机组振动基础知识的讲解.docx

PAGE PAGE 10 机组振动 一、 基本概念 振动：物体偏离平衡位置，出现动能和位能的连续相互转换的往复运动形式称振动。受一次冲击力产生的振动——自由振动：受周期性的 变化力产生的振动——受迫振动。 振动的描述：振幅；频率；相位；方向。 振幅：单向振幅——振动极限位置与平衡位置之间的距离； 双向振幅——振动两极限位置之间的距离，也称峰—峰值； 频率：每一秒钟振动的次数； 通频——最大振幅的振动频率； 基频——振幅最大的正弦振动频率； 分频——某一振动中各种正弦振动的频率 相位：振动信号最大值与转子谋一点的相对位置； 方向：横向；轴向；扭转。二、 机组产生振动的原因 1． 不平衡离心力——转子的质量中心与回转中心不重合产生的不平衡离心力或不平衡力矩，周期性变化；2． 发电机不平衡的电磁力——转子磁场与静子磁场间不平衡作用力；3． 轴承油膜不平衡的作用力机组转子受周期性的不平衡力产生受迫振动，产生不平衡力的原因很多,按力的性质可分为： 1． 不平衡离心力——转子的质量中心与回转中心不重合产生的不平 衡离心力或不平衡力矩，周期性变化； 2． 发电机不平衡的电磁力——转子磁场与静子磁场间不平衡作用 力； 3． 轴承油膜不平衡的作用力 4． 蒸汽对转子作用的不平衡周向力 4． 蒸汽对转子作用的不平衡周向力 受迫振动的特点是：振幅大小与激振力成正比；振动频率等于激振力的频率；振动相位于激振力的相位有关；作用在转子上的不平衡力或力矩，不可能完全消除，只能设法减小。因此，机组的振动不可避免，只要振幅不超过允许值，不影响安全运行。但轴承支撑刚度不足，可能使振幅放大，原来合格的振动变为不合格。 受迫振动的特点是：振幅大小与激振力成正比；振动频率等于激振力 的频率；振动相位于激振力的相位有关； 作用在转子上的不平衡力或力矩，不可能完全消除，只能设法减小。 因此，机组的振动不可避免，只要振幅不超过允许值，不影响安全运行。 但轴承支撑刚度不足，可能使振幅放大，原来合格的振动变为不合格。 一般厂家保证：额定转速稳定运行时，轴承座的双振幅值不大于0.025mm，轴颈相对振动的双振幅值不大于 0.076mm；在通过临界转速时， 各轴承座双振幅值不大于 0.08mm，各轴颈相对振动双振幅值不大于0.24mm。若出现异常振动，表明存在机械故障，影响安全运行。 三、 机组振动的危害1．动静部分摩擦、转子弯曲； 轴承磨损，轴承脱胎；轴承座紧固螺钉松动； 凝汽器管束和主油泵零件损坏。 发电机振动过大，滑环和电刷磨损加剧，静子槽楔松动、绝缘磨损。四、 机组振动的测量——无法测量直接转子的最大振幅 涡流位移传感器测量轴颈相对轴承座的振动和轴承座的振动。过去测量轴承座的振动振幅。虽然轴承座的振动与转子的振动成比例， 但受轴承座刚度的影响，不能真实地反映转子的振动状况。现在机组采用 涡流位移传感器测量轴颈相对轴承座的振动和轴承座的振动。 测量轴颈相对振动的振幅会出现机械偏差，即轴颈圆周表面的椭圆度、 偏心率、剩磁，或材质不均等引起的偏差。一般可以通过扣除偏心率的方法修正，但对弹性热弯曲引起的误差无法估量。 偏心率、剩磁，或材质不均等引起的偏差。一般可以通过扣除偏心率的方 法修正，但对弹性热弯曲引起的误差无法估量。 五、 机组振动的评价 以振幅大小评价 对 3000rpm 机组：轴颈相对振动的振幅：≤0.08mm，正常；≤0.12～0.16 对 3000rpm 机组： 轴颈相对振动的振幅：≤0.08mm，正常；≤0.12～0.16mm，合格： ≤0.18～0.26mm，限时运行。一般：0.12mm，报警；0.24mm，跳闸。 轴承座的振幅：≤ 0.03mm，正常；≤ 0.05mm，合格；≤ 0.08mm， 限时运行。一般：0.05mm， 轴颈的绝对振动的振幅是轴颈相对振动振幅和轴承座振幅的矢量和。 轴颈绝对振幅≤0.1mm，正常；≤0.15～0.2mm，合格：≤0.25～0.32mm， 限时运行。 以振动速度大小评价——振动强度，单位：mm/S。 振动速度与振动的振幅和频率成比例，由于测量的是 通频振动，因此要进行频谱分析，求出各分频的振动，再求各分频振动速度的均方根。V 振动速度与振动的振幅和频率成比例，由于测量的是 通频振动，因此 要进行频谱分析，求出各分频的振动，再求各分频振动速度的均方根。 V ? 1 T ? V 2 ?t ?dt i 振动强度的评价方法，由于需要频谱分析和计算，只有在检测系统直 接给出振动速度，才能作为评价标准。 六、 振动故障的诊断 速试验，负荷试验，真空试验，进行振动的 速试验，负荷试验，真空试验，进行振动的频谱分析。获得机组振动的特 性——振幅、频率、相位的变化规律。 不平衡质量力激起的振动特点 机械激振力引起强迫振动：转子