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摩擦振动发生的原因有哪些?

2022-07-15 16:54:04来源: 作者:xdnet

       运行过程中,转子与汽封等静止部件的间隙消失,导致动、静部件的接触,由此引起的振动称为摩擦振动
  
  大型汽轮机转子、缸体的体积和质量较大,因而柔度较大。出于经济性的考虑,汽封间隙又控制得比较小,使得摩擦振动在这类机组上较为频繁地发生。
  
  摩擦振动是机组常见的振动故障之一,这种振动往往比较剧烈,发散得比较快。动静接触产生的热应力如果超过材料的屈服极限,还会引起转子的永久弯曲。相当大一部分的转子弯曲是由动静摩擦引起的,一些轴系破坏事故也与摩擦振动有着直接或间接的关系。因此,识别摩擦振动的特点并及时采取正确的应对措施,是非常必要的。
  
  动静接触最经常发生在轴封和隔板汽封。汽封是密封蒸汽的一种装置,按其位置的不同,分为端部汽封(又称轴封)、隔板汽封和叶片汽封。端部汽封在汽缸和转子之间,减少蒸汽漏出汽缸或空气进入汽缸;隔板汽封在转子与隔板间隙之外,减少蒸汽漏入隔板后;在动叶的端部和轮盘圆周上与隔板体上的轴向和径向处设有的阻汽片称为叶片汽封。
  
  在轴封和隔板汽封发生的动静接触将引起转子温度的不对称,使转子发生热弯曲。而叶片汽封处的动静接触对转子温度影响不大,不会产生摩擦振动。
  
  另外,油挡、轴瓦、发电机的端盖、密封瓦等部位都有可能与转子接触。动静接触的发生与结构、检修和运行等方面的原因有关。
  
  01 结构原因
  
  有的低压缸的刚度较低,充水、抽真空和受热后容易发生变形。
  
  汽封段较长或汽封接近跨中转子跨中挠度比较大的部位。
  
  钢汽封或弹簧式汽封,这种汽封一旦发生碰摩,较难脱离接触。
  
  隔板变形。
  
  如果机组灵敏度较高,轻微的动静接触就会在振动上反映出来。
  
  02 检修原因
  
  (1) 动静间隙调整不当。
  
  如片面追求经济性,不适当地将间隙减小,从而引起动静接触。例如,一台600MW的机组因投产后不能满发,在检修中将高、中缸的间隙不适当减小,造成开机后甚至不能达到3000r/min。后来对部分轴封间隙进行复查,发现有的地方间隙甚至为零。
  
  制造厂提供的间隙值,更多是出于机组经济性的考虑。按照这样的间隙值调整,并不能完全避免动静接触。如低压缸隔板汽封的安装间隙一般在1mm左右,但是运行中缸体的下沉可以达到数毫米。
  
  因为在安装中难以把握合理的间隙,所以在新机启动和机组大修后比较容易发生摩擦振动。
  
  (2) 对中不良。
  
  (3) 滑销系统的卡涩引起的汽缸变形、跑偏。
  
  03 运行原因
  
  (1) 汽缸跑偏或基础不均匀沉陷。
  
  (2) 蒸汽温度的变化。
  
  如果蒸汽温度的变化过于剧烈,将引起静止部件的变形。因此,温度的变化必须控制在合理的范围内。
  
  (3) 汽缸进水和保温不良。
  
  水由蒸汽管道或抽汽管道进入汽缸将急剧冷却汽缸壁,其结果是在上下缸出现较大的温差,缸体“拱背”(弯曲)。这将引起剧烈的摩擦,并对通流部分部件的安全构成威胁。汽缸保温不良同样可以引起缸体的变形。
  
  (4) 排汽缸的快速加热和冷却。
  
  在低负荷和蒸汽流量小的情况下,排汽缸被快速加热,有可能导致汽缸变形。如果喷水装置没有及时投入,有可能引起摩擦。
  
  (5) 汽封损坏。
  
  汽封系统进汽温度的剧烈变化或进水,都将使汽封变形或损坏。
  
  (6) 暖机不充分。
  
  在转子存在较大晃度的情况下开机。
  
  (7) 剧烈振动。