旋轉(zhuǎn)機(jī)械，尤其是大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸系的振動(dòng)十分復(fù)雜，影響因素較多，不但有靜態(tài)的，而且有動(dòng)態(tài)的，并且這些因素往往綜合作用，相互影響。遇到這類的問題一般的人員都是分析不出來的，需要專業(yè)的工程師攜帶專業(yè)的振動(dòng)分析儀結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況才能分析出來。
振動(dòng)分析儀現(xiàn)場應(yīng)用
1、臨界轉(zhuǎn)速對(duì)振動(dòng)影響
當(dāng)轉(zhuǎn)子的工作轉(zhuǎn)速接近其臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，就要發(fā)生共振，這是產(chǎn)生極大振動(dòng)的主要原因之一。因此，在轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證工作轉(zhuǎn)速相對(duì)于其臨界轉(zhuǎn)速有足夠的避開率。
2、支座特性對(duì)振動(dòng)影響
通常軸承座的振動(dòng)幅值與轉(zhuǎn)子激振力的大小成正比，與支承系統(tǒng)的動(dòng)剛度成反比。所以，在轉(zhuǎn)子激振力一定的條件下，軸承座的振動(dòng)大小主要決定于支承系統(tǒng)的動(dòng)剛度。增大軸承座的剛度，可使振動(dòng)響應(yīng)峰值轉(zhuǎn)速略有抬高，但可較大的降低軸承座振動(dòng)峰值。為避免轉(zhuǎn)子與支座發(fā)生共振現(xiàn)象，應(yīng)使支座自振頻率與工作頻率之比大于2。
3、軸承特性對(duì)振動(dòng)影響
軸承是提供轉(zhuǎn)子系統(tǒng)阻尼的主要來源。阻尼的大小不僅對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有直接的影響，而且對(duì)振動(dòng)響應(yīng)峰值也有很大的影響。理論計(jì)算和試驗(yàn)表明，軸承的動(dòng)力特性不僅與軸承的幾何尺寸有關(guān)，而且還與軸承型式、流體介質(zhì)和流動(dòng)狀態(tài)、線性與非線性計(jì)算方法等因素有關(guān)。目前一致認(rèn)為減小軸承的長徑比能提高油膜剛度，增大軸承偏心率，提高軸承的穩(wěn)定性;當(dāng)間隙比較小時(shí)，增大間隙比可提高軸承的剛度和阻尼，增加軸承的穩(wěn)定性，當(dāng)間隙比較大時(shí)，反而會(huì)降低穩(wěn)定性，使失穩(wěn)轉(zhuǎn)速降低;應(yīng)用低粘度的潤滑油或提高平均油溫，可以增加軸承的穩(wěn)定性;從軸承型式上，一般認(rèn)為圓軸承的承載能力*強(qiáng)，但穩(wěn)定性較差，橢圓軸承穩(wěn)定性較好，可傾瓦軸承穩(wěn)定性*好。
4、平衡質(zhì)量對(duì)振動(dòng)影響
在線性系統(tǒng)(絕大多數(shù)情況)，轉(zhuǎn)子不平衡響應(yīng)的峰值與轉(zhuǎn)子殘余不平衡量的大小成正比。減少不平衡量可以明顯地降低響應(yīng)峰值，盡可能的提高轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡精度是提高轉(zhuǎn)子振動(dòng)品質(zhì)的有效措施。
5、轉(zhuǎn)子溫度對(duì)振動(dòng)影響
在高參數(shù)或超臨界汽輪機(jī)中，高、中壓轉(zhuǎn)子溫度較高，這會(huì)引起轉(zhuǎn)子材料彈性模量的變化。材料的彈性模量隨溫度的升高而降低，從而使轉(zhuǎn)子的彎曲的剛度和臨界轉(zhuǎn)速降低，故在分析計(jì)算中應(yīng)計(jì)入轉(zhuǎn)子溫度變化的影響。當(dāng)汽缸或軸承座溫度較高時(shí)(如空載下汽輪機(jī)葉片的鼓風(fēng)作用)，會(huì)引起支撐系統(tǒng)動(dòng)剛度降低，使得軸瓦振動(dòng)增大。另外，當(dāng)負(fù)荷運(yùn)行后，如果轉(zhuǎn)子存在不均勻的溫度分布，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子產(chǎn)生熱彎曲，引起振動(dòng)增大。
6、汽流激振對(duì)振動(dòng)影響
在高參數(shù)、大容量，尤其是超臨界汽輪機(jī)的高壓轉(zhuǎn)子中，由于汽隙(葉頂間隙和汽封間隙)的不均勻會(huì)引起附加的蒸汽力作用，他可能影響軸系的穩(wěn)定性，使失穩(wěn)轉(zhuǎn)速降低。另外，對(duì)于噴嘴調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)，在某些負(fù)荷工況，因部分進(jìn)汽改變軸承的動(dòng)特性，也可能導(dǎo)致軸承失穩(wěn)。
7、轉(zhuǎn)子不對(duì)中對(duì)振動(dòng)影響
安裝因素是軸系振動(dòng)一個(gè)重要影響因素，對(duì)于動(dòng)平衡質(zhì)量較好的轉(zhuǎn)子，如果連接偏差較大，也會(huì)引發(fā)振動(dòng)。在軸系中，找中時(shí)應(yīng)進(jìn)行預(yù)調(diào)，以保證在熱態(tài)時(shí)軸系是一條光滑曲線，減少軸心的偏差，確保軸承有良好的動(dòng)力特性。此外，在安裝時(shí)，要保證動(dòng)、靜部件間隙均勻，且尺寸合理，防止局部間隙過小引起動(dòng)靜碰摩而產(chǎn)生振動(dòng)以及徑向間隙偏差較大引起汽流激振。
8、運(yùn)行操作對(duì)振動(dòng)影響
維持機(jī)組正常的運(yùn)行方式是保證機(jī)組振動(dòng)狀態(tài)穩(wěn)定的因素之一。啟機(jī)過程中應(yīng)根據(jù)需要在一定的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行暖機(jī)，防止因轉(zhuǎn)子或汽缸膨脹不暢引發(fā)振動(dòng)。在運(yùn)行中應(yīng)嚴(yán)防可能引起轉(zhuǎn)子彎曲的汽機(jī)進(jìn)水、進(jìn)低溫蒸汽等異常操作。另外，發(fā)電機(jī)的非同期并列除對(duì)軸系產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)沖擊外，也可能產(chǎn)生較大的彎曲振動(dòng)
