某1 000 MW汽轮发电机组轴承载荷灵敏度计算分析

大型汽轮发电机组是一个多支撑结构,轴系中任一轴承标高的变化都将影响所有轴承的载荷分配,因此研究轴承栽荷灵敏度对机组稳定运行非常重要.利用传递矩阵法计算了某1 000 MW机组轴系扬度曲线及轴承载荷与灵敏度,对比分析了计算扬度曲线与实测曲线,两者在轴系中问吻合较好.两端差别较大.由计算扬度曲线与实测扬度曲线分别计算了轴系各轴承载荷分布情况,由计算扬度值得出的同根转子轴承载荷分配较为均匀.结合载荷对标高变化的灵敏度分析了该机组轴承栽荷对标高变化规律,端部轴承对裁荷的灵敏度较小,而中间部位较大.分析结果对该机组运行有指导意义.     

600MW汽轮发电机组轴系标高测试及振动故障治理

某电厂一台600MW汽轮发电机组存在严重的振动不稳定隐患,在机组带负荷过程中,5号、6号轴振出现了突发性的17.5Hz低频振动,幅值分量达170μm。通过对该机组轴系相对标高变化、振动和油膜压力的测试分析,得出轴系标高不合理是导致机组振动失稳的主要原因之一。介绍了机组振动测试情况和轴系标高测试试验方法,结合标高检测结果,分析了该机组轴系标高随工况的变化规律。测试结果表明,从冷态到热态,4号轴承标高相对5号轴承抬高达1.180mm。经综合分析,制定并实施了冷态下轴系标高调整方案,5号轴承相对4号轴承抬高0.9mm,彻底解决了该机组轴系振动不稳定问题。     

连通管-涡流传感器轴系标高多点同时测试系统及应用

大型汽轮发电机组一个多支撑结构,轴系中任一轴承标高的变化都将影响所有轴承的载荷分配,因此研究轴系标高测试技术,提供准确的轴系标高调整数据,对机组稳定运行十分重要.介绍了基于连通管和涡流传感器原理的轴系标高测试系统,该系统可同时测量机组多个轴承标高值随运行工况的变化情况,叙述了其工作原理、硬件和软件设计,分析了系统的几个     

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。     

汽轮发电机组轴系标高激光多点同时测试系统及其应用

为解决大型汽轮发电机组轴系热态标高变化测量问题,开发了基于激光和PSD技术的轴系标高测试系统.介绍了轴承标高测量原理和PSD工作原理,分析了影响标高测量精度的因素,提出了相应的解决办法,并给出了性能测试数据及应用实例.实测结果表明:系统分辨率为1 μm,测量精度为15μm,能连续在线同时监测大型汽轮发电机组各轴承绝对标高和相对标高变化;现场实测数据稳定、可靠,可为振动故障诊断提供依据,为轴系标高调整提供参考.     

多转子系统轴系标高变化对振动的影响分析

对大型汽轮发电机组轴系标高对振动的影响进行了分析,提出了运行中判断转子对中状态的合理方法。指出标高对振动的影响需要根据故障的性质而定,标高变化对强迫振动的影响较小,对自激振动的影响较大。     

多支撑汽轮机轴承标高调整对轴封间隙的影响分析

采用传递矩阵法、差分法等建立多支撑轴系轴承标高调整对相邻截面轴封间隙影响的分析模型,考虑了轴承标高调整对轴承载荷的影响、轴承载荷对轴颈偏心距和偏位角的影响以及转轴弹性变形等因素的共同作用,并以某大型汽轮发电机组为实例进行了计算分析。结果表明:受油膜、转轴弹性变形等因素影响,轴封间隙变化量小于轴承标高调整量;与中间轴承相比,自由端附近轴封间隙变化对轴承标高变化不敏感;轴承载荷越轻,轴承标高调整对轴封间隙变化的影响越小,对于油膜振荡等失稳类故障,故障治理时标高调整幅度可以大些;低转速下油膜较薄,缓冲效果较弱,轴封间隙变化对轴承标高变化较敏感。     

联轴器不对中状态对船舶轴系动力学特性影响的试验

针对某船舶高速轴系不对中状态对轴系振动的影响,建立涡轮转子-传动轴-太阳轮转子试验模型,通过调整轴承支座的标高来模拟平行不对中和转角不对中量,进行多次升降速试验获得靠近轴承处的转子的振动位移。研究表明:不同的联轴器不对中状态对轴系的临界转速没有影响;在工作转速4 200 r/min时,不同联轴器对中状态下轴系各测点基频振动幅值变化很小,靠近套齿联轴器的太阳轮右侧轴承处转子2倍频振动明显大于左侧轴承处的振动;整体抬高太阳轮轴系标高对2倍频振动的影响较小;太阳轮左侧轴承支座标高降低时各轴承处2倍频振动幅值均有一定程度的增大;降低涡轮驱动端轴承支座的标高,轴系2倍频振动幅值整体增大;各对中状态下所有测点振动幅值的计算值与试验测量值的平均偏差小于20%,不同的对中状态对涡轮机转子的振动影响均小于对太阳轮转子的影响。     

一起由于轴系振动传递所诱发的汽轮发电机组故障分析

某汽轮发电机组1号轴承振动超标,通过对振动进行测试和分析,发现1号瓦振动过大并不是由于汽轮机本身所引起的。结合机组启停过程振动变化和振型图分析,发现1号轴承振动实际上是由于发电机振动传递所诱发的。通过发电机平衡,解决了汽轮机前轴承振动。这种由于轴系振动传递所诱发的汽轮发电机组故障现象值得重视。     

1000 MW汽轮机轴承载荷分配测试方法和试验研究

为测试轴承载荷分配,提出了基于转轴截面应变值的轴承载荷测试方法,建立了轴承载荷计算分析模型,研发了测试装置。以某台1 000 MW大型汽轮机为例,测试了轴系连接状态下汽轮机各轴承载荷分配,并据此分析了机组安装时轴系对中状态。试验所得各轴承总载荷与轴系总载荷之间的误差小于1%,单个轴承载荷测试值与设计值之间的误差小于1%,说明本测试方法准确度较高。该汽轮机安装状态下轴系载荷分配与设计值相近,轴系对中状态合理。     

应变-传递矩阵法计算轴系载荷分布及实验研究

通过建立轴系对中的力学模型和测量轴系截面的应变值,应用应变传递矩阵法计算轴承的实际载荷和标高,实现轴系载荷的分布计算;并通过改变轴承的标高来测量其负荷影响系数．结果表明：测量值和理论值比较接近,采用应变-传递矩阵法计算轴系载荷分布十分有效,该方法实现简单,模块性强,处理复杂结构的能力也较强．     

300MW汽轮机轴承绝对标高测量装置的研究

引进型300MW汽轮机发电机组普遍存在低压缸轴承座刚度较差的问题，使得运行过程中机组轴承的绝对标高易于变化而导致机组振动增加。为此，现场往往需要精确地测出在运行时机组轴承绝对标高的变化以便准确地对机组进行异常振动故障诊断及正确地对机组进行调整、安装或维修。文章应用近代物理学中光学的干涉及微弱信号检测原理，设计了一套300MW汽轮机发电机组轴承标高测量装置，较精确地测量出轴承的绝对标高并利用计算机对标高进行现场实时统计、分析、记录。     

基于轴承座振动信号检测的轴系扭振监测方法实验研究

提出了一种基于轴承座垂直方向振动信号检测的轴系扭振监测与诊断的新方法,建立了扭振监测与诊断的理论模型,给出了轴系扭振故障存在与否的诊断准则。实验结果表明:该方法在保证轴系扭振监测实时性的同时,能够准确、有效地判别出冲击载荷下的扭振故障,能够清楚地显示轴系的前两阶扭振固有频率上的振动响应分量,且验证了所提出的扭振故障特征参数在很宽的转速范围具有良好的稳定性。研究结果为汽轮发电机组轴系扭振故障在线监测提供了一种新的有效方法。     

大型汽轮发电机组轴系不对中振动的研究

轴系不对中可分为联轴器不对中、轴瓦中心标高偏差以及转子与静子不同心三种类型，分析讨论各种不对中情况的力学机理及振动故障特征，给出联轴器不对中的晃度控制参考标准，并介绍各种不对中故障的工程实际案例。轴振晃度是联轴器对中状态的直接反映，可利用轴振晃度数据诊断联轴器不对中。在安装和检修过程中应严格进行轴系找中、在运行过程中应避免对机组轴系形成冲击负荷，才能保证大型汽轮发电机组的安全、稳定、经济运行。图7表8参8     

国产600MW汽轮发电机组轴系动平衡研究

针对国产600MW汽轮发电机组运行中普遍存在的轴系异常振动问题,分析了振动现象、振动特征、振动机理及其原因,并对现场动平衡问题的处理方法进行了总结.结果表明：国产600MW高中压转子由于结构不对称存在较大的振型干扰,现场对转子进行动平衡时应考虑各阶振型的干扰系数,尤其是一阶配重对二阶振型的影响;部分机组低压转子轴承座振动超标的原因为采用坐缸式轴承座的支承刚度不足,现场可以通过精细动平衡来消除;发电机转子振动主要呈现三阶振型,现场校正三阶不平衡的方法就是在低-发对轮或发-励对轮上加重,且在动平衡分析时应注意区分振型畸变;集电小轴的振动受发-励对轮的安装工况影响较大,现场对其进行动平衡分析时应考虑发-励对轮下张口对加重响应的影响.     

离散小波与傅里叶分析相结合的水电机组振动测试研究

为了更为准确有效地诊断水电机组的振动情况,对国内某电站进行稳定性试验,实测变负荷情况下机组的上下机架、各导轴承的振动和摆度信号以及尾水管的压力脉动,分析振动峰峰值与负荷的变化规律,并结合离散小波与频谱分析对水导轴承的摆度信号进行处理,提取出信号的奇异点和能量的优频(集中在0~50Hz的中低频段内)。分析得出是机组的动不平衡引起的主轴碰磨和水力脉动引起机组的异常振动,需进行动平衡处理,通过实际检修验证了该方法的有效性。     

大型抽水蓄能机组振动特性分析与评价

抽水蓄能机组振动尤其是其水力稳定性直接关系到电站的安全运行,是检验主机设计加工、现场安装及新机调试等质量的重要验收指标之一。以清远抽水蓄能电站~#1机组为研究对象,基于动平衡试验等一系列现场试验,结合旋转机械振动测量评价ISO标准和机组自身特性,评价分析了~#1机组振动特性。结果表明,采用长短叶片转轮设计明显降低了无叶区压力脉动和水导轴承座振动,且其振动性能优于常规叶片转轮。利用现场动平衡试验解决了发电机转轴振动及轴承座振动由质量不平衡所导致的振动超标问题,在最优工况下~#1机组上导、下导轴承座振动位移均小于16μm,三导摆度位移均小于148μm,即便处于50%负荷稳态工况其振动幅值仍处于A/B区。