但由此會產生下列后果：

1、改變了各軸瓦載荷分配

當端面下開口時，會使聯(lián)軸器相鄰的兩軸瓦載荷減小，圓周差會使較低的相鄰軸瓦載荷減小，反之相反。當載荷過大時，會使軸瓦溫度升高，載荷過小，會使轉子失穩(wěn)，產生軸瓦自激振動。

2、改變動靜間隙

軸承座標高和左右位置的變化，不僅直接改變了動靜間隙，會使轉子撓性曲線發(fā)生一定變化，嚴重的產生動靜碰磨，使軸產生熱彎曲引起不穩(wěn)定普通強迫振動。

3、影響轉子振型曲線

由于軸瓦載荷的改變，影響轉子支撐狀態(tài)，使轉子振型曲線發(fā)生變化。但大量運行和消振經(jīng)驗表明，對于不平衡響應正常的軸系，當兩轉子聯(lián)軸器中心偏差1mm之內、端面開口在0.60mm之內時，對軸系的影響可以忽略。

4、軸承承受預載荷

預載荷直接的影響是使軸承承受額外的應力，并使軸頸壓向軸瓦的一側，由此產生非線性壓束，激起2X振動。可能會引起軸瓦溫度升高。預載荷未必有害，有些因素引起的預載荷會使軸瓦趨于穩(wěn)定。例如目前消除軸瓦自激振動，方法是有意將該瓦抬高，對該瓦加一個預載荷。