发电机轴向振动机理及故障处理

《发电机轴向振动机理及故障处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、甘肃电力技术发电机轴向振动机理及故障处理王宝玉参(甘肃电力科学研究院甘肃省兰州市730050)【摘要】针对发电机轴向振动严重超标问题，通过对振动现象和特征的描述、归纳及对测试结果的分析、诊断，阐明了引起发电机轴向振动的机理和原因。采用避开共振、降低激振力及增加连接刚度的方法，消除了轴承座轴向振动，使机组得以安全运行。【关键词】发电机轴承座轴向振动共振刚度1前言3发电机振动情况150MW空冷发电机在启动时，前后两个轴承存在(1)启动升速过程中，4瓦轴向振动在低转速时严重的轴向振动。通过对发电机进行振动诊断、分振动较小。转速至1500r／min时，基频振幅变化不大，析，查明了造成轴向振

2、动大的根本原因。经诊断后通频有一个高峰值。转速至2700r／min时，振动迅速发现，发电机轴承座存在共振，轴承承力重心偏离爬升，表现为基频振动分量。转速在2800r／min附近，轴承座几何中心，激振力投影点与轴承座几何中心出现很明显的支撑系统共振。不重合，轴承座连接刚度低使轴承座产生轴向晃摆，(2)升速过程中，5瓦轴向振动在低转速时振动发电机转子存在残余不平衡质量。上述因素相互叠较小，转速至1750r／min时，基频变化不大，通频有加，造成发电机轴承产生较大的轴向振动。通过振一个高峰值。转速至2700r／min时，振动迅速爬升，动故障诊断，采取了相应的在现场容易实施的处理表现为基频

3、振动分量。转速在2800r／min附近，出现措施，对发电机转子进行了高精度高速动平衡、加很明显的支撑系统共振。固轴承座等，最终将发电机轴向振动值控制在允许(3)轴承的轴向振动过大，其轴向振动幅值是范围以内，使机组得以长期安全地运行。垂直和水平振动幅值的十几倍。2发电机轴承座的结构特点(4)轴向振动在转速2700r／min迅速攀升，表现为轴向振动在机组转速为2800r／min时对激振力极发电机两个轴承座均为落地式独立轴承，横向为敏感，不大的激振力就可引起很大的轴向振动。长度为1900mm，轴向宽度为600mm。轴承座外壳由振动迅速爬升时的振动分量主要为基频分量。共振厚度为30mm的钢

4、板焊接而成，内部只有2块筋板支转速与额定转速值的避开率较小。撑。轴承横向中心线离发电机外侧距离较近，轴承(5)振动在低转速1500r／min时，出现通频和基座在发电机侧没有位置设置支撑筋板。轴承座外侧频明显分离的振动峰值。后经过频谱分析，振动分有4条地脚螺栓。同样由于空间限制，内侧中间没量主要为2倍频振动分量。有地脚螺栓的位置，内侧仅有2条螺栓，比外侧少4发电机振动原因分析两条。发电机轴承承力重心偏离轴承座几何中心距离为80mm。为增加轴承座高度，在轴承座底部台板(1)从轴承座与台板连接来看，如此长的轴承与轴承座中间增加了一块约lOOmm的钢板，这样也座靠发电机侧没有螺栓固定，其连

5、接刚度势必降低，增加了一个接触面，增加了垫子层数，使得轴承座引起轴承座轴向晃摆。另一方面，钢板焊接而成的连接刚度降低。轴承座与常规的翻砂铸铁轴承座不同，这种轴承座6发电机轴向振动机理及故障处理制造时间短，造价低，最大的缺点就是整个结构单一个一个松，测量振动变化及对振动的影响。对没薄，整体性较差，固有频率较低。有影响的松完再紧上，一般只有两个螺栓对振动有(2)轴承座产生轴向Ao型共振。4号轴承座在转影响。采用上述方法，振动明显有所下降，但振动仍速至1500r／min时通频出现明显振动峰值，而振动维持较高水平。基频分量没有改变。经过频谱分析，发现存在较大(2)增加质量，降低共振频率，目

6、的是使轴承的2倍频振动分量。通过对轴承座进行模态分析，测固有频率避开工作转速。当轴承座出现共振时，采得4号轴承座48Hz轴向QA。型振动，5Y轴承座58Hz轴用增加质量的方法可以减小振动，改变结构的固有向QA。型振动。当机组转速与轴承座轴向振动的固有频率；通过人为增加轴承座质量，在轴承座顶部增频率一致时，轴承座的轴向振动将明显放大并迅速加了额外的重量，以增加阻尼，降低轴承座自振频上升，产生轴承座轴向共振。该轴承座固有频率都率，避开共振；按照经验，一般在轴承座顶部加1过分接近机组工作转速的频率，同样存在设计及制个固定质量，重量为轴承座重量的1／3O～1／20。该造缺陷。轴承座为2t，

7、于是增加一个70kg的质量置于顶部，(3)发电机轴承座的转子承力重心偏离轴承座振动明显下降。该方法只是临时采取的措施，主要几何中,L,8Omm，在交变的径向激振力作用下，造成由于机组运行的需要，也是为了检验是否属于共振，轴承座产生以基础为支点的轴向晃摆，形成轴向振不出现共振时增加质量不起作用。动。(3)加固轴承座，改变自振频率，避开工作转(4)通过测量轴承座外特性振动数据，检查轴速。起初由于对振动机理认识不足，采用加固轴承承座与台板、台板与基础和轴承座顶部两端振动差座