[发明专利]一种用于消除轴系不稳定振动的动平衡方法

说明书

本发明提供了一种用于消除轴系不稳定振动的动平衡方法，可以方便有效地解决特定类型机组常见的高中压转子异常振动问题。该方法根据该类型机组的轴系振动特征，创造性地采用高中压转子跨内跨外多平衡平面同时配重，运用特定的计算方法，通过一次施加配重即可消除因轴系稳定性下降造成的高中压转子异常振动。该方法最大限度减少了振动故障处理过程中的机组启停次数，是一种经过实践检验行之有效的消除汽轮发电机组异常振动的动平衡方法。

技术领域

本发明涉及一种用于消除轴系不稳定振动的动平衡方法，属于汽轮机轴技术领域。

背景技术

大容量汽轮机轴系异常振动原因较为复杂，长期运行中汽轮机基础的不均匀沉降、轴承座标高在热态运行中发生的动态变化等原因都会使高中压转子轴承负载减轻，导致轴承油膜形成不良，油膜刚度下降导致振动增大。在顺序阀运行方式下，不均匀气流力还可能使高中压转子发生气流激振。上述原因造成了在进行高中压转子现场高速动平衡工作时，对原始振动数据分析处理的难度较大。

发明内容

本发明目的是提供了一种用于消除轴系不稳定振动的动平衡方法，最大限度地消除由于转子质量不平衡引起的工频振动，使机组能够安全稳定运行。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

步骤l：对大容量汽轮机高中压转子前后轴承进行检修调整，轴承顶部间隙取安装标准值的下限。

步骤2：不拆除联轴器的条件下测试高中压转子轴颈扬度，并与安装时的检修记录进行对比计算，复装时按照轴径扬度的变化量数值，并根据高中压转子前后轴承在运行状态下的金属温度差值，将轴颈扬度值在安装标准值基础上调整相应数值进行补偿；因不同机组的基础沉降量和扬度变化量不同，这个数值不是统一的，需根据机组实际情况和现场处理经验灵活确定。

步骤3：将顺序阀的阀序改为对角进气方式，减小转子在水平方向上的偏移量；从汽轮机向发电机方向，转子旋转方向为顺时针时，将高负荷时第三顺序开启的调门改为使转子受力方向为右下方的调门；以改善转子受力状况，减小转子高负荷时向左上方的浮起量，提高轴承在该方向的油膜刚度。

步骤4：对高中压转子前后轴承测点的轴振进行频谱分析，找出其中的工频振动分量；对高中压转子振型进行同向矢量和反向矢量分解。

如果是一阶振型为主，则在高中压转子跨内两端平衡孔施加一组相同相位的配重，且由于该平衡位置的加重半径较小、平衡孔位置分散，需同时在高中压转子前端接长轴联轴器的平衡孔内施加一组与跨内配重相位相反的配重。

如果是二阶振型为主，则在高中压转子跨内两端平衡孔施加一组相反相位的配重，并同时在高中压转子前端接长轴联轴器的平衡孔内施加一组与高中压转子跨内前端配重相同相位的配重。

优选的，所述步骤1中控制瓦枕垫铁接触面积75％以上并均匀分布。

本发明的优点在于：

(l)大容量汽轮机的高中压转子的异常振动主要特征是振动频谱复杂，既含有转子质量不平衡引起的工频振动，也有气流激振引起的低频振动，有时还会有转子微裂纹等缺陷引起的倍频振动。本动平衡方法的目的是从复杂的振动频谱中找出其中的工频成分，通过配重手段，最大限度地消除由于转子质量不平衡引起的工频振动，使机组能够安全稳定运行。

(2)轴系稳定性下降会使支撑系统动态刚度下降，从而使振动幅值放大。因此本动平衡方法首先采取措施增强轴系的稳定性，提高支撑系统动刚度，从而得到较准确的由转子质量不平衡引起的振动分量。

(3)大容量机组高中压转子现场动平衡工作中，往往由于转子两端动平衡平面位置的局限性限制了配重效果。本动平衡方法根据轴系结构和转子振型特征，选取适当的跨外动平衡平面进行组合，运用特定的计算方法，通过一次施加组合配重即可获得较好的动平衡效果。

附图说明