汽轮发电机组轴承轴向振动分析

摘　要：分析了梅县发电厂＃1机组＃3轴承顶部轴向振动超标的问题。采用不复测联轴器中心、不拆联轴器、不破坏基础二次灌浆的方法，解决因基础台板螺丝松动引起的轴承振动超标的处理方法。 
    关键词：轴承；振动；分析；处理 


1　设备概况
　　梅县发电厂＃1机机组于1991年3月17日正式移交投产，型式：N50－8．83／535－Ⅱ型（单缸冲动冷凝式），北京汽轮机厂制造。发电机（双水内冷）前轴承（＃3轴承，后同）振动于1994年曾出现顶部轴向振动高达0．2～0．22mm，同年4月处理好，一直运行至2001年6月开始顶部轴向振动再次超标，因机组发电任务较重且振动在0．04～0．06mm波动，所以一直运行至2002年10月振动加剧才利用小修进行处理。该机组＃3轴承的基础台板紧固螺丝在轴承座的底部，如要加紧基础台板螺丝得将轴承座移出，露出台板螺丝后才能进行松动处理。
2　存在问题及分析
　　2002年10月开始＃3轴承振动逐渐增大超标，特别是轴向振动增大较多，测量位置如图1，处理前振动情况如表1；根据测量情况可发现测点15即轴承顶部轴向振动高达0．089mm；轴承座各中分面测点的振动差值不大，而轴承座台板测点12和7分别与水泥基础测点11和8的差值高达0．012mm，均大于0．005mm，轴向振动由下至上各测点18、17、14、16、15振动值逐渐增大；据此判断是台板与基础连接不良，其原因可能是二次灌浆不充实、垫铁走动或垫铁接触不良或台板与基础之间连接螺丝松脱等，造成轴承连接刚度不够而引起轴承振动。在运行中曾试用外力支撑加强轴承刚度，发现轴向振动值降低明显；与以上分析吻合。





3　处理方法及记录
　　（1）在＃1机停盘车并做好安全措施后开始工作，解体轴承前在盘车箱端面装磁力表架，在轴颈顶部及左、右侧各装设一个千分表，以监测在轴抬高、下沉及左右移动量，在整个检修过程中不碰到千分表确保读数准确，轴承解体时准确测量＃3瓦各部紧力、间隙，并作好详细记录，作为复装时的依据。
　　（2）用框式水平仪测量＃3瓦处轴颈扬度，以供复装时参考。
　　（3）＃3轴承座中分面前端面作标记，并测出标记处距盘车箱中分面处距离A和B（如图2）以供复装时参考，确保轴承座的前后位置不变。



　　（4）大轴顶起0．45mm并垫牢，取出下瓦、瓦枕及两端油档，＃3轴承座中分面左右内边作标记并测出与大轴距离（用深度游标卡尺反量读数a、b、c、d）如图3，以供复装时参考，确保轴承座的位置左右不变，并拆开＃3轴承侧的发电机端盖及转子冷却水回水室支座。



　　（5）松开轴承座紧固螺丝，将轴承座吊移到发电机端盖支座处，空出台板及工作场地，取出轴承座下的三张大垫片0．35mm、0．40mm、1．50mm及2块小垫片（阴影部份）如图4，用手提砂轮机打磨台板紧固螺丝的防松焊点，然后在台板的四角各安装一只千分表，进行加紧螺丝测得台板下沉值如图5，然后重新点焊螺丝防松，将轴承座放回原处并稍加紧螺丝（在原有垫片暂不放入），用塞尺测取轴承底与台板之间隙值（如图6阴影部分），根据图4、5、6数值分析，研究决定将下沉值最大处原0．05mm的垫片换成0．10mm的垫片，其它垫片按原有进行复装。
    （6）复装时按解体时记录数据调整装复。







　　①复装轴承座，按原测量的数据，调整轴承座与盘车箱和大轴的距离，紧好轴承座螺栓后测得各数据应与拆前相同。
　　②复装下瓦枕、下瓦及两端油档，放下大轴测得瓦侧隙接近拆前数据，并应注意拆前在盘车箱端面装设的千分表读数基本保持不变，监测轴下沉及轴左右移动量，确保轴系与拆前相同。放下大轴后轴顶千分表测得大轴下沉0．03mm，下瓦底球面垫铁未受力时有0．08mm的间隙，两侧垫铁0．02mm塞尺塞不进，综合考虑下垫铁间隙及轴下沉值，决定在下垫铁内加0．03mm垫片，复装后大轴表值下沉0．01mm。
　　（7）其它工作按正常复装工序进行。
4　结束语
　　（1）我厂＃1机及＃2机的＃3轴承（均是50MW机组），＃1机组分别于1994年4月和2002年10月用相同方法处理＃3轴承振动问题，＃2机组于2003年1月也通过上述方法处理，本厂＃1、＃2机3次都是用此方法处理＃3轴承顶部轴向振动问题，运行至今各轴承振动状况良好。
　　（2）实践证明，采用不复测联轴器中心、不拆联轴器、不破坏基础二次灌浆的方法，处理轴承座台板螺丝松动而引起的振动问题是可行的，用此方法处理具有工期短（机组停盘车后实际施工约3天时间）、费用低、简单易行的优点。施工中只要尽量处理好并维持大轴原来的中心状态，避免因中心改变而引起其它振动源。