转子热弯曲故案例分析.docVIP

1 - 转子热弯曲故障案例分析： 1、高压给水泵长轴弯曲案例（摩擦热弯曲导致）： 故障简介： 该给水泵每次大修后，只能运行7-20天，刚大修完时，振动幅度一般在0.04-0.06mm，运行一段时间后，振动值达到1.17mm，轴瓦巴氏合金磨损严重。 故障特点及检查情况： 泵启动后联轴器端轴瓦振动，2h内从0.38mm升至0.76mm。最初怀疑是对中不良引起，经重新对中并更换联轴器弹性胶圈后，两端轴瓦振动都降到0.45mm以下。但运行4h后，两端轴瓦振动值又升到0.7mm以上。反复调整后，振动问题仍无法消除，而且每次都有随运行时间增加而增大的情况。振动频谱显示振动以工频为主，引起振动的可能原因是：轴弯曲或动不平衡。 将转子组装后进行外观检查，各级口环及导叶套处轴套磨损均在同一相位处，每处宽度25mm，共10处(每级叶轮对应一处)，磨损的沟槽深者达0.8mm以上，磨损处的金属呈受热后的蓝色，磨损弧长约1/2圆周长度。各段的静口环及导叶套顶部磨损偏轻，底部磨损偏重，测量与其对应的转动部件配合间隙都在1.1mm以上。转子径向最大跳动值为0.13mm，且最大值在3、7级轴套处，5、6级间轴套(轴长中点)径向跳动值为0.07mm。 故障分析： 由测量的数据可以知道，泵转子有一定径向跳动存在，转子在冷态情况下动静碰磨也比较小。转子冷态的弯曲，不足以产生运行时的剧烈振动和拆检后观察到的磨损情况。可假设如下：泵在运行的情况下，由于导叶套处轴套的偏磨，轴套局部发热，当产生的热量较大而无法被介质及时带走时，偏磨处发蓝。轴套碰磨与不碰磨处的两侧，由于温度差而产生不一致的热膨胀使轴弯曲，轴弯向原来转子已经碰磨的一侧。这样就出现了碰磨、发热、弯曲、碰磨加剧、轴进一步发热弯曲的恶性循环。这种假设与叶轮口环及导叶套处实际偏磨、发蓝，振动值随时间加大，主要分量为工频的现象相吻合。 解决办法： 减小转子初始弯曲；减小转子动不平衡量，使转子在运行时离心力引起的转子弯曲尽量小；销定轴承座，使运行中转子不变位；提高转子初始中心找正精度；大修时适当修改规程，加大导叶套与导叶挡套之间的间隙，一般取叶轮口环磨损后允许最大间隙的1.3倍。对DG270-140B高压锅炉给水泵取1.3mm。 效果： 加大导叶套与导叶挡套之间的间隙(1.3mm)，不影响泵的压力、流量、效率。增大间隙后，即使由于各种原因造成泵转子轻微摩擦，也只发生在叶轮口环上，不会引起转子热弯曲。而经短时间运行磨合后，振动情况好转。目前，给水泵连续运行中两轴瓦振动值都在0.01mm以下。 2、上海石化公司热电总厂25MW背压式机组振动加剧案例（转子中心孔进油导致转子热弯曲） 故障简介： 该机组（0号机）自1992年10月安装、投运以来，相继发现一些缺陷，其中机组振动超标尤为突出，最大达190μm。经多方努力，暂时解决了振动问题。但1998年11月机组在停运半年后重新启动，发现振动加剧，无法正常投运。 图1 轴系的支承示意图 故障特点及检查情况： （1）1998年发生转子热弯曲前的振动及处理情况： 0号机于1992年10月28日投入运行，当时发现机组振动值偏大，但未超出标准。1993年2月和7月，0号机在冲转并网后发现2、3号轴承(见图1)振动相当剧烈(横向振动最高达190μm)。为此，曾对该机组的1~6号轴承、滑销系统、汽缸疏水系统等进行了全面检查和抢修，但始终未能彻底消除振动的严重超标。 针对上述问题，进行了多次分析和讨论，认为引起机组振动超标原因主要有三个方面：汽缸疏水不畅；汽轮机转子质量不平衡；油膜振荡。为此拟订了相应的处理方案。并在1995年3月21日到5月9日进行的第一次大修期间得到实施。 此后逐一解决了汽缸疏水不畅问题，消除转子质量不平衡缺陷，解决油膜振荡问题。 （2）1998年11月发生强烈振动的初步分析及处理情况 1998年11月，0号机因外界热负荷需要而开车，发现振动加剧，主要是1，2，3号轴瓦横向振动剧烈。小修后，振动问题没有解决。此后又进行了数次冲转，振动依然很剧烈。华东电试院进行了振动测试。 经过频谱分析得出以下结论： 启动过程中运行操作正常。 机组在升速过程中，刚至3 000 r/min时，振动良好。过了2~3 h，随着汽缸温度升高，振动逐渐加大，当下缸内壁温度接近400℃时，振动加剧。说明振动与温度有关。 振动主要为工频分量，占总振动量90%以上，且相位变化不大，说明振动性质为普通强迫振动。 排除了发电机引起振动的因素。因为虽然这台机组最大振动发生在发电机前轴承(3号瓦)，但没有并网，发电机的状态是稳定的，不存在使温度上升的因素。由于2、3号轴承在同一箱体内，汽轮机的原因使3号瓦一侧振动大些也是可能的。 之后有请西安热研所对机组振动进行了测量得出结论：定速之后振动随着缸温的升高和时间