? 汽輪發(fā)電機組安裝工程是工業(yè)安裝工程中常見的關鍵工程，其安裝質量的好壞關系到機組的穩(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)電機轉子在定子中高速旋轉切割磁力線，從而產(chǎn)生感應電勢[1]的設備機組。因此當轉子的質心與旋轉中心不重合時，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)電機組轉子的質量不平衡產(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量較差引起的原始不平衡。
? ? 1.2.轉子發(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。因轉子熱彎產(chǎn)生的振動表現(xiàn)為顯著的軸向振動。尤其當通過臨界轉速時，其軸向振幅增大得更為明顯。
? ? 1.3.轉動部件飛脫、松動。機組在轉動過程中，若葉片、圍帶、拉金以及平衡質量塊產(chǎn)生飛脫，以及護環(huán)、轉子線圈、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)電機轉子在裝配時每裝配一級葉片都應對該級葉片進行動平衡試驗，整個轉子裝配完成后在出廠之前還應該對整個轉子進行低速和高速動平衡，以確保轉子的不平衡量在一個合格的范圍內(nèi)。在安裝、維修時，要特別注意轉動部件連接的牢固性，確保轉動部件與軸的連接強度在要求的范圍內(nèi)，避免運轉時飛脫及松動。在試運轉時，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。
? ? 機組安裝坐標系偏差
? ? 汽輪機組有多個部件組裝而成，各部件反映在坐標系上的相對位置應是確定的。而在具體安裝時，因設備的制作精度、設備基礎質量、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。而當機組的支撐轉子各軸承的標高、轉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)電機兩端軸承標高或者是汽輪機與發(fā)電機軸標高不在一個合理的范圍內(nèi)，則會導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.轉子與汽缸或定子的同心度
? ? 轉子在汽缸和定子內(nèi)做高速轉動要受到蒸汽阻力、電磁場及軸承摩擦等阻力，如果轉子與汽缸或定子的同心度偏差過大，則轉子在圓周內(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)生在轉軸處，則會使轉子發(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，還會使轉子產(chǎn)生預載荷。當轉子處于旋轉狀態(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，也會產(chǎn)生振動，此振動隨負荷增加而增加。
? ? 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。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
? ? 汽輪機轉子與汽缸和軸封之間以及發(fā)電機轉子與靜子之間都存在一定的間隙，當間隙的大小處在規(guī)定的范圍內(nèi)時，機組才能正常運行。當汽輪機轉子與汽缸之間的間隙過大時，汽輪機內(nèi)效率會降低；當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；當發(fā)電機轉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。因此合理調整隔板汽封、端部汽封以及發(fā)電機轉子與靜子之間的間隙是非常重要的。