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                        摩擦振動的診斷,趕緊收藏!

                        2022-11-11 16:12:49來源: 作者:xdnet

                          一、初步診斷
                          動靜摩擦是機組比較常見的一種振動現象。特別在新機投產或大修后,因為這個階段動靜間隙需要有一個磨合過程。這個階段如果發生振動不穩定,應該將動靜摩擦作為一個重點進行排查。
                          啟動過程中,如果轉速穩定在某一點時刻振動繼續上升,則屬于動靜摩擦的可能很大。
                          定速運行過程中,如果振動出現波動,屬于動靜摩擦的可能很大?!?br />   二、詳細診斷 
                          1. 振動為基頻 (1X) 分量 
                          動靜摩擦引起轉子的熱彎曲,使質量中心偏離轉動中心,因此產生的振動與轉速頻率一致,即為基頻振動或稱1X分量。當機組在3000r/min運行時,頻率為50Hz?!?br />   有看法認為,摩擦振動的頻譜中除了基頻之外,還存在高次諧波 (2X、3X…) 和分數諧波 (?X,?X…) 的頻率分量。其依據是: 
                          認為動靜摩擦的機理是轉子與汽封發生撞擊,這種撞擊會激發高次諧波振動;  
                          動靜接觸處相當于轉子上多了一道或數道支承。支承處的剛度和阻尼不是常數,而與轉子的轉動角度有關。由此建立的轉子的運動方程是非線性方程,它的解不僅含有基頻,也將含有高次諧波和分數諧波的成分?! ?br />   上述看法僅僅是從理論角度分析的。實際上由于支持軸承對轉子的定位作用,所謂的“撞擊”幾乎是不可能的。而且動靜接觸處的支承作用與支持軸承比較是微不足道的,不會對轉子系統的剛度和阻尼產生明顯影響?! ?br />   從對幾十臺機組摩擦振動的觀察看,都是以基頻為主,其他頻譜分量很小。當然并不排除發生劇烈摩擦時出現高次諧波和分數諧波振動的可能,但不能將這作為診斷的必要條件?! ?br />   2. 振動的不穩定  
                          動靜摩擦發生的過程中,不斷有熱量由接觸部位進入轉子,轉子的溫度處于非穩態過程,它的熱彎曲也在不斷變化。因此,只要動靜摩擦存在,振動就不可能穩定,而將處于連續的變化過程中。如果振動穩定了,說明動靜摩擦消失了?! ?br />   3. 趨勢特征  
                          摩擦振動是由于轉子不均勻加熱引起的,而轉子溫度的變化是一個平滑連續的過程,而且要經歷一定的時間。因此,摩擦振動的最終結果不論是波動還是發散,趨勢圖都是一條平滑連續的曲線。而且其變化過程都要經歷相當的時間(幾十分鐘甚至數小時),不會像自激振動那樣發生突變。 
                          4. 隨機性  
                          摩擦振動的出現經常會表現出隨機性,很難預料它在何時發生。即使在工況完全穩定,未進行任何運行操作的情況下也會突然發生。這說明轉子某些部位的動靜間隙已到了似接觸而非接觸的邊緣狀態?! ?br />   三、通過磨合消除摩擦振動  
                          遇到動靜摩擦,最簡單的辦法是經過磨合消除。所謂磨合,就是通過機組的運行過程,將接觸的部位磨平,使動靜間隙達到維持正常運行的水平。  
                          在磨合的過程中,一定要嚴密監視振動的情況,并將振動控制在一定范圍內。  
                          1. 如果啟動過程存在摩擦,可以將機組停下來暖機,連續盤車后再升速。  
                          也可以在較低的轉速連續運行,確認動靜接觸脫離后(由振動是否恢復到正常水平判斷)再提升轉速。升速過程如果仍存在摩擦,可以將轉速降低,繼續磨合?! ?br />   啟動過程存在摩擦時,絕不能強行通過臨界轉速,這樣風險很大?! ?br />   2. 工作轉速的摩擦振動也可以經過磨合消除。  
                          在這種情況下,應該明確停機值,且停機值應適當控制嚴格一些。這是因為停機惰走的過程中動靜摩擦還會繼續發展,特別是到達一階臨界轉速附近,摩擦加劇,振動可能達到很高的程度?!?br />   一般來說,不能通過運行的調整(例如降低負荷),消除動靜摩擦?! ?br />   3. 高、中壓轉子一般采用落地軸承,軸承座的剛度大,靈敏度低。  
                          對于這類軸承,應該注意監視軸振的變化。例如,國產200MW機組已經多次發生高壓轉子的彎軸事故。事故的重要原因是高壓轉子軸承的剛度大,當動靜摩擦的程度已經很嚴重時,軸承座的振動反應并不明顯,故沒有引起注意。如果當時能夠監測軸振,有些事故本可以避免?! ?br />   4. 轉子平衡狀態不好,存在較大的撓度,是誘發動靜摩擦的一個重要因素。  
                          如果同時存在不平衡和動靜摩擦,應該首先調整好轉子的平衡。平衡狀況的改善,可使整體的振動水平降低,對于消除摩擦也是有利的。
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