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大型汽輪(lún)機的轉子(zǐ)和缸體體積大、質量大,因此其柔(róu)性大。出於經濟性考慮,密封間隙被控製得相對較小,這使得摩(mó)擦振動(dòng)在這類機組中頻繁發(fā)生。
摩擦是機(jī)組常見的振動故障之一,往往很劇烈,傳播很快。如果動靜接觸產生的熱應力超過了材料的屈服極限,也(yě)會造成轉子的永久(jiǔ)彎(wān)曲。轉子彎(wān)曲有(yǒu)相當一部(bù)分是動靜摩擦引起的,有些(xiē)軸故障事故直接或間接與摩擦振動有關。因此,識別(bié)摩擦(cā)振動的特(tè)征並及時采取正確的措施是非常必要的。
動靜接觸最常發生在軸封和隔膜密封中。汽封(fēng)是密封蒸汽的裝置。按其位(wèi)置可分(fèn)為端封(fēng)(也叫軸封)、隔板密(mì)封和葉(yè)片(piàn)密封。端封位於(yú)汽缸和轉子之間,以減少汽(qì)缸的蒸汽泄漏或空氣進(jìn)入汽缸;汽封在轉子和隔(gé)板(bǎn)之間(jiān)的間隙之外,以(yǐ)減少蒸汽漏入隔板;在動葉片的端部,在(zài)輪盤的圓周上,在隔板體的軸向和徑向位置,擋汽片稱為葉片(piàn)汽封(fēng)。
軸封和隔板密封之間的動(dòng)靜(jìng)接觸會造成(chéng)轉子溫度的不對稱,從而導致轉子的熱彎曲。而葉(yè)片(piàn)壓蓋處(chù)的動靜接觸對(duì)轉子(zǐ)溫度的影響(xiǎng)很小,不(bú)會(huì)產生摩擦振動。
此外,擋油板、軸瓦、發電(diàn)機端蓋、密封瓦和其他部件都可能與轉(zhuǎn)子(zǐ)接(jiē)觸。動靜觸頭的發生與結構、維護和運行的原因有關。
01結構性原因
有些低壓缸剛性低,充水、抽真(zhēn)空、加熱後容易變(biàn)形。
密封段較長或密封靠近跨(kuà)中轉子跨中撓度較大的位置。
鋼壓蓋或彈簧壓蓋,摩擦時不易脫離(lí)。
隔膜變形。
如果機組的靈敏度高,輕(qīng)微的動靜接(jiē)觸(chù)都會反映在振動中。
02維護原因
(1)動靜間隙調整不當。
如片麵追求經濟性,不當減少間隙,造成動靜接觸。比如一台600MW機組,投運後不能滿負荷運行(háng),檢修時高缸(gāng)與中(zhōng)缸間隙減小不當,導致啟動後甚至達不到(dào)3000r/min。後來重新檢查(chá)了一些軸封間隙,發現(xiàn)有些地方間隙甚至為零。
廠家提供的間隙值更多是(shì)出於機組經濟性的考慮。根(gēn)據這樣的間隙值調整,不能(néng)完全避免動態和靜態接觸。比如低壓缸隔膜密封的安裝間隙一般在1mm左右,但運行中(zhōng)缸體下沉可達幾毫米。
由於安裝時很難把握一(yī)個合理的間(jiān)隙,新機啟(qǐ)動和機組大修後容易發生摩擦(cā)振動。
(2)對(duì)齊不良。
(3)滑銷係統卡澀造成氣缸變形和偏(piān)差。
03操作原因
(1)汽(qì)缸偏差(chà)或基(jī)礎不(bú)均勻下(xià)沉。
(2)蒸(zhēng)汽溫度的變化。
如果蒸汽溫度變化太劇烈,會引起靜止部件的變形。因此,溫度(dù)的變化(huà)必須控製在合理的(de)範圍內。
(3)氣缸進水和保溫不良。
通過(guò)蒸汽管或抽汽管進入汽缸(gāng)的水會急劇冷卻汽缸壁。這樣一來,上下缸的溫差就(jiù)會很大,缸體就(jiù)會“拱起”(彎曲)。這將引起嚴重的摩擦,並對流道中的部件的安全構(gòu)成威脅。氣缸隔(gé)熱不良也會導致氣缸體變形。
(4)排氣罩的快速(sù)加熱和冷卻。
在低負荷、低蒸汽(qì)流量條件下,排汽缸受熱迅速,可能導致汽缸變形。如果灑水(shuǐ)裝置沒有及時投(tóu)入(rù)運行,可能會引起摩擦。
(5)密封損壞。
汽封係統進汽溫度的劇烈變(biàn)化或(huò)進水會(huì)使汽封變形或損壞。
(6)熱身不充分。
當(dāng)轉子大幅擺動時,啟動機器。
(7)劇烈振(zhèn)動。