摩擦振動(dòng)發(fā)生的原因

運(yùn)行過程中，轉(zhuǎn)子與汽封等靜止部件的間隙消失，導(dǎo)致動(dòng)、靜部件的接觸，由此引起的振動(dòng)稱為摩擦振動(dòng)。

大型汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、缸體的體積和質(zhì)量較大，因而柔度較大。出于經(jīng)濟(jì)性的考慮，汽封間隙又控制得比較小，使得摩擦振動(dòng)在這類機(jī)組上較為頻繁地發(fā)生。

摩擦振動(dòng)是機(jī)組常見的振動(dòng)故障之一，這種振動(dòng)往往比較劇烈，發(fā)散得比較快。動(dòng)靜接觸產(chǎn)生的熱應(yīng)力如果超過材料的屈服極限，還會(huì)引起轉(zhuǎn)子的永久彎曲。相當(dāng)大一部分的轉(zhuǎn)子彎曲是由動(dòng)靜摩擦引起的，一些軸系破壞事故也與摩擦振動(dòng)有著直接或間接的關(guān)系。因此，識(shí)別摩擦振動(dòng)的特點(diǎn)并及時(shí)采取正確的應(yīng)對(duì)措施，是非常必要的。

動(dòng)靜接觸最經(jīng)常發(fā)生在軸封和隔板汽封。汽封是密封蒸汽的一種裝置，按其位置的不同，分為端部汽封（又稱軸封）、隔板汽封和葉片汽封。端部汽封在汽缸和轉(zhuǎn)子之間，減少蒸汽漏出汽缸或空氣進(jìn)入汽缸；隔板汽封在轉(zhuǎn)子與隔板間隙之外，減少蒸汽漏入隔板后；在動(dòng)葉的端部和輪盤圓周上與隔板體上的軸向和徑向處設(shè)有的阻汽片稱為葉片汽封。

在軸封和隔板汽封發(fā)生的動(dòng)靜接觸將引起轉(zhuǎn)子溫度的不對(duì)稱，使轉(zhuǎn)子發(fā)生熱彎曲。而葉片汽封處的動(dòng)靜接觸對(duì)轉(zhuǎn)子溫度影響不大，不會(huì)產(chǎn)生摩擦振動(dòng)。

另外，油擋、軸瓦、發(fā)電機(jī)的端蓋、密封瓦等部位都有可能與轉(zhuǎn)子接觸。動(dòng)靜接觸的發(fā)生與結(jié)構(gòu)、檢修和運(yùn)行等方面的原因有關(guān)。

01結(jié)構(gòu)原因

?有的低壓缸的剛度較低，充水、抽真空和受熱后容易發(fā)生變形。

汽封段較長或汽封接近跨中轉(zhuǎn)子跨中撓度比較大的部位。

鋼汽封或彈簧式汽封，這種汽封一旦發(fā)生碰摩，較難脫離接觸。

隔板變形。

如果機(jī)組靈敏度較高，輕微的動(dòng)靜接觸就會(huì)在振動(dòng)上反映出來。

02檢修原因

（1）動(dòng)靜間隙調(diào)整不當(dāng)。

如片面追求經(jīng)濟(jì)性，不適當(dāng)?shù)貙㈤g隙減小，從而引起動(dòng)靜接觸。例如，一臺(tái)600MW的機(jī)組因投產(chǎn)后不能滿發(fā)，在檢修中將高、中缸的間隙不適當(dāng)減小，造成開機(jī)后甚至不能達(dá)到3000r/min。后來對(duì)部分軸封間隙進(jìn)行復(fù)查，發(fā)現(xiàn)有的地方間隙甚至為零。

制造廠提供的間隙值，更多是出于機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的考慮。按照這樣的間隙值調(diào)整，并不能完全避免動(dòng)靜接觸。如低壓缸隔板汽封的安裝間隙一般在1mm左右，但是運(yùn)行中缸體的下沉可以達(dá)到數(shù)毫米。

因?yàn)樵诎惭b中難以把握合理的間隙，所以在新機(jī)啟動(dòng)和機(jī)組大修后比較容易發(fā)生摩擦振動(dòng)。

（2）對(duì)中不良。

（3）滑銷系統(tǒng)的卡澀引起的汽缸變形、跑偏。

03運(yùn)行原因

（1）汽缸跑偏或基礎(chǔ)不均勻沉陷。

（2）蒸汽溫度的變化。

如果蒸汽溫度的變化過于劇烈，將引起靜止部件的變形。因此，溫度的變化必須控制在合理的范圍內(nèi)。

（3）汽缸進(jìn)水和保溫不良。

水由蒸汽管道或抽汽管道進(jìn)入汽缸將急劇冷卻汽缸壁，其結(jié)果是在上下缸出現(xiàn)較大的溫差，缸體“拱背”（彎曲）。這將引起劇烈的摩擦，并對(duì)通流部分部件的安全構(gòu)成威脅。汽缸保溫不良同樣可以引起缸體的變形。

（4）排汽缸的快速加熱和冷卻。

在低負(fù)荷和蒸汽流量小的情況下，排汽缸被快速加熱，有可能導(dǎo)致汽缸變形。如果噴水裝置沒有及時(shí)投入，有可能引起摩擦。

（5）汽封損壞。

汽封系統(tǒng)進(jìn)汽溫度的劇烈變化或進(jìn)水，都將使汽封變形或損壞。

（6）暖機(jī)不充分。

在轉(zhuǎn)子存在較大晃度的情況下開機(jī)。

（7）劇烈振動(dòng)。

審核編輯 ：李倩