摘要：汽轮机出现机械振动现象是比较常见的，但是，一旦振动频率过高，幅度太大，就会直接造成故障。这就需要及时采取有效措施加以解决，避免损害机组组件，确保其能够正常有序运转。据此，本文主要对汽轮机机械振动的主要原因及对策进行了详细分析。
关键词：汽轮机；机械振动；原因；对策
汽轮机是电厂发电系统不可缺少的设备，一旦汽轮机的运行出现问题，特别是汽轮机工作中出现异常振动故障，不但会损坏汽轮机本身，还会对发电系统产生安全威胁，甚至造成较大的经济损失。可见，对汽轮机异常振动的原因进行分析并及时解决问题，对汽轮机的正常运行至关重要。
1汽轮机机械振动故障的危害
1.1经济性降低
在实际运行时，汽封间隙与机组机械振动密切相关。而且一旦振动幅度或机组汽封间隙增大，就会直接威胁到机组的正常运行，导致机组经济性能明显降低。
1.2各部分被破坏
在汽轮机机组发生剧烈振动时，会产生严重摩擦，导致端部轴封与隔板位置被损伤。如果机械振动的程度较大，则会造成叶片与围带等各个部位应力不断增加，从而达到机组运行疲劳阶段，轴承位置振动过大，则会进一步导致乌金表面发生脱落和碎裂问题。
1.3连接部件出现松动
在汽轮机运行过程中，轴承、主油泵、蜗杆之间是相互连接的。然而，汽轮机可能会与其他管道形成共振，导致法兰连接螺栓发生剧烈振动，造成螺栓断裂，从而引发严重的安全事故，造成不必要的经济损失。
1.4引发了严重的设备事故
汽轮机机械振动幅度太大，会直接影响保安器与其自身的安全性能。而再加上误操作现象，则势必会引发安全事故，造成停机。甚至还会严重损坏线圈或铁心片，出现短路或断路问题。
2汽轮机机械振动的主要原因
2.1转子受热弯曲变形
汽轮机主要运转部分就是转子，其工作磨损不可避免，特别是转子在高温高压条件下，更容易产生热变形磨损，从而引发汽轮机异常振动故障。这种热变形主要是因为转子散热能力不足，越来越高的热能积蓄在转子周围，产生巨大的热应力，压迫转子产生扭曲。转子变形后，转动中产生的空气流动不对称，机组构件会随之产生异常振动，严重时导致破坏性故障，造成较大的经济损失。因此，检修人员必须要责任到岗，提高安全意识和职业道德，耐心细致地对汽轮机进行检查和维护，将问题解决在最小范围内，从而保证发电系统能够持续正常发电。
2.2轴承安装不当
2.2.1润滑油质量差
润滑油过于劣质，质量不合格，就会直接阻碍轴承运转，造成振动异常，转速明显大于振动频率。此现象具有一定的隐秘性，不容易发现和判断，难以及时有效解决，会造成汽轮机振动幅度明显增加，从而引发安全事故。
2.2.2油温过高或过低
润滑油油温过高或者过低，都会对形成油膜造成直接影响，引发汽轮机振动，不论是轴承轴瓦还是冷油器，回油和出口位置油温异常，都会在一定程度上引发振动故障。
2.2.3油压偏高或偏低
轴瓦油膜的成形，关系着转子振动频率，而成形不好，会造成转子异常振动，润滑油油压偏高或者偏低，从而直接影响油膜成形，进而引发汽轮机振动故障。
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2.2.4轴承标高与设计值相脱节
在安装轴承时，标高与设计值相脱节，或者轴承通过检修调整，标高出现偏差，就会造成汽轮机轴承负荷太高，导致轴瓦乌金、气流激振、自激振动等组件过热，导致机组振动太快，频率过高。
2.3油膜震荡
汽轮机运转时，转动的核心部件是转子，转子在高速持续动转过程中，特别是大功率状态下，转子的转动容易偏离轴线，导致转动失衡，从而对油膜产生较大的应力，油膜因受力不平衡就会产生较大的振动，从而影响汽轮机正常工作。因此，工作中要保证转子沿轴线运转，且在平衡点涡动，保证转子运转的稳定性。
3汽轮机机械振动的解决对策
3.1转子热弯曲的解决对策
为了有效地预防汽轮机转子热变形产生的异常振动，在对汽轮机转子进行配套装配时，要严格按照操作流程和先后顺序进行标准安装，对轴线进行中心法校正，使轴线转动时不会产生偏离。预防措施从基础安装抓起:1)预埋件确保在纵向中心线上，调正螺丝进行紧固安装，保证钢丝架子能够放置在标准位置;2)沿纵向中心线定位悬挂钢丝的精准点，做好标记;3)对准各中心点及轴线，应用钢皮尺准确测量钢丝至洼窝中心两侧的长度;4)调正轴承及底座，两侧长度误差要在0．05mm范围之内，确保安装到位准确;5)对于水平校正，最好采用水平仪现场校正。将其放置在轴瓦洼窝结合面，水平方向有倾斜时，水平仪内空气偏离中心，用垫铁进行细微调整，使水平仪内空气稳定于中心点，才能达到水平平衡状态;6)汽轮机安装中需要进行三次找平，第三次要彻查一偏，完成所有找平工作，从而确保轴承安装标准到位，使转子稳定运动，消除转子热变曲导致的异常振动，保证电厂正常发电。
3.2明确故障原因与位置
在汽轮机正常运行时，会收到温差热应力、气流作用力、叶片离心力等各种应力的同时性作用，以此推动汽轮运转。但是，受应力影响，汽轮机在运行过程中，势必会发生机械振动。为了确保振动处于控制范围内，汽轮机没有发生故障，必须全面掌控汽轮机出现机械振动时候的相关频率、规律、幅度等等，并经过一定的现场测试，充分了解汽轮机的运行状况，据此进一步判断汽轮机的机械振动故障。
3.3实时监测汽轮机振动
在汽轮机正常运行过程中，振动规律、频率、幅度、声响异常，需要及时降低负荷，循序渐进地降低，消除振动性故障，对其运行参数进行全面监测。相关技术人员则可以通过监测获取数据，将其与标准比较分析，进一步判断其中是否存在振动异常现象，熟练掌握汽轮机的刚度极值点、共振条件、刚度范围，对其运行状态进行定期监测，全面做好预防措施。而在机组使用之前，应提前做好空载与负荷试运，合格之后，才能够投入使用。
3.4油膜震荡的解决对策
汽轮机油膜振动故障出现时，可以针对实际机器的故障情况，采用下列解决措施的一种或几种结合，尽快恢复汽轮机正常工作，保证发电厂发电系统重回正常的发电轨道上来。1)轴瓦增压使油膜处于相对稳定的内部环境中，使振动可控;2)轴瓦顶部间隙过大，适当减少间隙，上轴瓦轴承宽度增大，使振动频率变小，从而降低油膜的振动;3)油膜异常振动与轴瓦与轴颈的结合角度大小关系密切，角度越小，振动越小，根据这一规律进行角度的适当调解，从而减少油膜振动;4)间隙润滑至关重要，既能减少摩擦，又能降低油膜异常振动，达到保养汽轮机组件的目的。因此，加强组件间隙润滑是降低油膜异常振动的有效方法之一;5)油膜振动与受力不均脱离不了干系，因此，需要加强平衡校正，使油膜处于相对稳定的工作环境中，从而降低油膜异常振动的机率。
结语
汽轮机运行多年后由于汽轮机不断收缩、膨胀和缸体的振动，使汽缸与立销出现偏磨，立销变形，汽轮机前箱正常应沿纵销自由滑动，可是由于前箱与纵销之间产生间隙，导致膨胀时产生偏移造成汽轮机轴承与汽缸不同心，产生间断性摩擦，加上滑销系统结垢锈蚀膨胀不畅进一步加重机组振动发生。因此，建议定期对滑销系统进行全面检查，保证滑销系统正常工作。
参考文献
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[4]曲斌.汽轮机振动的原因分析及处理[J].化工管理，2018（2）：190.
论文作者:张维琦
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/10
标签：汽轮机论文; 油膜论文; 转子论文; 异常论文; 故障论文; 轴瓦论文; 轴承论文; 《电力设备》2019年第3期论文;