汽轮机可倾瓦振动的原因、分析、处理
汽缸内部的检修工作与其他大、中、小型机组安装工作相同,这里不再赘述。主要是在汽轮机的轴承上与我们安装的大型机组不一样,其1#、2#轴瓦分别是可倾瓦:下部由三块可倾瓦块组成,上部由两块可倾瓦块组成。可倾瓦由能在支点上自由倾斜的弧形巴氏合金瓦块组成。瓦块在工作时可以随转速、载荷及轴承油膜厚度的不同而自动调整转子中心,在轴径四周形成多个油楔。润滑油从各瓦块之间的间隙进入轴承,从轴承的两端油封环开孔处排出。如果忽略瓦块的惯性,支点的磨擦力及油膜剪切内磨擦力等的影响,每个瓦块作用到轴径上的油膜作用力总是通过轴径的中心,从而保证转子高速运转时的径向稳定性,理论上可以完全避免油膜震荡的产生。另外,由于瓦块可以根据对应瓦块乌金表面的油膜厚度和压力自动调整,保证了转子的自动调整中心,同时还具有吸收转轴振动能量的能力,即具有很好的减振性。
可倾瓦有许多优点,但结构复杂、安装检修较困难、成本较高等是可倾瓦的不足之处。但是,随着大功率机组轴承在稳定性、功耗及承载力等方面的要求愈来愈高,可倾瓦正在被越来越多的大功率机组采用。可倾瓦轴承在稳定性、承载力及功耗等性能方面均居各种支持轴承之首,三油楔轴承、椭圆轴承次之,圆筒形轴承最差。
可倾瓦的配瓦原则是:瓦块乌金接触良好;各瓦块与轴心对正要好,瓦块对中偏差不能超过0.02 mm,即5个瓦块的乌金面相对轴心距离偏差不能超过0.02 mm。可倾瓦乌金一般是厂家加工好的,表面不允许刮研。在简单研修乌金接触合格后,清理瓦块及瓦壳,特别是瓦壳体与瓦块之间的凹槽。要清理所有污垢,不允许有毛刺。最后用酒精擦拭干净。
根据杭州汽轮机厂的使用说明书及规范要求,可倾瓦块在施工现场不允许研刮。为此,我们只是清扫、检查、复装,未作研刮、调整。
经过研究分析认为:2#轴承水平振动是由于小齿轮与汽轮机联轴器中心不正所致。于是,加班加点拆卸减速箱,重新找正小齿轮与汽轮机联轴器中心并且达到要求之内。
但是在过临界转速~3000r/min时:2#轴承水平振动达到0.106mm,紧急打闸停机。深入研究分析认为,2#轴承水平振动大可能是由于1#、2#轴承的间隙和瓦枕紧力不当所造成的油膜振荡。
在检查2#轴承时,发现2#轴承下半右侧可倾瓦块与轴径的间隙在0.16mm,而左侧可倾瓦块与轴径的间隙局部有0.04mm。而且,在轴径水平方向架设百分表、正转盘车转动汽轮机转子时,有0.01mm变量,反转盘车转动汽轮机转子时,有0.11mm变量,更换备品后也是如此。为了消除2#轴承侧部可倾瓦块乌金表面油膜厚度不一致造成的油膜振荡,我们决定在2#轴承下半右侧可倾瓦块的背部增加0.10mm垫片,将2#轴承侧部间隙调整一致。再正转盘车转动汽轮机转子时,汽轮机转子水平方向有0.01mm变量;反转盘车转动汽轮机转子时,汽轮机转子水平方向有0.02mm变量。
2007年1月10日启机冲转至2200r/min暖机时,2#轴承水平振动降至0.015mm,在过临界转速~3000r/min时:2#轴承水平振动达到0.031mm。
2007年1月10日在停机消缺过程中,我们决定在产生较大间隙的2#轴承下半右侧可倾瓦块的背部增加0.10mm垫片的基础上再增加0.03mm垫片。在正转汽轮机转子时,有0.01mm变量;反转汽轮机转子时,有0.01mm变量。
因此,可以确定由于2#轴承下半右侧可倾瓦块乌金面与轴的侧部间隙不一致,造成的油膜振荡,是造成2#轴承水平振动的主要原因,通过及时准确的判断解决了2#轴承振动大的问题。