? 汽輪發(fā)電機組安裝工程是工業(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)系到機組的穩(wěn)定性及持續(xù)運行的能力，而機組的振動問題則是汽輪發(fā)電機組安裝中最常見的問題。一般而言，汽輪發(fā)電機組的振動有很多方面的原因，既有設(shè)計制造方面的，又有安裝和運行方面的原因。本文簡單分析汽輪發(fā)電機組振動產(chǎn)生的原因，為今后汽輪發(fā)電機組的安裝及檢修做一定的參考。
? ? 質(zhì)量不平衡
? ? 汽輪發(fā)電機組是由汽輪機和發(fā)電機組成，通過軸承及端蓋將汽輪機和發(fā)電機連接組裝起來的，由汽輪機帶動發(fā)電機轉(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[1]的設(shè)備機組。因此當(dāng)轉(zhuǎn)子的質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心不重合時，就會在運行的過程中形成了離心力，產(chǎn)生周期性的擺動造成對軸承的壓迫。質(zhì)量不平衡時不僅會產(chǎn)生振動，還會造成機組的整體磨損。
? ? 汽輪發(fā)電機組轉(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.由加工制造時機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.此時不但引起振動，還很有可能引起汽輪機動靜部件之間的摩擦。因轉(zhuǎn)子熱彎產(chǎn)生的振動表現(xiàn)為顯著的軸向振動。尤其當(dāng)通過臨界轉(zhuǎn)速時，其軸向振幅增大得更為明顯。
? ? 1.3.轉(zhuǎn)動部件飛脫、松動。機組在轉(zhuǎn)動過程中，若葉片、圍帶、拉金以及平衡質(zhì)量塊產(chǎn)生飛脫，以及護環(huán)、轉(zhuǎn)子線圈、槽楔、聯(lián)軸器等產(chǎn)生松動，均會使汽輪發(fā)電機組產(chǎn)生振動。
? ? 所以，在制造時，汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子在裝配時每裝配一級葉片都應(yīng)對該級葉片進行動平衡試驗，整個轉(zhuǎn)子裝配完成后在出廠之前還應(yīng)該對整個轉(zhuǎn)子進行低速和高速動平衡，以確保轉(zhuǎn)子的不平衡量在一個合格的范圍內(nèi)。在安裝、維修時，要特別注意轉(zhuǎn)動部件連接的牢固性，確保轉(zhuǎn)動部件與軸的連接強度在要求的范圍內(nèi)，避免運轉(zhuǎn)時飛脫及松動。在試運轉(zhuǎn)時，要注意軸承的升溫及振幅，及時排除影響因素及安裝問題。不得在出現(xiàn)異常時任由軸承升溫及振動而不停車，造成機組損壞。
? ? 機組安裝坐標(biāo)系偏差
? ? 汽輪機組有多個部件組裝而成，各部件反映在坐標(biāo)系上的相對位置應(yīng)是確定的。而在具體安裝時，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，各部件的實際安裝位置或多或少都存在一定偏差，因此機組運行時的狀態(tài)也會與理論狀態(tài)不一致。而當(dāng)機組的支撐轉(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，就有可能造成機組的振動。
? ? 2.1.軸承標(biāo)高
? ? 發(fā)電機組由汽輪機及發(fā)電機兩端的軸承支撐，若汽輪機和發(fā)電機兩端軸承標(biāo)高或者是汽輪機與發(fā)電機軸標(biāo)高不在一個合理的范圍內(nèi)，則會導(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)致機組自激振動、油膜振動和汽流激振等；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，就會因受熱膨脹產(chǎn)生碾瓦現(xiàn)象，引起機組的振動。
? ? 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)動要受到蒸汽阻力、電磁場及軸承摩擦等阻力，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)的受力就會變得不均勻，引起汽流激振、電磁激振和動靜碰磨。若碰磨發(fā)生在轉(zhuǎn)軸處，則會使轉(zhuǎn)子發(fā)生熱彎曲而引起不穩(wěn)定普通強迫振動[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稱時，不論圓周和端面如何正確，當(dāng)把連接螺栓擰緊后，都會使連接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。另外，靠背輪安裝不正確，中心沒找準(zhǔn)，也會產(chǎn)生振動，此振動隨負(fù)荷增加而增加。
? ? 機組本身特性
? ? 3.1.軸承自身物理特性
? ? 軸承自身特性對機組振動的影響主要包括軸瓦緊力、頂隙和連接剛度等幾個方面。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組振動超標(biāo)。軸承的連接情況主要對軸承剛度產(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較大，所以必須將軸承各連接螺栓擰緊，在現(xiàn)場經(jīng)常發(fā)現(xiàn)由于連接螺栓未擰緊而引起振動的現(xiàn)象。
? ? 3.2.動靜間隙
? ? 汽輪機轉(zhuǎn)子與汽缸和軸封之間以及發(fā)電機轉(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，機組才能正常運行。當(dāng)汽輪機轉(zhuǎn)子與汽缸之間的間隙過大時，汽輪機內(nèi)效率會降低；當(dāng)汽輪機與軸封之間的間隙過大時，可能引起蒸汽外漏或者空氣內(nèi)漏，從而影響機組的效率和真空度；當(dāng)發(fā)電機轉(zhuǎn)子與靜子之間的間隙過大時同樣會影響發(fā)電機的效率。但是，它們之間的間隙又不能過小，否則將引起動靜碰磨，進而會使機組的振動變化，以至于機組的振動超標(biāo)。因此合理調(diào)整隔板汽封、端部汽封以及發(fā)電機轉(zhuǎn)子與靜子之間的間隙是非常重要的。