某300 MW机组高中压转子振动故障的准确诊断

针对某300 MW机组运行中高中压转子振动爬升问题,通过分析冷态和热（温）态转子振动特性差异和转子弯曲量的减小等异常情况,诊断振动故障源于转子存在裂纹,热态下导致转轴刚度的降低和平衡状态的恶化。抽转子探伤检查发现转轴确实出现严重的裂纹,证实了诊断结论的准确性。及时停机检查和发现裂纹避免了机组继续运行可能发生的断轴毁机灾难性事故。文章还分析了该转子裂纹的产生过程以及对火电机组深度调峰和灵活性运行可能对转子安全性产生的影响。     

汽轮发电机组裂纹转子振动特性分析及其诊断

为防止转轴断裂事故建立了含裂纹转轴的运动方程。通过计算与试验分析,提出了转子裂纹的监测和诊断方法,并给出了工程实例。     

伯德曲线在某300MW汽轮机高中压转子裂纹故障诊断中的应用

某300 MW机组运行中汽轮机高中压转子振动不断爬升,且与主蒸汽压力升高和主蒸汽温度降低密切相关。通过启停机过程异常伯德曲线的分析以及振动与主蒸汽压力升高、温度降低高度敏感的特征,诊断高中压转子振动不断爬升的根本原因是转子出现了较严重的横向裂纹。揭缸检查发现,高中压转子调节级后应力释放槽位置存在长度覆盖超过3/4圆周周长、最深194 mm的横向裂纹,证实了诊断结论的正确性。深度调峰、灵活性运行方式会影响汽轮机转子的疲劳寿命,严重时会导致产生转子裂纹。建议加强对振动特征异常表现,特别是启停机过程异常伯德曲线的分析,及早发现存在裂纹,采取相应处理措施。     

裂纹转子的振动特性及其诊断

一、前言目前有许多大功率的汽轮发电机组超寿命运行。国内、外均发生过在转轴上出现裂纹的现象。目前直接确定裂纹的方法(如超声波、红外线)仅能探测停运状态的转子,不能在运行状态下进行测量。因而如何应用振动监测的有效工具来及时确定运行条件下裂纹出现和发展的技术,以防止转轴突然断裂的灾难性事故,已引起人们极其浓厚的兴趣。虽然人们已意识到确立断裂轴的检测和故障诊断技术非常重要,与以前相比,已能够进行某种程度的判断,但技术上尚未完     

主动磁轴承控制器对Jeffcott转子裂纹故障特征的影响

建立主动磁轴承(active magnetic bearing,AMB)系统中裂纹转子的动力学模型,从理论上分析主动磁轴承转子系统中裂纹转子的动力学特性,讨论主动磁轴承的控制方法及控制参数对转子裂纹故障动力特性的影响,以及裂纹对主动磁轴承转子系统的稳定性影响等问题。结果表明,主动磁轴承转子系统中转子的裂纹故障动力特性比传统的裂纹转子的动力特性更为复杂。控制器采用PID控制方式时,传统的用来诊断转子裂纹故障的特征参数在一定条件下能被继续用来检测裂纹的存在;同时,研究结果证明,控制器采用最优控制时,不能采用传统方法检测裂纹。     

汽轮发电机组裂纹转子振动特性及其诊断

在总结裂纹转子振动特性研究结果的归纳基础上,结合2台600MW等级机组异常振动分析和低压转子裂纹诊断过程,总结出实际机组裂纹转子的典型振动特征,其主要包括,振幅不断爬升,且大多呈不稳定同步振动,当裂纹足够深时才表现出明显的2倍频振动;加重响应线性度差,影响系数和滞后角与正常转子相比差异较大;振动随机组负荷增加而增大,但负荷降低时,振动却不能恢复到原始值等。建议在进行振动故障诊断时,若怀疑转轴上出现裂纹问题,则必须立即停机进行探伤检查,及时发现存在的早期裂纹,以防机组发生断轴毁机事故。     

通过振动监测诊断发电机转子裂纹

直接确定裂纹的方法仅能够在停机条件下检测。振动监测在运行状态下进行,对诊断裂纹尤为重要。介绍通过振动监测对一台发电机转子裂纹进行诊断的事例。该发电机主要振动特征为：转子的振动和晃度经常增大,需要经常进行平衡,而且平衡的方向接近；并网后振动随负荷增大,增大表现有时为渐变的,有时为突变的；到一定阶段后,振动失去再现性,即便进行平衡调整也不起作用。依据裂纹转子振动的机理,判断转子可能存在裂纹,经检查发现表面裂纹的长度已经超过圆周的80%。由于判断准确检查及时,避免了一场重大事故的发生。     

中小型电机的断轴处理

电机在使用过程中时常会发生转轴轴伸端断裂故障,常采用的方法是更换新的转子或转轴,对于热套的转子取出转轴部分较为困难。对绕线转子,由于转轴与转子间的结构决定了单独更换转轴很困难,而更换整个转子也很不经济。在修理实践中发现采用热套接轴的方法更为经济实用,我们将该方法用于对230kw以下规格的同、异步电机及起重用电动机的处理,共十余台,使用多年来,从未因接轴部分产生故障而烧坏电机。现将该方法介绍如下：（1）根据电机转子的结构选择热套接轴的部位,一般选择在轴的非配合档。（2）绘制所需要接轴部分草图（如图1示）,…     

汽轮发电机转轴法兰开裂事故的经验教训

介绍了一台国产600MW汽轮发电机组因运行中转子与固定的挡油环之间相互碰撞、磨擦而导致转轴振动幅度严重超标事故,致使转轴联轴器靠背轮的法兰上面有2条裂纹。分析了事故原因,指出:外因是旋转的转子与固定的挡油环之间相互碰撞、磨擦引起的振动;内因则是转轴端部带有法兰的轴头部分外圆上的凹槽内部没有实施倒角,而且存在加工不良现象,从而形成应力集中,引起裂纹并导致开裂。     

警惕汽轮机运行中工况变化控制不当引起转碰磨弯曲

1　问题的提出汽轮发电机组运行中 ,在润滑油和机械部件正常情况下 ,汽机产生转轴碰磨弯曲 (包括临时热弯曲 ) ,通常是对下述参数控制不当引起 :转子相对膨胀超过规程极限 ;汽缸两边纵向膨胀差大于 0 .35ｍｍ ;进汽温度变化率大于 3℃ /ｍｉｎ ;10ｍｉｎ内汽温上升或下降大于50℃ ;以及使用法兰螺丝加热装置不当 ,使汽缸两侧法兰温差大于 35℃等。但最近员村热电厂发现一种引发转轴碰磨弯曲的新因素 :一台投产不久的 50ＭＷ抽汽式凝汽机组作纯凝汽带 4 5ＭＷ负荷运行中 ,由于锅炉乙送风机断轴 ,值班人员立即切除全部煤粉火嘴 ,用 3ｍｉｎ将…     

异常振动分析识别汽轮发电机组转子裂纹故障

转子裂纹可能导致汽轮发电机组发生断轴毁机事故并造成重大损失,在机组运行中及时发现转子裂纹对于保障机组的安全稳定运行具有重要现实意义。在归纳总结裂纹转子振动特性研究结果的基础上,结合现场振动故障诊断经验,提出较为实用的异常振动分析识别裂纹转子的方法,并且通过对2台600 MW等级机组异常振动的分析和诊断,介绍了发电机转子和低压转子裂纹的发现过程。由于判断准确,及时停机检查,发现了裂纹,从而避免了机组继续运行可能发生的灾难性事故。     

小波变换在横向裂纹转子升速过程状态监测中的应用

起停机过程中振动特征的提取及其识别对于旋转机械故障诊断是极其重要的。该文用数值积分方法求解含有横向裂纹的Jeffcott转子模型在转子升速过程中的动态响应，并对其进行小波变换，最后用时频等高图来表示小波变换系数。结果表明小波时频等高图不仅能表示升速过程中横向振动各振动分量的能量组成情况，而且也显示了各振动分量的变化趋势，完整而直观地展现了整个升速过程，充分地提取了裂纹转子在升速过程中的特征，为实际旋转机械的振动故障诊断提供了依据。     

某30 MW贯流式机组转子中心体裂纹产生原因与处理措施

某水电厂灯泡贯流式水轮机组转子中心体与励磁引线支撑块焊缝区域反复发现裂纹。转子支臂根部励磁引线支撑块焊缝区域应力集中严重,焊接质量不佳,在交变载荷作用下,裂纹在此区域萌发,扩展到转子中心体。文中介绍了转子中心体裂纹情况,分析了裂纹产生原因,提出了处理措施和对应的焊接工艺。     

焊筋轴的结构及轴径的折算

随着机座号和极数的增加电机转子的轴孔也随之增大。转子的轴孔直接影响电机转轴的粗细，当转子的轴孔直径超过280mm时，早年的传统结构是利用铸铁支架来过渡。多年运行实践表明铸铁支架的电机运行可靠性低，其原因有二，一是铸铁支架在装压过程中因配合过紧易发生破裂或裂纹，如果未能检查发现，就给电机运行造成隐患；二是铸铁支架和轴的公差配合不紧，电机运行时会使铸铁支架松动，使电机振动，同时产生异常噪音。采用焊筋轴，就可以避免上述的情况发生，并能提高转轴的机械强度，降低轴的挽度，保证电机的安全运行。佳木斯电机厂自从引…     

电机断轴处理

电机在使用过程中发现转轴的轴伸端有断痕或断裂,一般采用办法:1) 换新的转子或转轴,但是对于热套配合的转子要压出转轴来是较困难的。2) 采取焊接嵌补的办法,此方法虽较简便,但是如不消除焊接后的内应力将会影响使用质量。3) 用热套小轴办     

50MW汽轮机转予的热应力分析

对某电厂50MW汽轮机转子裂纹车削前后不同运行条件下的温度场、热应力场和机械应力进行了有限元分析计算，计算分析结果表明裂纹位于转子最大应力发生处；裂纹部位的弹性槽车削后，转子最大应力有所降低；弹性槽尺寸的变化对应力集中系数有很大的影响。计算结果对转子裂纹车削加工方案以及安全性评定提供了技术数据。     

50 MW汽轮机转子的热应力分析

对某电厂50MW汽轮机转子裂纹车削前后不同运行条件下的温度场、热应力场和机械应力进行了有限元分析计算,计算分析结果表明裂纹位于转子最大应力发生处;裂纹部位的弹性槽车削后,转子最大应力有所降低;弹性槽尺寸的变化对应力集中系数有很大的影响。计算结果对转子裂纹车削加工方案以及安全性评定提供了技术数据。     

牵引电机转轴内锥结构应力分析及结构优化

通过在小齿轮转轴末段设置导锥的方法来优化转轴内锥结构,导锥的起点为转子冲片、压圈与转轴过盈配合后转轴装配应力迅速增大处.为减小装配应力对内锥结构的影响,同时不改变小齿轮与内锥轴之间的相互配合关系,导锥的大小应等于未安装小齿轮外锥轴时转轴内锥孔在径向方向的变形量.结构优化后,接触面的最大装配应力减小了22.28％.     

微电机转子的金属注射装配工艺

加拿大Fisher Gauge公司开发了一种微电机转子装配新工艺——金属注射装配法(Injected Me-tal Assembly简称IMA)。这种新工艺特别适用于微型感应电动机及步进电机的转子装配。这种新工艺实质上是把压铸技术应用于装配。其原理是把熔融的金属压入转轴和转子铁心内孔之间的间隙内形成一个金属套筒,达到把转子铁心安装在转轴上的目的。转子铁心与转轴的传统装配方法是用热配合,这种装配方法对零件的尺寸公差要求很严,转子铁心按内孔公差大小分类以便与相应的转轴配合,使半成品     

单边磁拉力对电机转轴挠度影响的计算

电机定子中心与转子轴心不重合时,定、转子之间的气隙将会出现偏心现象。在一般情况下,气隙偏心误差不超过气隙平均值的上下10％是允许的,但过大的偏心值会产生很大的单边磁拉力,导致电机转轴挠度的增加,进而影响电机的临界转速,但许多电机设计人员在计算电机转轴的挠度时,往往忽略单边磁拉力对于挠度的影响,为此,介绍了单边磁拉力产生的原因及对电机转轴挠度影响的计算过程。