汽輪機(jī)動(dòng)靜碰磨現(xiàn)象及診斷課件

1、汽輪機(jī)動(dòng)靜碰磨現(xiàn)象及診斷汽輪機(jī)動(dòng)靜碰磨現(xiàn)象及診斷汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件的碰摩是運(yùn)行中常見故障。隨著現(xiàn)代機(jī)組動(dòng)靜間隙變小，碰摩的可能性隨之增加。碰摩使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生非常復(fù)雜的振動(dòng)，是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)發(fā)生失穩(wěn)的一個(gè)重要原因，輕者使得機(jī)組出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)，嚴(yán)重的可以造成轉(zhuǎn)軸永久性彎曲，甚至整個(gè)軸系毀壞。對(duì)碰摩的故障特征，進(jìn)行了許多研究，但是，這些研究結(jié)果和實(shí)際情況還有距離，因?yàn)橄嗤奶卣鲗?duì)應(yīng)著許多其它的故障。碰摩的診斷是目前具有一定難度的主要振動(dòng)故障。每年全國(guó)都會(huì)有幾臺(tái)大機(jī)組發(fā)生動(dòng)靜碰摩而出現(xiàn)大振動(dòng)，但在處理過程中卻往往要走彎路。需要進(jìn)行多次開機(jī)，平衡加重或支撐加固，為此延誤數(shù)周已是常事。最終開缸檢查，方發(fā)現(xiàn)

2、汽封或通流部分已嚴(yán)重摩擦。汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件的碰摩是運(yùn)行中常見故障。隨著現(xiàn)一、機(jī)組碰摩原因機(jī)組動(dòng)靜碰摩通常有下列起因：結(jié)構(gòu)原因低壓缸剛度底，充水、抽真空和受熱后變形超標(biāo)；汽封段較長(zhǎng)或汽封接近跨中轉(zhuǎn)子跨中撓度比較大的部位；鋼汽封或彈簧汽封，這種結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生碰磨，較難脫離接觸；隔板剛度不足，發(fā)生變形；機(jī)組靈敏度高，輕微動(dòng)靜接觸就有反應(yīng)；檢修原因動(dòng)靜間隙調(diào)整不當(dāng)；對(duì)中不良；滑銷系統(tǒng)的卡澀引起氣缸變形、跑偏一、機(jī)組碰摩原因機(jī)組動(dòng)靜碰摩通常有下列起因：運(yùn)行原因氣缸跑偏或基礎(chǔ)不均勻沉降；蒸汽溫度變化過于劇烈；汽缸進(jìn)水或保溫不良；排汽缸的快速加熱和冷卻；（低負(fù)荷，小流量，排汽缸被快速加熱，噴水裝

3、置沒有及時(shí)投入）；汽封損壞；暖機(jī)不充分；振動(dòng)劇烈；運(yùn)行原因二、碰摩的后果輕的：汽封磨損汽封漏汽量增大降低汽輪機(jī)效率重的：葉片斷裂、主軸彎曲，甚至汽輪機(jī)完全損壞二、碰摩的后果輕的：三、碰摩通常發(fā)生的部位隔板汽封葉片圍帶汽封軸端汽封各軸承的油擋部位發(fā)電機(jī)的徑向碰摩通常發(fā)生在密封瓦處三、碰摩通常發(fā)生的部位隔板汽封主要碰摩點(diǎn)在哪些位置？主要碰摩點(diǎn)在哪些位置？主要碰摩點(diǎn)在哪些位置？排汽缸的快速加熱和冷卻；不同的情況次同步和超同步會(huì)呈現(xiàn)不同的量值。摩擦的另一個(gè)重要效應(yīng)是對(duì)轉(zhuǎn)子的局部加熱。某發(fā)電廠（B）國(guó)產(chǎn)300MW汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉進(jìn)汽邊磨損情況碰摩具有多種征兆，易變的信號(hào)特征與外界條件有密切的關(guān)系，在某

4、一時(shí)刻出現(xiàn)的征兆，在其它時(shí)刻可能不再?gòu)?fù)現(xiàn)，這使得碰摩故障的表現(xiàn)帶有一些不確定性。蒸汽溫度變化過于劇烈；碰摩的現(xiàn)場(chǎng)診斷是一項(xiàng)難度比較大的技術(shù)。按轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)與靜止部件的接觸情況分:十一、一臺(tái)機(jī)組碰摩實(shí)例發(fā)電機(jī)的徑向碰摩通常發(fā)生在密封瓦處單純用瓦振信號(hào)進(jìn)行判斷，只能看到頻譜。鋼汽封或彈簧汽封，這種結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生碰磨，較難脫離接觸；機(jī)組升降速的波特圖、極坐標(biāo)圖和級(jí)聯(lián)圖、全頻譜級(jí)聯(lián)圖。39) fr 、(0.啟動(dòng)過程的碰磨，機(jī)組停機(jī)下來(lái)暖機(jī)，連續(xù)盤車后再升速，或者將機(jī)組轉(zhuǎn)速降到不發(fā)生碰磨的轉(zhuǎn)速暖機(jī)；碰摩具有多種征兆，易變的信號(hào)特征與外界條件有密切的關(guān)系，在某一時(shí)刻出現(xiàn)的征兆，在其它時(shí)刻可能不再?gòu)?fù)現(xiàn)，這

5、使得碰摩故障的表現(xiàn)帶有一些不確定性。葉片斷裂、主軸彎曲，甚至汽輪機(jī)完全損壞汽封磨損汽封漏汽量增大降低汽輪機(jī)效率碰摩點(diǎn)主要碰摩點(diǎn)在哪些位置？碰摩點(diǎn)碰摩點(diǎn)圍帶碰摩碰摩點(diǎn)圍帶碰摩軸封碰摩軸封碰摩碰摩具有多種征兆，易變的信號(hào)特征與外界條件有密切的關(guān)系，在某一時(shí)刻出現(xiàn)的征兆，在其它時(shí)刻可能不再?gòu)?fù)現(xiàn)，這使得碰摩故障的表現(xiàn)帶有一些不確定性。（3）若發(fā)生的是多點(diǎn)局部碰摩故障，則軸心運(yùn)動(dòng)軌跡呈花瓣形。所謂振動(dòng)的爬升或下降特征，是指振動(dòng)的幅值（包括通頻幅值和振幅有效值）隨時(shí)間以較慢的速度爬升或下降，這種變化從表面上具有明顯的宏觀趨勢(shì)。3、軸心運(yùn)動(dòng)軌跡特征機(jī)組動(dòng)靜碰摩通常有下列起因：如果認(rèn)定了碰摩，常需要開缸處理，

6、工作量較大，這就要求診斷的高準(zhǔn)確性。某發(fā)電廠（A）一臺(tái)國(guó)產(chǎn)300MW汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉進(jìn)汽邊磨損情況某200MW機(jī)組正常運(yùn)行小修后第一次啟動(dòng)就發(fā)生了碰摩。轉(zhuǎn)子在它轉(zhuǎn)動(dòng)的一周中始終與靜子保持接觸。所謂振動(dòng)旋轉(zhuǎn)特征，是指振動(dòng)的幅值（主要是指工頻成分的振幅）和相位（主要是指工頻成分的相位）隨時(shí)間以較慢的速度往復(fù)變化，這種變化從表面上具有明顯的周期性的特征，只是這種變化周期不固定。（a）低壓轉(zhuǎn)子前軸承處軸心軌跡 (b)低壓轉(zhuǎn)子后軸承處軸心軌跡排汽缸的快速加熱和冷卻；大約經(jīng)過7min，3號(hào)軸承振幅已上升到75 m，隨后緊急打閘停機(jī)。 在突出的頻率成分中，有工頻（1X)、2X 、3X 、4X成分，也有5X

7、的高頻成分。按摩擦的部位可分為徑向碰摩、軸向碰摩和組合碰摩:鋼汽封或彈簧汽封，這種結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生碰磨，較難脫離接觸；葉片斷裂、主軸彎曲，甚至汽輪機(jī)完全損壞啟動(dòng)按常規(guī)進(jìn)行到3000 rpm定速，保持2小時(shí)準(zhǔn)備做超速試驗(yàn)，這時(shí)運(yùn)行人員先試驗(yàn)同步器，將轉(zhuǎn)速降到2350 rpm又很快回升到3000 rpm，這時(shí)3號(hào)軸承振動(dòng)從20m開始急劇增大，主要是工頻成分，2、4號(hào)軸承振動(dòng)也同時(shí)上升，并發(fā)現(xiàn)3號(hào)軸承處涌出大量煙霧。十一、一臺(tái)機(jī)組碰摩實(shí)例39) fr 、(0.機(jī)組升降速的波特圖、極坐標(biāo)圖和級(jí)聯(lián)圖、全頻譜級(jí)聯(lián)圖。99) fr 的低頻成分。發(fā)電機(jī)雙流油密封結(jié)構(gòu)示意圖1發(fā)電機(jī)軸瓦；2發(fā)電機(jī)密封瓦；3密封瓦推力

8、油；4密封瓦空側(cè)進(jìn)油；5密封瓦氫側(cè)進(jìn)油；6密封座；7空側(cè)及軸承回油；8密封瓦空側(cè)油腔；9密封瓦氫側(cè)油腔；10氫側(cè)密封油回油碰摩點(diǎn)碰摩具有多種征兆，易變的信號(hào)特征與外界條件有密切的關(guān)系，在某四、碰摩發(fā)生的機(jī)理四、碰摩發(fā)生的機(jī)理五、碰摩的種類全周碰摩轉(zhuǎn)子在它轉(zhuǎn)動(dòng)的一周中始終與靜子保持接觸。發(fā)生全周碰摩的靜子在360周向都要接觸，轉(zhuǎn)子可以是只有部分弧段接觸，也可以是全局接觸。部分碰摩轉(zhuǎn)子在它轉(zhuǎn)動(dòng)的一周中只有部分弧段接觸。部分碰摩在靜子上只有部分弧段接觸。按轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)與靜止部件的接觸情況分: 五、碰摩的種類全周碰摩按轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)與靜止部件的接觸情況按摩擦的部位可分為徑向碰摩、軸向碰摩和組合碰

9、摩: 軸向碰摩徑向碰摩組合碰摩轉(zhuǎn)子靜子 動(dòng)靜碰摩的幾種類型按照摩擦的程度分為早期、中期和晚期碰摩。按摩擦的部位可分為徑向碰摩、軸向碰摩和組合碰摩: 軸向碰摩徑六、碰摩的三種物理現(xiàn)象碰撞由于碰撞，使轉(zhuǎn)子在不平衡引起的強(qiáng)迫同步響應(yīng)的基礎(chǔ)上疊加一個(gè)自由振動(dòng)響應(yīng)，這個(gè)自由振動(dòng)的頻率是轉(zhuǎn)子的固有頻率，是整個(gè)振動(dòng)響應(yīng)的主要成分。摩擦轉(zhuǎn)子剛度的改變碰摩的響應(yīng)碰摩轉(zhuǎn)子的響應(yīng)中應(yīng)該含有次同步、同步和超同步等諧波成分。實(shí)際碰摩的響應(yīng)受到碰摩發(fā)生的軸向位置、沖擊的銳度、結(jié)構(gòu)對(duì)不同頻率振動(dòng)的傳遞特性等因素的影響，使得各頻譜成分在實(shí)際信號(hào)中復(fù)雜化。不同的情況次同步和超同步會(huì)呈現(xiàn)不同的量值。六、碰摩的三種物理現(xiàn)象碰撞七、

10、碰摩轉(zhuǎn)子的動(dòng)力特性碰摩發(fā)生時(shí)作用在轉(zhuǎn)軸上有兩種力：沖擊力，即碰撞力。該力引起碰摩點(diǎn)局部壓縮變形，并引起轉(zhuǎn)軸的反彈運(yùn)動(dòng)。碰摩時(shí)的沖擊效應(yīng)有下列特點(diǎn)：由于沖擊作用時(shí)間很短，相當(dāng)于一個(gè)脈沖函數(shù)，因此，產(chǎn)生寬頻帶響應(yīng)由于轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，碰摩是重復(fù)過程，因而產(chǎn)生的是周期性的振動(dòng)。撞擊時(shí)具有高的法向力和切向力。接觸材料之間存在著能量的吸收和轉(zhuǎn)移。接觸表面的力、轉(zhuǎn)子的反彈運(yùn)動(dòng)以及材料的局部變形都有高度的非線性特性。七、碰摩轉(zhuǎn)子的動(dòng)力特性碰摩發(fā)生時(shí)作用在轉(zhuǎn)軸上有兩種力：摩擦力。摩擦力是作用在接觸點(diǎn)的切向力，轉(zhuǎn)軸上的摩擦力與旋轉(zhuǎn)方向相反。摩擦力的大小取決于接觸點(diǎn)的法向力及摩擦表面的性質(zhì)。碰摩過程中的摩擦和碰撞一樣，

11、同樣具有非線性特性。因此，這個(gè)過程的振動(dòng)信號(hào)含有豐富的諧波分量。碰摩的高度非線性使其經(jīng)常帶有混沌特性。嚴(yán)重的碰摩可以使材料磨損后變?yōu)檩p度碰摩，甚至能完全脫離碰摩狀態(tài)。摩擦的另一個(gè)重要效應(yīng)是對(duì)轉(zhuǎn)子的局部加熱。局部加熱的后果是轉(zhuǎn)子彎曲，工頻振動(dòng)增大。從大量的實(shí)際碰磨機(jī)組表現(xiàn)看，大部分碰磨都沒有發(fā)展到后期，振動(dòng)上均已基頻的變化為主，其他頻譜分量的變化很小。摩擦力。摩擦力是作用在接觸點(diǎn)的切向力，轉(zhuǎn)軸上的摩擦力與旋轉(zhuǎn)方 碰摩產(chǎn)生的沖擊 碰摩產(chǎn)生的摩擦力轉(zhuǎn)子o o FtFn靜子碰摩點(diǎn)軸心軌跡靜子 碰摩產(chǎn)生的沖擊 碰摩產(chǎn)生的摩擦力轉(zhuǎn)八、碰摩的信號(hào)特征碰摩具有多種征兆，易變的信號(hào)特征與外界條件有密切的關(guān)系，在

12、某一時(shí)刻出現(xiàn)的征兆，在其它時(shí)刻可能不再?gòu)?fù)現(xiàn)，這使得碰摩故障的表現(xiàn)帶有一些不確定性。八、碰摩的信號(hào)特征碰摩具有多種征兆，易變的信號(hào)特征與外界條件九、碰摩的振動(dòng)診斷碰摩的現(xiàn)場(chǎng)診斷是一項(xiàng)難度比較大的技術(shù)。如果認(rèn)定了碰摩，常需要開缸處理，工作量較大，這就要求診斷的高準(zhǔn)確性。現(xiàn)有的診斷方法主要還是根據(jù)振幅、頻譜和軸心軌跡進(jìn)行判斷。另外還可以觀察軸頸靜態(tài)位置，碰撞點(diǎn)力的作用可使軸頸中心發(fā)生較大的變化。單純用瓦振信號(hào)進(jìn)行判斷，只能看到頻譜。轉(zhuǎn)軸信號(hào)可以提供豐富的碰摩信息。機(jī)組升降速的波特圖、極坐標(biāo)圖和級(jí)聯(lián)圖、全頻譜級(jí)聯(lián)圖。現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員在啟機(jī)過程常采取“聽診”的方法，對(duì)碰摩的確定有時(shí)也是有用的。但要注意，由于

13、高中壓缸都是雙層缸，有的機(jī)組低壓缸也是雙層缸，通流部分的碰摩聲很難傳出來(lái)，只有軸端汽封的碰摩聲比較容易聽到。因而，不能片面地將某一種方法的結(jié)論作為是否發(fā)生碰摩的決定性判據(jù)。九、碰摩的振動(dòng)診斷碰摩的現(xiàn)場(chǎng)診斷是一項(xiàng)難度比較大的技術(shù)。如果1、振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域波形特征 當(dāng)發(fā)生碰摩故障時(shí)，由于在碰摩處限制了轉(zhuǎn)子的位移，因此振動(dòng)波形的“頂峰”消失，變得更“平坦”。但是，在實(shí)際機(jī)組的早期碰摩階段，這種削波現(xiàn)象并不是很明顯，往往要在進(jìn)入中期摩擦階段才出現(xiàn)明顯的削波現(xiàn)象。摩擦故障越嚴(yán)重，削波越明現(xiàn)，有時(shí)甚至出現(xiàn)“波峰”與“波谷”同時(shí)被削去的現(xiàn)象，這時(shí)，摩擦已經(jīng)比較嚴(yán)重了。ytyt削波（a）正常振動(dòng)的時(shí)域波形 (b

14、) 碰摩振動(dòng)的時(shí)域波形 碰摩振動(dòng)與正常振動(dòng)的信號(hào)時(shí)域波形1、振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域波形特征ytyt削波（a）正常振動(dòng)的時(shí)域波十一、一臺(tái)機(jī)組碰摩實(shí)例汽封磨損汽封漏汽量增大降低汽輪機(jī)效率如果是振動(dòng)趨勢(shì)是波浪型或間斷型，可以監(jiān)視振動(dòng)，磨合即可；當(dāng)發(fā)生碰摩故障時(shí)，由于在碰摩處限制了轉(zhuǎn)子的位移，因此振動(dòng)波形的“頂峰”消失，變得更“平坦”。某200MW機(jī)組正常運(yùn)行小修后第一次啟動(dòng)就發(fā)生了碰摩。葉片斷裂、主軸彎曲，甚至汽輪機(jī)完全損壞所謂轉(zhuǎn)子振動(dòng)信號(hào)的時(shí)變特征，就是指振幅及相位與時(shí)間的關(guān)系。汽封段較長(zhǎng)或汽封接近跨中轉(zhuǎn)子跨中撓度比較大的部位；按摩擦的部位可分為徑向碰摩、軸向碰摩和組合碰摩:2、振動(dòng)信號(hào)的頻譜特征所謂振動(dòng)

15、的跳動(dòng)特征，是指振動(dòng)的幅值（包括通頻幅值和頻率成分的幅值）和相位發(fā)生快速變化，這種變化從表面上看似乎沒有什么規(guī)律。十一、一臺(tái)機(jī)組碰摩實(shí)例排汽缸的快速加熱和冷卻；如果是振動(dòng)趨勢(shì)是波浪型或間斷型，可以監(jiān)視振動(dòng)，磨合即可；（低負(fù)荷，小流量，排汽缸被快速加熱，噴水裝置沒有及時(shí)投入）；碰摩時(shí)各振動(dòng)分量增加的速度很快。啟動(dòng)過程的碰磨，機(jī)組停機(jī)下來(lái)暖機(jī)，連續(xù)盤車后再升速，或者將機(jī)組轉(zhuǎn)速降到不發(fā)生碰磨的轉(zhuǎn)速暖機(jī)；某200MW機(jī)組正常運(yùn)行小修后第一次啟動(dòng)就發(fā)生了碰摩。主要碰摩點(diǎn)在哪些位置？如果是振動(dòng)趨勢(shì)是波浪型或間斷型，可以監(jiān)視振動(dòng)，磨合即可；主要碰摩點(diǎn)在哪些位置？排汽缸的快速加熱和冷卻；某300MW汽輪發(fā)電機(jī)

16、密封環(huán)碰摩振動(dòng)信號(hào)時(shí)域波形 十一、一臺(tái)機(jī)組碰摩實(shí)例某300MW汽輪發(fā)電機(jī)密封環(huán)碰摩振動(dòng)信2、振動(dòng)信號(hào)的頻譜特征 頻率連續(xù)分布，成分豐富； 在突出的頻率成分中，有工頻（1X)、2X 、3X 、4X成分，也有5X的高頻成分。這里X表示旋轉(zhuǎn)頻率; 還有 (00.39) fr 、(0.40.49) fr 、0.5 fr 和(0.510.99) fr 的低頻成分。 旋轉(zhuǎn)機(jī)械碰摩振動(dòng)具有豐富的頻譜特征。其中，振動(dòng)信號(hào)中出現(xiàn)亞諧波和高次諧波，是轉(zhuǎn)子發(fā)生碰摩的重要特征信號(hào)之一。 2、振動(dòng)信號(hào)的頻譜特征頻率連續(xù)分布，成分豐富； 汽輪機(jī)動(dòng)靜碰磨現(xiàn)象及診斷課件3、軸心運(yùn)動(dòng)軌跡特征 從理論上講，當(dāng)發(fā)生動(dòng)靜碰摩故障時(shí)，

17、根據(jù)碰摩情況的不同，軸心運(yùn)動(dòng)軌跡有如下特征： （1）若發(fā)生的是整周碰摩故障，則軸心運(yùn)動(dòng)軌跡為圓形或橢圓形，且軸心軌跡比較紊亂。 （2）若發(fā)生的是單點(diǎn)局部碰摩故障，則軸心運(yùn)動(dòng)軌跡呈內(nèi)“8”字形。 （3）若發(fā)生的是多點(diǎn)局部碰摩故障，則軸心運(yùn)動(dòng)軌跡呈花瓣形。(a) 單點(diǎn)局部碰摩時(shí)的軸心運(yùn)動(dòng)軌跡 (b) 多點(diǎn)局部碰摩時(shí)的軸心運(yùn)動(dòng)軌跡 發(fā)生碰摩故障時(shí)的軸心運(yùn)動(dòng)軌跡3、軸心運(yùn)動(dòng)軌跡特征 從理論上某300MW汽輪發(fā)電機(jī)密封環(huán)碰摩振動(dòng)時(shí)的軸心運(yùn)動(dòng)軌跡 （a）低壓轉(zhuǎn)子前軸承處軸心軌跡 (b)低壓轉(zhuǎn)子后軸承處軸心軌跡 某300MW汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子碰摩時(shí)的軸心運(yùn)動(dòng)軌跡某300MW汽輪發(fā)電機(jī)密封環(huán)碰摩振動(dòng)時(shí)的軸心運(yùn)動(dòng)軌

18、跡 （a）4、振動(dòng)信號(hào)的時(shí)變特征 所謂轉(zhuǎn)子振動(dòng)信號(hào)的時(shí)變特征，就是指振幅及相位與時(shí)間的關(guān)系。 (1)振動(dòng)跳動(dòng)特征 所謂振動(dòng)的跳動(dòng)特征，是指振動(dòng)的幅值（包括通頻幅值和頻率成分的幅值）和相位發(fā)生快速變化，這種變化從表面上看似乎沒有什么規(guī)律。碰摩振動(dòng)的跳動(dòng)主要是碰摩運(yùn)動(dòng)的非線性動(dòng)力學(xué)行為引起的。 (2)振動(dòng)爬升或下降特征 所謂振動(dòng)的爬升或下降特征，是指振動(dòng)的幅值（包括通頻幅值和振幅有效值）隨時(shí)間以較慢的速度爬升或下降，這種變化從表面上具有明顯的宏觀趨勢(shì)。4、振動(dòng)信號(hào)的時(shí)變特征 所汽輪機(jī)動(dòng)靜碰磨現(xiàn)象及診斷課件 (3)振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)特征 所謂振動(dòng)旋轉(zhuǎn)特征，是指振動(dòng)的幅值（主要是指工頻成分的振幅）和相位（主要

19、是指工頻成分的相位）隨時(shí)間以較慢的速度往復(fù)變化，這種變化從表面上具有明顯的周期性的特征，只是這種變化周期不固定。振動(dòng)的這種旋轉(zhuǎn)特征，在工程中又稱為工頻旋轉(zhuǎn)振動(dòng)。 (3)振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)特征 某25MW汽輪機(jī)組碰摩故障振動(dòng)信號(hào)時(shí)變規(guī)律 某25MW汽輪機(jī)組碰摩故障振動(dòng)信號(hào)時(shí)變規(guī)律 如果是振動(dòng)趨勢(shì)是波浪型或間斷型，可以監(jiān)視振動(dòng)，磨合即可；啟動(dòng)過程的碰磨，機(jī)組停機(jī)下來(lái)暖機(jī)，連續(xù)盤車后再升速，或者將機(jī)組轉(zhuǎn)速降到不發(fā)生碰磨的轉(zhuǎn)速暖機(jī)；工作轉(zhuǎn)速發(fā)生碰磨，應(yīng)密切監(jiān)視振動(dòng)水平，明確一個(gè)停機(jī)值（應(yīng)適當(dāng)嚴(yán)格，應(yīng)為停機(jī)過程碰磨還會(huì)發(fā)展，特別是在臨界轉(zhuǎn)速附近，摩擦加劇，振動(dòng)可能發(fā)展到很高的水平）；對(duì)采用落地軸承的轉(zhuǎn)子，軸承座

20、剛度大，靈敏度低，這類機(jī)組，硬密切監(jiān)視轉(zhuǎn)子的軸振變化；轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡；十、碰磨的處理十、碰磨的處理十一、一臺(tái)機(jī)組碰摩實(shí)例某200MW機(jī)組正常運(yùn)行小修后第一次啟動(dòng)就發(fā)生了碰摩。碰摩情況：?jiǎn)?dòng)按常規(guī)進(jìn)行到3000 rpm定速，保持2小時(shí)準(zhǔn)備做超速試驗(yàn)，這時(shí)運(yùn)行人員先試驗(yàn)同步器，將轉(zhuǎn)速降到2350 rpm又很快回升到3000 rpm，這時(shí)3號(hào)軸承振動(dòng)從20m開始急劇增大，主要是工頻成分，2、4號(hào)軸承振動(dòng)也同時(shí)上升，并發(fā)現(xiàn)3號(hào)軸承處涌出大量煙霧。大約經(jīng)過7min，3號(hào)軸承振幅已上升到75 m，隨后緊急打閘停機(jī)。揭開3號(hào)軸承蓋，發(fā)現(xiàn)大軸與3號(hào)軸承擋油環(huán)發(fā)生了碰摩。摩出的凹槽深34mm，寬56mm，張角60

21、十一、一臺(tái)機(jī)組碰摩實(shí)例某200MW機(jī)組正常運(yùn)行小修后第一次啟軸承振動(dòng)情況該案例說明：碰摩時(shí)各振動(dòng)分量增加的速度很快。由于打閘及時(shí)，幸未造成嚴(yán)重事故。軸承振動(dòng)情況該案例說明：汽封磨損汽封漏汽量增大降低汽輪機(jī)效率2、振動(dòng)信號(hào)的頻譜特征振動(dòng)的這種旋轉(zhuǎn)特征，在工程中又稱為工頻旋轉(zhuǎn)振動(dòng)。機(jī)組動(dòng)靜碰摩通常有下列起因：某發(fā)電廠（A）一臺(tái)國(guó)產(chǎn)300MW汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉進(jìn)汽邊磨損情況機(jī)組升降速的波特圖、極坐標(biāo)圖和級(jí)聯(lián)圖、全頻譜級(jí)聯(lián)圖。啟動(dòng)按常規(guī)進(jìn)行到3000 rpm定速，保持2小時(shí)準(zhǔn)備做超速試驗(yàn)，這時(shí)運(yùn)行人員先試驗(yàn)同步器，將轉(zhuǎn)速降到2350 rpm又很快回升到3000 rpm，這時(shí)3號(hào)軸承振動(dòng)從20m開始急劇

22、增大，主要是工頻成分，2、4號(hào)軸承振動(dòng)也同時(shí)上升，并發(fā)現(xiàn)3號(hào)軸承處涌出大量煙霧。啟動(dòng)按常規(guī)進(jìn)行到3000 rpm定速，保持2小時(shí)準(zhǔn)備做超速試驗(yàn)，這時(shí)運(yùn)行人員先試驗(yàn)同步器，將轉(zhuǎn)速降到2350 rpm又很快回升到3000 rpm，這時(shí)3號(hào)軸承振動(dòng)從20m開始急劇增大，主要是工頻成分，2、4號(hào)軸承振動(dòng)也同時(shí)上升，并發(fā)現(xiàn)3號(hào)軸承處涌出大量煙霧。嚴(yán)重的碰摩可以使材料磨損后變?yōu)檩p度碰摩，甚至能完全脫離碰摩狀態(tài)。摩擦力的大小取決于接觸點(diǎn)的法向力及摩擦表面的性質(zhì)。該力引起碰摩點(diǎn)局部壓縮變形，并引起轉(zhuǎn)軸的反彈運(yùn)動(dòng)。（低負(fù)荷，小流量，排汽缸被快速加熱，噴水裝置沒有及時(shí)投入）；碰摩具有多種征兆，易變的信號(hào)特征與外界

23、條件有密切的關(guān)系，在某一時(shí)刻出現(xiàn)的征兆，在其它時(shí)刻可能不再?gòu)?fù)現(xiàn)，這使得碰摩故障的表現(xiàn)帶有一些不確定性。(3)振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)特征汽封磨損汽封漏汽量增大降低汽輪機(jī)效率如果是振動(dòng)趨勢(shì)是波浪型或間斷型，可以監(jiān)視振動(dòng)，磨合即可；排汽缸的快速加熱和冷卻；（a）低壓轉(zhuǎn)子前軸承處軸心軌跡 (b)低壓轉(zhuǎn)子后軸承處軸心軌跡葉片斷裂、主軸彎曲，甚至汽輪機(jī)完全損壞工作轉(zhuǎn)速發(fā)生碰磨，應(yīng)密切監(jiān)視振動(dòng)水平，明確一個(gè)停機(jī)值（應(yīng)適當(dāng)嚴(yán)格，應(yīng)為停機(jī)過程碰磨還會(huì)發(fā)展，特別是在臨界轉(zhuǎn)速附近，摩擦加劇，振動(dòng)可能發(fā)展到很高的水平）；轉(zhuǎn)子在它轉(zhuǎn)動(dòng)的一周中始終與靜子保持接觸。排汽缸的快速加熱和冷卻；軸頸磨損情況汽封磨損汽封漏汽量增大降低汽輪機(jī)效

24、率軸頸磨損情況碰摩時(shí)軸承振動(dòng)瀑布圖碰摩時(shí)軸承振動(dòng)瀑布圖碰摩中降速過程和處理后降速過程軸承振動(dòng)級(jí)聯(lián)圖碰摩中降速過程和處理后降速過程軸承振動(dòng)級(jí)聯(lián)圖汽輪機(jī)碰摩實(shí)例圖片某發(fā)電廠（A）一臺(tái)國(guó)產(chǎn)300MW汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉進(jìn)汽邊磨損情況 汽輪機(jī)碰摩實(shí)例圖片某發(fā)電廠（A）一臺(tái)國(guó)產(chǎn)300MW汽輪機(jī)的調(diào)某發(fā)電廠（B）國(guó)產(chǎn)300MW汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉進(jìn)汽邊磨損情況某發(fā)電廠（B）國(guó)產(chǎn)300MW汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉進(jìn)汽邊磨損情況（低負(fù)荷，小流量，排汽缸被快速加熱，噴水裝置沒有及時(shí)投入）；碰摩振動(dòng)的跳動(dòng)主要是碰摩運(yùn)動(dòng)的非線性動(dòng)力學(xué)行為引起的。接觸材料之間存在著能量的吸收和轉(zhuǎn)移。摩擦力的大小取決于接觸點(diǎn)的法向力及摩擦表面的

25、性質(zhì)。如果是振動(dòng)趨勢(shì)是波浪型或間斷型，可以監(jiān)視振動(dòng)，磨合即可；隨著現(xiàn)代機(jī)組動(dòng)靜間隙變小，碰摩的可能性隨之增加。嚴(yán)重的碰摩可以使材料磨損后變?yōu)檩p度碰摩，甚至能完全脫離碰摩狀態(tài)。39) fr 、(0.大約經(jīng)過7min，3號(hào)軸承振幅已上升到75 m，隨后緊急打閘停機(jī)。排汽缸的快速加熱和冷卻；十一、一臺(tái)機(jī)組碰摩實(shí)例撞擊時(shí)具有高的法向力和切向力。所謂轉(zhuǎn)子振動(dòng)信號(hào)的時(shí)變特征，就是指振幅及相位與時(shí)間的關(guān)系。由于轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，碰摩是重復(fù)過程，因而產(chǎn)生的是周期性的振動(dòng)。單純用瓦振信號(hào)進(jìn)行判斷，只能看到頻譜。某發(fā)電廠（A）一臺(tái)國(guó)產(chǎn)300MW汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉進(jìn)汽邊磨損情況主要碰摩點(diǎn)在哪些位置？汽封磨損汽封漏汽量增大

26、降低汽輪機(jī)效率按轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)與靜止部件的接觸情況分:摩擦故障越嚴(yán)重，削波越明現(xiàn)，有時(shí)甚至出現(xiàn)“波峰”與“波谷”同時(shí)被削去的現(xiàn)象，這時(shí)，摩擦已經(jīng)比較嚴(yán)重了。由于轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，碰摩是重復(fù)過程，因而產(chǎn)生的是周期性的振動(dòng)。如果認(rèn)定了碰摩，常需要開缸處理，工作量較大，這就要求診斷的高準(zhǔn)確性。汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件的碰摩是運(yùn)行中常見故障。發(fā)電機(jī)雙流油密封結(jié)構(gòu)示意圖對(duì)采用落地軸承的轉(zhuǎn)子，軸承座剛度大，靈敏度低，這類機(jī)組，硬密切監(jiān)視轉(zhuǎn)子的軸振變化；碰摩時(shí)各振動(dòng)分量增加的速度很快。接觸材料之間存在著能量的吸收和轉(zhuǎn)移。某發(fā)電廠（A）一臺(tái)國(guó)產(chǎn)300MW汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉進(jìn)汽邊磨損情況發(fā)電機(jī)的徑向碰摩通常發(fā)

27、生在密封瓦處某300MW汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子碰摩時(shí)的軸心運(yùn)動(dòng)軌跡某200MW機(jī)組正常運(yùn)行小修后第一次啟動(dòng)就發(fā)生了碰摩。啟動(dòng)過程的碰磨，機(jī)組停機(jī)下來(lái)暖機(jī)，連續(xù)盤車后再升速，或者將機(jī)組轉(zhuǎn)速降到不發(fā)生碰磨的轉(zhuǎn)速暖機(jī)；碰摩時(shí)各振動(dòng)分量增加的速度很快。2、振動(dòng)信號(hào)的頻譜特征其中，振動(dòng)信號(hào)中出現(xiàn)亞諧波和高次諧波，是轉(zhuǎn)子發(fā)生碰摩的重要特征信號(hào)之一。（a）正常振動(dòng)的時(shí)域波形 (b) 碰摩振動(dòng)的時(shí)域波形啟動(dòng)過程的碰磨，機(jī)組停機(jī)下來(lái)暖機(jī)，連續(xù)盤車后再升速，或者將機(jī)組轉(zhuǎn)速降到不發(fā)生碰磨的轉(zhuǎn)速暖機(jī)；2、振動(dòng)信號(hào)的頻譜特征1、振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域波形特征4、振動(dòng)信號(hào)的時(shí)變特征不同的情況次同步和超同步會(huì)呈現(xiàn)不同的量值。如果是振動(dòng)趨勢(shì)

28、是波浪型或間斷型，可以監(jiān)視振動(dòng)，磨合即可；摩擦的另一個(gè)重要效應(yīng)是對(duì)轉(zhuǎn)子的局部加熱。所謂振動(dòng)旋轉(zhuǎn)特征，是指振動(dòng)的幅值（主要是指工頻成分的振幅）和相位（主要是指工頻成分的相位）隨時(shí)間以較慢的速度往復(fù)變化，這種變化從表面上具有明顯的周期性的特征，只是這種變化周期不固定。由于沖擊作用時(shí)間很短，相當(dāng)于一個(gè)脈沖函數(shù)，因此，產(chǎn)生寬頻帶響應(yīng)但是，在實(shí)際機(jī)組的早期碰摩階段，這種削波現(xiàn)象并不是很明顯，往往要在進(jìn)入中期摩擦階段才出現(xiàn)明顯的削波現(xiàn)象。（1）若發(fā)生的是整周碰摩故障，則軸心運(yùn)動(dòng)軌跡為圓形或橢圓形，且軸心軌跡比較紊亂。汽封磨損汽封漏汽量增大降低汽輪機(jī)效率機(jī)組動(dòng)靜碰摩通常有下列起因：隨著現(xiàn)代機(jī)組動(dòng)靜間隙變小，

29、碰摩的可能性隨之增加。摩擦的另一個(gè)重要效應(yīng)是對(duì)轉(zhuǎn)子的局部加熱。十一、一臺(tái)機(jī)組碰摩實(shí)例某200MW機(jī)組正常運(yùn)行小修后第一次啟動(dòng)就發(fā)生了碰摩。（2）若發(fā)生的是單點(diǎn)局部碰摩故障，則軸心運(yùn)動(dòng)軌跡呈內(nèi)“8”字形。發(fā)電機(jī)雙流油密封結(jié)構(gòu)示意圖如果是振動(dòng)趨勢(shì)是波浪型或間斷型，可以監(jiān)視振動(dòng)，磨合即可；（低負(fù)荷，小流量，排汽缸被快速加熱，噴水裝置沒有及時(shí)投入）；六、碰摩的三種物理現(xiàn)象發(fā)電機(jī)雙流油密封結(jié)構(gòu)示意圖按摩擦的部位可分為徑向碰摩、軸向碰摩和組合碰摩:1、振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域波形特征39) fr 、(0.排汽缸的快速加熱和冷卻；碰摩具有多種征兆，易變的信號(hào)特征與外界條件有密切的關(guān)系，在某一時(shí)刻出現(xiàn)的征兆，在其它時(shí)刻

30、可能不再?gòu)?fù)現(xiàn)，這使得碰摩故障的表現(xiàn)帶有一些不確定性。動(dòng)靜碰摩的幾種類型不同的情況次同步和超同步會(huì)呈現(xiàn)不同的量值。(1)振動(dòng)跳動(dòng)特征發(fā)電機(jī)的徑向碰摩通常發(fā)生在密封瓦處（低負(fù)荷，小流量，排汽缸被快速加熱，噴水裝置沒有及時(shí)投入）；啟動(dòng)按常規(guī)進(jìn)行到3000 rpm定速，保持2小時(shí)準(zhǔn)備做超速試驗(yàn)，這時(shí)運(yùn)行人員先試驗(yàn)同步器，將轉(zhuǎn)速降到2350 rpm又很快回升到3000 rpm，這時(shí)3號(hào)軸承振動(dòng)從20m開始急劇增大，主要是工頻成分，2、4號(hào)軸承振動(dòng)也同時(shí)上升，并發(fā)現(xiàn)3號(hào)軸承處涌出大量煙霧。如果是振動(dòng)趨勢(shì)是波浪型或間斷型，可以監(jiān)視振動(dòng)，磨合即可；（2）若發(fā)生的是單點(diǎn)局部碰摩故障，則軸心運(yùn)動(dòng)軌跡呈內(nèi)“8”字形

31、。摩擦力的大小取決于接觸點(diǎn)的法向力及摩擦表面的性質(zhì)。摩擦故障越嚴(yán)重，削波越明現(xiàn)，有時(shí)甚至出現(xiàn)“波峰”與“波谷”同時(shí)被削去的現(xiàn)象，這時(shí)，摩擦已經(jīng)比較嚴(yán)重了。需要進(jìn)行多次開機(jī)，平衡加重或支撐加固，為此延誤數(shù)周已是常事。部分碰摩在靜子上只有部分弧段接觸。啟動(dòng)按常規(guī)進(jìn)行到3000 rpm定速，保持2小時(shí)準(zhǔn)備做超速試驗(yàn)，這時(shí)運(yùn)行人員先試驗(yàn)同步器，將轉(zhuǎn)速降到2350 rpm又很快回升到3000 rpm，這時(shí)3號(hào)軸承振動(dòng)從20m開始急劇增大，主要是工頻成分，2、4號(hào)軸承振動(dòng)也同時(shí)上升，并發(fā)現(xiàn)3號(hào)軸承處涌出大量煙霧。汽封磨損汽封漏汽量增大降低汽輪機(jī)效率不同的情況次同步和超同步會(huì)呈現(xiàn)不同的量值。該力引起碰摩點(diǎn)局部壓縮變形，并引起轉(zhuǎn)軸的反彈運(yùn)動(dòng)。某200MW機(jī)組正常運(yùn)行小修后第一次啟動(dòng)就發(fā)生了碰摩。所謂振動(dòng)旋轉(zhuǎn)特征，是指振動(dòng)的幅值（主要是指工頻成分的振幅）和相位（主要是指工頻成分的相位）隨時(shí)間以較慢的速度往復(fù)變化，這種變化從表面上具有明顯的周期性的特征，只是這種變化周期不固定。由于轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，碰摩