某国产50MW机组增容改造后轴系异常振动的故障诊断及治理

针对某国产50MW机组增容改造为60MW机组后轴系中1号瓦、2号瓦、4号瓦轴承异常振动的机理研究与分析，提出了该机组汽轮机轴承异常振动的原因是由于油膜轴承存在半速涡动，它是自激振动，而发电机转子4号轴承振动是由于发电机转子存在较大的不平衡量，它是强迫振动，针对轴系中存在的两种不同性质的振动提出了处理解决的途径，实践证明本文的分析及处理方法是行之有效的。     

引进30万千瓦汽轮机可倾瓦轴承静动特性试验研究

一、概述引进西屋公司先进技术制造的300MW汽轮机3#轴承是一种新型的组合结构轴承,其上半是带泄油槽的圆轴承、下半是两块活支瓦块。为了消化其先进技术,探讨新型轴承的性能特点,便于进一步使用、制造和推广应用,需要对该特殊结构轴承的静特性和动特性作全面的分析和试验研究。     

1000MW给水泵小机新型径向推力联合轴承设计开发

介绍了上海汽轮机厂自主开发设计的配套百万给水泵汽轮机的新型径向推力联合轴承,该轴承采用可倾瓦形式,具有稳定性较好、承载能力较高的特点,解决了普通浸润式轴承热油重复应用、摩擦耗功大、轴瓦温度偏高等问题。在国内大量使用大容量机组的给水泵汽轮机背景下,该轴承具有广阔的市场和应用前景。     

某台燃机啮合过程中可倾瓦突发振动的诊断与治理

某台燃气轮发电机与汽轮机啮合过程中经常会出现突变振动。振动一旦突发,幅值经常超过500μm,导致机组无法安全运行。振动突发后出现了很大幅值的半频分量。分析表明,轴承油膜涡动是导致振动的主要原因。通过调整轴承标高和减少轴承顶隙,消除了机组不稳定振动。需要指出的是,出现振动的轴承是可倾瓦,这是目前人们所公认的稳定性较高的轴承,但是实际运行中依然出现了失稳振动。对导致该现象的原因进行了分析。指出可倾瓦故障状态下,轴颈中心位置会发生较大的水平偏移,从而影响轴承稳定性。     

50MW机组推力轴承的改进及运用

针对现役50MW机组推力轴承瓦温偏高现状，通过分析传统推力轴承结构，找出了轴承偏载及瓦温偏高的原因。从改进结构设计着手，推出了新型的LEG(Leading Edge Groove)推力轴承，并对LEG推力轴承和传统推力轴承性能进行了比较分析。通过LEG推力轴承和传统推力轴承的现场应用实例比较，证实了LEG推力轴承性能的优越性。     

可倾瓦轴承服役间隙识别方法及温度极值预测

可倾瓦轴承摆动瓦块与转子之间的间隙大小(数量级一般为μm级)是决定轴承流体动压效应的最敏感参数之一,间隙的微小变化会带来轴承静动特性的明显变化。实际中,由于制造、装配误差以及工况变化,会使可倾瓦轴承实际间隙大小与已知的设计间隙产生不同程度的偏差,根据设计间隙确定的轴承性能参数并不完备充分,而实际间隙由于各种条件限制并不能直接测试。基于正反问题融合、理论与试验联立方法,以可倾瓦轴承润滑理论与计算模型为基础,将轴承性能仿真结果与测试得到的轴承特征点温度数据相融合,建立了轴承服役间隙与特征点温度的映射关系,构建了一种有效的可倾瓦服役间隙识别方法,并以某重型燃机可倾瓦轴承为案例,通过轴承服役间隙识别和轴承温度极值预测对该方法进行了验证。     

新型可倾瓦轴承

据“Turbomachinery Internationai”1993年1—2月号报导,美国罗得岛州西格林威治市的KMC公司提出一种新型可倾瓦轴承,它取代传统的多部件支点结构,代之以一种整体的挠性支撑结构,以便消除磨损和高的接触应力。KMC Flexure Pivot(挠曲支点)可倾瓦轴承的特色是中心支承的支撑结构,它挠曲形成收敛楔,而不是像传统支点可倾瓦的摆动件。消除了瓦块的颤动以及与传统支点可倾瓦轴承有关的制动,新设计在消除支点磨损和接触应力时,提供了低的横向联接和高的     

轴颈偏斜对椭圆轴承性能影响的试验研究

由于转子挠曲,加工误差,安装偏斜等原因,大型汽轮机轴承常会出现因轴颈偏斜导致的轴承两侧瓦温不均匀现象。文章结合轴承理论,选择特征位置的压力差表征转子偏斜程度,研究转子偏斜对椭圆轴承性能,特别是瓦温的影响。试验结果显示,即使是轻微的转子偏斜,轴承最高瓦温也是有明显的升高。在供油充足的条件下,增加流量不能对偏载轴承瓦温有明显的改善作用。     

LEG可倾瓦径向轴承的特性分析

介绍LEG可倾瓦径向轴承的结构特点,计算并分析LEG可倾瓦径向轴承的静特性和动特性,并对LEG可倾瓦径向轴承和浸润式可倾瓦径向轴承进行了比较,显示出应用直接润滑技术轴承的优越性。     

四瓦可倾瓦轴承大偏心下润滑性能研究

目前对可倾瓦轴承润滑性能的研究普遍局限于轴承偏心率0~1的范围。以四瓦可倾瓦轴承为对象,研究轴承偏心率大于1,即大偏心工况下,可倾瓦轴承的润滑性能。计算某可倾瓦轴承瓦间承载下的静动特性参数并与典型瓦面承载计算结果对比分析,并针对支点系数0.5、比压为0.6MPa的实例进行具体说明。结果表明:可倾瓦轴承在常用比压下会出现轴承大偏心状态,瓦间承载下承载力、最小膜厚和油膜刚度等关键润滑性能随偏心率变化的曲线与瓦面承载下的曲线相比有明显的滞后特点。     

安康水电厂机组轴承温度保护的改进

水轮发电机组的三大轴承是机组的关键部件之一.其上导轴承和水导轴承是机组转动部分的导向轴承,推力轴承用于承受转动部分的重量和轴向水推力.三大轴承运行情况直接影响机组运行的安全稳定性.安康200MW水轮发电机组中,上导轴承和推力轴承各有12块瓦,水导轴承有10块瓦.为监视三大轴承本身的运行情况,设置了测温及温度保护系统.三大轴承中各块瓦上均埋设     

高速五块可倾瓦轴承的性能试验

一、前言1984年上海汽轮机厂研究所应上海吴淞化工厂要求,承担了该厂一车间1号机(K350压气机)高速轴承的改进项目,包括设计、试验和现场实机测试等.该机原用椭圆轴承,在屡次大修中发现轴承上半瓦有局部碎     

可倾瓦轴承动态特性计算模型及方法研究

可倾瓦轴承由于具有良好的制振性及高稳定性等特征,目前被广泛应用于各种旋转机械。但由于可倾瓦轴承瓦块的摆动性,增加了系统的自由度,所以可倾瓦轴承线性动力系统的建模及计算方法较之固定瓦轴承要复杂的多。根据建模方法的不同,可倾瓦计算模型主要分为常规八系数模型、频变八系数模型、完整动力学系数模型3种。结合某引进机组大型可倾瓦轴承为研究对象,对可倾瓦轴承动态特性3种计算模型及方法进行了研究。并对计算中不计热弹变形及考虑热弹耦合效应下的轴承常规八系数动特性进行了计算,并对频变八系数模型进行了分析计算。结果表明:考虑瓦块热弹变形的可倾瓦轴承动特性系数计算结果精度较高,取消瓦块摆动频率与转子转频相同的假设的模型可望获得更高的精度。     

大型可倾瓦轴承瓦块数目对轴承静动特性的影响分析

借鉴国内外大型可倾瓦轴承设计技术特点,围绕实际大型可倾瓦轴承设计过程中急需解决的轴承温升、承载力与稳定性的设计难点与耦合问题,采用流固热耦合模型和多场分析技术,对不同瓦块数目变化下可倾瓦轴承的温度场、压力场、最小油膜厚度以及刚度、阻尼等静动特性进行计算分析,结果表明:块数目增加,可倾瓦轴承最大油膜压力和最高温度略有增加,最小有油膜厚度明显减小,导致轴承承载能力明显下降,但轴承刚度、阻尼明显增大,这对提高稳定性有利,实际中可倾瓦轴承瓦块数目的确定应根据设计要求和工况条件进行具体分析。     

不同开槽方式的椭圆瓦轴承润滑性能对比研究

为解决某电厂开槽椭圆瓦轴承在运行过程中存在温度过高的问题,考虑紊流、质量守恒边界等效应建立了轴承的热流体动力学润滑分析模型,采用有限元法求解了轴承性能,对比得出了四种不同开槽方式的椭圆瓦轴承对润滑性能(膜厚、膜压、膜温、功耗和流量等)的影响规律。结果表明:相对于上下瓦均不开槽(光滑表面)轴承,下瓦开中心槽导致油膜承载面积减小,油膜厚度大幅降低,油膜压力和油膜温度均显著升高;上瓦开槽对轴承性能影响较小,整体上降低了摩擦功耗,但略微增加油膜温度。     

汽轮机顶轴油系统及相关问题研究

大型汽轮机组在高速运行时能建立良好的润滑油膜,但在低速运行时,由于转子重量重,轴承比压大,无法形成稳定的润滑油膜。为防止转子在低转速时发生轴承碾瓦事故,大型汽轮机有必要设计足够容量和压力的顶轴油系统,用于建立可靠的轴承润滑油膜。对于没有配备顶轴油装置的可倾瓦轴承,建议增装顶轴油装置来防止碾瓦。对于已经配备有顶轴油系统的椭圆瓦轴承,要保证设备维护质量,提高润滑油品质,并且设置合理的顶轴油泵启动联锁转速,来防止因轴承卡涩而导致的碾瓦事故。     

径向滑动轴承变形与润滑耦合设计的双间隙协调法

以重载油轴承和水润滑轴承为背景研究瓦面变形的区域性和润滑计算方法,对变形区用双间隙函数来表征,相应变形和润滑算法与无变形函数假设下的结果基本一致。针对热粘弹算法复杂、工程应用困难的问题,提出并构造了一种计入瓦块变形的轴承双间隙表征方法,该方法依据瓦体变形大小将轴承间隙划分为变形区和非变形区的两段圆弧,并以最小膜厚为等效目标构造轴承的等效双间隙,进而达到运用经典润滑理论及成熟计算方法解决重载轴承瓦体变形与润滑的耦合设计问题的目的。以某大型(直径800mm)重载(135t)轴承为案例进行多方法计算结果对比分析,表明双间隙协调法较一般流体润滑模型最小油膜厚度和最大油膜压力的计算精度大为提高。由于双间隙方法有效建立了瓦体变形-间隙-膜厚的映射关系,进一步探讨了通过控制瓦体变形来控制轴承间隙和膜厚的问题,为重载轴承、水润滑轴承优化设计和承载能力提升提供了新的思路。     

可倾瓦轴承制造工艺研究

可倾瓦轴承以它特有的良好的抗失稳能力,已广泛应用于大型汽轮机发电机组上,对保证机组轴系稳定性特别是解决大型汽轮机组高中压转子振动问题起到了很好的作用,但可倾瓦轴承技术要求高,制造工艺复杂。文章总结了我厂及国外典型可倾瓦轴承的制造工艺技术,并对一些现场安装中出现的问题进行了分析。     

600MW汽轮发电机组的动态标高及载荷的计算

精确地计算、调整汽轮发电机组轴系的轴承标高，是保证机组稳定、安全运行的重要措施。因为标高决定了各轴承的载荷分布，从而直接影响转子轴承油膜的稳定性。在静态标高计算的基础上编制了动态标高的计算程序，所编制的程序可计算包括固定瓦、可倾瓦轴承在内的机组各种轴承的油膜厚度和特征参数，并可把轴承特性、动态标高及载荷分布结合在一起迭代计算，用该程序计算了600MW汽轮发电机组轴系的动态标高及动态载荷分布，得出了动态计算比静态计算提高精度的百分比，为该类机组的设计和安全运行提供理论参考。     

660MW超超临界机组1#、2#轴瓦异常情况分析及改进

通过对某公司制造的660—25／600／600超超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式汽轮机1拌、2#可倾瓦轴承瓦块设计结构、强度、低速碾瓦的特点及低速碾瓦机理分析,采取了防止低速碾瓦的相应措施,彻底解决了低速碾瓦的问题。宁德电厂1#、2#机1#、2#可倾瓦轴承经改进后投入生产运行,均未发生轴承低速碾瓦和正常运行超温的现象。