汽輪機(jī)軸承座軸向振動(dòng)過大,經(jīng)過全面檢查,發(fā)現(xiàn)軸承瓦枕支撐墊塊磨損,防轉(zhuǎn)銷釘磨損嚴(yán)重,銷孔磨偏。因支撐墊塊磨損,標(biāo)高下沉約0.75mm,如圖1所示。
圖1 磨偏、磨損情況
處理措施:
(1)更換上部瓦枕絕緣墊塊,檢查接觸情況;
(2)瓦面超聲檢查(未見異常);
(3)上部緊箍磨變形銷孔,采用鑲套處理;
(4)重新按照擋油板洼窩尺寸調(diào)整軸瓦位置、軸承座標(biāo)高。軸承上抬0.45 mm,軸承座上抬0.30 mm,地腳螺栓力矩按標(biāo)準(zhǔn)緊固。
經(jīng)過處理后,軸承座的垂直、水平振動(dòng)明顯好轉(zhuǎn),但軸向振動(dòng)大的問題仍然存在。
再次,經(jīng)過軸承振動(dòng)進(jìn)行測試分析,滿負(fù)荷時(shí):
(1)軸承軸振80 μm左右;
(2)軸承座水平、垂直振動(dòng)不大,小于30 μm;
(3)軸承座軸向振動(dòng)達(dá)到140 μm;
(4)軸向、垂直、水平振動(dòng)的頻譜都是以50 Hz分量為主,其余頻率成分很少。
如圖2所示,停機(jī)前進(jìn)行振動(dòng)測試,并在軸承箱后部,用一只千斤頂頂起。觀察振動(dòng)變化,可以看出,軸承箱后側(cè)頂起0.03~0.05 mm后,軸向瓦振有變化,即由103 μm降至84 μm。其它方向變化不大。
圖2 千斤頂放置位置(一只)
處理措施:
(1)盤車狀態(tài)下,架百分表測試轉(zhuǎn)軸徑向晃度;測試對輪瓢偏情況;在勵(lì)磁機(jī)最尾端架百分表,測試轉(zhuǎn)軸的軸向竄動(dòng);
(2)解體軸承,測量軸頸揚(yáng)度、軸頸晃度、軸承座揚(yáng)度、軸承座底部墊塊與洼窩接觸情況、軸承緊力、烏金面工作狀態(tài);
(3)檢查軸承座4個(gè)地腳螺栓的緊力;
(4)配重。第一次配重方案:在勵(lì)磁機(jī)尾部圓盤140°處加292 g。第二次配重方案:拆除勵(lì)磁機(jī)尾部圓盤86°處配重300 g、170°處配重387 g,并在332°處新加292 g。
經(jīng)過兩次配重后,軸承的振動(dòng)有所減小,但軸承座的軸向振動(dòng)依然保持在200μm以上,這是怎么回事呢?
經(jīng)分析討論得知,軸承座存在較大的軸向振動(dòng),其振動(dòng)頻率和轉(zhuǎn)速相吻合,從振動(dòng)性質(zhì)來說,屬于普通強(qiáng)迫振動(dòng)。類似于徑向普通強(qiáng)迫振動(dòng)診斷,首先應(yīng)檢測軸承座的軸向動(dòng)剛度。引起軸向振動(dòng)的原因大都是軸承座軸向剛度不足,特別是臺板和基礎(chǔ)之間存在松動(dòng);其次是軸承座和發(fā)電機(jī)端蓋軸承軸向結(jié)構(gòu)剛度不足。絕大多數(shù)汽輪發(fā)電機(jī)組徑向振動(dòng)不大時(shí),只要消除軸承座連接剛度不足的缺陷便可。
從現(xiàn)場情況看,軸承座存在剛度不足的現(xiàn)象,原因可能包括:
(1)軸承座地腳螺栓緊力不足;
(2)軸承座二次灌漿部分松裂。在該汽輪機(jī)基建過程中,由于季節(jié)、溫度等因素的影響,有可能造成此問題;
(3)軸承座整體剛性下降。長期的超標(biāo)瓦振對軸承座造成疲勞損傷,影響軸承座整體剛性。軸承座長時(shí)間的軸向振動(dòng)也可能形成惡性循環(huán),使得軸承座整體剛性下降(如軸承座裂紋等缺陷)。
圖3所示為傳統(tǒng)機(jī)組軸承座地腳示意圖??梢钥闯銎錇榫匦螌ΨQ布置,跨距較大,軸承座中間部分勢必有剛性不足的風(fēng)險(xiǎn)。但阿爾斯通百萬機(jī)組軸承座地腳為平行四邊形對稱布置,將軸承座的跨距縮短,寬度增加,中間部分剛性勢必更好。
在以后停機(jī)檢修中,應(yīng)重點(diǎn)檢查剛性變差的原因??蓮囊韵聨追矫婵紤]:
(1)軸承座地腳螺栓緊力的重新核查;
(2)軸承座底部地腳螺栓灌漿部分的仔細(xì)檢查;
(3)軸承座的整體檢查,尤其是有無裂紋。
圖3 傳統(tǒng)機(jī)組軸承座地腳示意圖
結(jié)果
通過對汽輪發(fā)電機(jī)軸承配重及軸承座底部架千斤頂,基本解決了軸承振動(dòng)大的問題,保障了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
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