做家：戴其兵

提要：详细描画了某燃气轮机电厂在运转中涌现的反常震荡表象，依照震荡特点判定为油膜涡动。引见知道决该类震荡障碍罕用的办法，经过变换光滑油温的办法减小轴承震荡，功效显然，但轴承震荡有屡屡增大的表象，终究经过减小轴承顶隙的办法束缚了该题目。本案例讲明，减小轴承的顶隙，也许升高轴承的平静性，能从根蒂上束缚油膜涡动的题目。

关键词：燃气轮机；油膜涡动；震荡

某燃气轮机电厂3号机为单轴连合轮回机组，轴系国有8个撑持轴承。1号、2号轴承撑持燃气轮机-压气机转子，3号、4号轴承撑持发机电转子，5号、6号轴承撑持SSS（Synchro-Self-Shifting）聚散器，6号～8号轴承撑持汽轮机高压、中低压转子。8个轴承中5、6号轴承为可倾瓦轴承，7号轴承为径向推力连合轴承，1号～4号及8号轴承为椭圆瓦轴承。

在燃气轮机启机、燃气轮机单轮回运转、汽轮机启机的历程中，各轴承震荡环境优良，当连合轮回升负荷至MW以上时，5号轴振停止性地涌现25Hz的半倍频份量，跟着负荷的渐渐增添，经过满负荷后的延续检察，发掘5号轴承震荡涌现半倍频份量的光阴隔绝越来越短，震荡延续的光阴越来越长，终究半倍频份量一向存在，5Y方位的通频震荡最大可达μm，个中半频份量μm左右。

本文将对该震荡表象实行障碍解析，并对其形成的原由及经管办法实行叙述，以期为同典型障碍特点的震荡责罚供给参考。

1震荡监测系统

本机组装备了Bently震荡监测庇护系统，在1号～8号轴承的左右边45°方位各安排了用来丈量转子轴颈相对震荡的涡传扬感器。现场震荡测试时，哄骗1台Bently震荡记号搜集解析仪，从TSI缓冲输出中接入键信托号和各轴承的轴振记号，测试系统如图1所示。

图1测试系统图

2震荡表象描画

1）SSS聚散器啮合工况：

3号机于年12月13日7：00开机，在燃气轮机升速至0r/min、燃气轮机单轮回运转期间，各轴承震荡优良，SSS聚散器啮合后汽轮机升速至0r/min，5X方位轴承震荡显然增大，半倍频份量占很大比例（如图2～4所示），详细数据如表1所示。

表15号轴承在SSS聚散器啮合先后震荡数据对照

通频/μm

1X/μm

0.5X/μm

SSS聚散器啮合前

5X

88.1

73.9

10.38

5Y

0.

SSS聚散器啮合后

5X

34

5Y

44

图2SSS聚散器啮合后5号轴承震荡趋向

图35X向频谱图

图45Y向频谱图

从上头趋向图中也许看出，SSS聚散器在10:44啮合之后，5号轴承震荡登时涌现少数半频量（X方位40μm、Y方位μm）。在此历程中，工频量仅在1X方位减小，1Y未变动。

2）负荷工况：

燃气轮机连合轮回机组负荷升至满负荷后，震荡一向坚持平静，在12月16日02:14，震荡产生变动，5Y方位震荡飞腾，5X方位震荡减小，震荡趋向如图5所示，数据如表2所示。

图55号轴承震荡变动趋向

表25号轴承震荡增大后数据

探头等

通频/μm

1X/μm

0.5X/μm

5X

83

30

74

5Y

97

由表2也许看出，其变动量照样是由半频量的变动引发的，工频量固定。

3震荡解析及可选对策

从图2中震荡变动趋向和图3、图4的频谱来看，该震荡为由半频份量引发的渐变，并且是在机组负荷未变的环境下产生的，震荡具备突发性。突发后的震荡幅值较大，解析为自激震荡。该震荡题目产生在SSS聚散器啮合之后，5号轴承的载荷由于SSS聚散器的啮合而降落，油膜在轴承内形成了涡动而失稳，引发了轴承的低频震荡。

油膜涡动[1-2]的基根源理为在转子以角速率ω动弹时，在油膜力的影响下，轴颈核心产生偏移，以致轴颈下部双侧油膜厚度不一，以致双侧的油膜力的协力方位与载荷力方位不一致。此协力为失稳力，当失稳力抵达必定程度，不再也许被油膜的阻尼吸取时，就形成了油膜涡动。

在责罚油膜涡动题目时，常常采取下列机谋[3]：

1）调换轴承核心：调换轴承核心也许变换各轴承的负荷分派，增添轴承的承载也许压制油膜涡动。

2）升高光滑油温：升高光滑油温也许使光滑油的黏度消沉，进而增添轴颈相干于轴承核心的偏疼率，有益于轴颈平静，不过油黏度的消沉，也会减小油膜阻尼，关于压制油膜震撼不利。

3）消除轴瓦的弊病：轴承油膜厚度惟独0.1mm左右，它对轴瓦和轴颈的光洁度请求特别高，即使轴瓦毁坏，将大大消沉油膜阻尼，无奈停止失稳。

4）减小轴承顶隙：减小轴承顶隙也许增添轴颈在轴承中的偏疼率，升高平静性，也许采取修刮轴瓦中分面的办法来完成。

5）其余机谋：在震荡大时开启顶轴油泵，这会对油膜形成一个扰动，进而使其退出震荡处境。

4震荡责罚

4.1升高光滑油温

关于运转中的汽轮发机电组，也许在线停止震荡攀升的最佳办法即是选取片刻办法变换油温，减小半频份量。

由轴承光滑理论可知，适本地抬高油温，也许改观油膜处境，有用停止半频份量，不过在现场施行的历程中，发掘在油温抬高的时辰，震荡登时随油温的抬高而飞腾，往后，现场经过消沉油温的办法，有用地将半频份量消除。不过，在消除一段光阴之后，半频份量从头涌现，且跟着以前的趋向不断地飞腾，此历程的震荡趋向如图6所示。

图6变油温职掌对震荡的影响

图中圈出地区为变油温职掌对震荡的影响环境，从图上来看，5Y震荡幅值一最先对油温变动相应显然，在油温飞腾时震荡登时飞腾，油温消沉时震荡幅值也登时降落。不过都市涌现相应的反弹，且反弹的光阴隔绝也越来越短，屡屡反弹的幅值也越来越大，在油温降到必定程度后，也无奈经过继承消沉油温来掌握震荡。此时，震荡不休增大，终究抵达数值如表3所示。

表35号轴承最大震荡幅值

探头等

通频/μm

1X/μm

0.5X/μm

5X

40

5Y

87

4.2减小轴承顶隙

5号轴承为可倾瓦，轴颈直径mm，其准则空隙是直径的1.3‰，即0.46mm，现场对5号轴承的顶隙屡屡丈量，丈量终归简单受瓦枕底部球面座落地方、浮动油环卡涩等要素影响，终究得出终归为左边0.72mm，右边0.78mm。

现场经过将上瓦及上瓦枕的中分面加工掉0.25mm来减小轴承的顶隙，轴承回装之后，复测顶隙，左边0.47mm，右边0.49mm。

在调换了5号轴承顶隙后，其震荡抵达优异程度。

5论断

SSS聚散器是一种也许主动连贯或断开的传动安装，在啮合时，简单引发相干轴承承载的变动。本文经过对某燃气轮机SSS聚散器啮合后震荡的变动特点实行详细解析，明确判定出其产生障碍的原由，并经过变换光滑油温度、减小轴承顶隙的方法实行责罚，取患了很好的功效。

关于机组运转中突发的震荡增大题目，首先须要解析题目产生的原由，而后在机组不断运的环境下选取片刻办法来改观震荡，待有检验机缘时再经过相干机谋从根蒂束缚题目。本文对油膜涡动的震荡表象实行障碍解析，并对其形成的原由及经管办法实行了叙述，以期为同典型障碍特点的震荡责罚供给参考。

参考文件：

[1]张直明.滑动轴承光滑理论[M].北京：高档训诲出书社，.

[2]杨建刚.动弹机器震荡解析与工程运用[M].北京：华夏电力出书社，.

[3]沈庆根，郑水英.摆设障碍诊断[M].北京：化学产业出书社，.

（本文原载《热力透平》年第2期。）

上汽技巧之窗投稿校正：杨柯楠，稽核：闫辰。

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