轴承座传感器 「机械·振动故障诊断」发电机轴承座问题造成的振动超标
「机械·振动故障诊断」发电机轴承座问题造成的振动超标
【机械·振动故障诊断】发电机轴承座问题造成的振动超标
简介某化工厂50MW汽轮发电机组由汽轮机、发电机及励磁机组成，汽轮机和发电机转子由刚性联轴器连接，各由两个椭圆瓦支撑，瓦背是球形。机组经大修后，3瓦振动超过150um，远超停机保护值，厂家怀疑转子动平衡存在问题，要求前去做现场动平衡（field balancing）。
3#瓦轴振严重超标
本人到现场后了解了一些情况，从汽轮机往电机方向看，转子旋向为顺时针，每个轴瓦附近布置两个轴振动探头，系统把竖直面左45°定义为Y，右45°定义为X。此外每个轴承座顶部中心位置安装一个速度传感器，用于测量轴承座的垂直振动，经在线系统积分处理后显示为位移量。
从励磁机一侧拍摄的机组全貌
现场查看轴振动测量表面非常粗糙，显然会影响振动测试的准确性。经测试，3#瓦附近测量面本身误差相对较小（＜20um），其余测量面表面更差，最大误差约50um。除去测量误差，3瓦振动实际上仍然严重超标。下图为4#瓦附近测量面：
4#瓦轴振动探头和测量表面
另外厂家称，大修期间汽轮机和发电机转子都拉出去在动平衡机上做了高速动平衡，但只有汽轮机转子加了配重，发电机平衡合格未加配重。
现场测试鉴于轴振动测试存在误差，暂不从在线系统采集数据，使用自带的传感器和数据采集仪。
振动数据采集仪和测试分析软件
在发电机3#、4#瓦座顶部原装速度传感器附近布置3轴加速度传感器。3000rpm空载测试了3#、4#轴承座顶部振动，见下表：
负荷
（KW）
3#瓦振（mm/s）
4#瓦振（mm/s）
水平
垂直
轴向
水平
垂直
0
5.3
2.8
7.7
0.8
1.0
6500
5.5
3.0
7.2
1.0
1.1
11800
4.4
2.7
7.2
1.0
1.0
21000
4.7
3.2
6.6
1.3
1.1
30000
4.3
2.7
6.3
1.0
1.0
3#瓦座除径向振动较大，其能量集中于1X，但并不能断定就是动平衡存在问题。另外轴向振动明显更大，下面是3个方向的频谱图：
3#瓦水平振动速度频谱图
3#瓦垂直振动速度频谱图
3#瓦轴向振动速度频谱图
针对轴向振动大，本人补充测试了一组数据：
3#瓦顶部补充测点
垂向振动
测点
1X振动
（mm/s）
相位
（°）
A
4.8
67
B
3.8
67
C
2.9
66
D
2.3
67
E
1.7
65
3#瓦座工频振动形态图（工频ODS）
数据显示3瓦轴承座顶部垂向振动从发电机侧至汽轮机侧明显减小，且相位一致，据此画出了3瓦的振动形态图（这就是简版的ODS）。现场观察3#轴承座结构左右对称，前后也基本对称，下面是3#瓦座的照片：
3#瓦座照片
诊断意见对3瓦顶部沿轴向分布的5个位置进行了垂向振动测试，数据表明发电机侧振动大，汽轮机侧振动小，分析可能是两个原因：其一，3#瓦座存在偏载，3瓦的球形瓦背可能活动受限，导致发电机侧受力较大，而汽轮机侧受力较小，建议复查3瓦的安装状态；其二，3#轴承座底面与台板接触不良，发电机侧支撑刚度相对较低，建议吊起瓦座检查地面与台板的接触。
关于转子现场动平衡，待以上检修工作完毕后开机试验，如振动仍然超标再做。
检修处理拆开3#轴承座上盖，观察到轴瓦宽度约300mm，但下瓦与底座之间的支撑宽度仅140mm，因此可排除球形瓦背活动受限的疑点。
吊起轴承座，发现垫片不是整片的，而是几十组小垫片，显然这很难保证接触刚度。把这些小垫片清理掉，更换为整块的不锈钢垫片，共2层，外加上下绝缘垫片，共4层。
处理结果上述工作完成后，在线系统显示50MW时3#轴振明显降低，瓦振也明显降低，均达到合格值。
3#瓦座更换底座垫片后
总结从在线测点的数据看，振动能量主要集中于工频50Hz，很容易误判为动平衡不良。如果直接进行现场动平衡，将浪费很长时间并承受很大的生产损失。
1 专题篇：详解动平衡机中的传感器（4）
之前的文章银箭小编想和大家聊一聊动平衡机中几种传感器的作用是什么，内容还没有分享完，感兴趣的小伙伴们看一看吧。山东银箭数控温馨提示，压力传感器的安装需要正确的安装方式，且需要定期维护与校准等。才能确保压力传感器在动平衡机中的稳定可靠运行和准确测量。以确保测量结果的准确性。
压力传感器作用：压力传感器在动平衡机中的应用是至关重要的，它主要用于监测和测量转子在旋转过程中产生的动态压力变化，从而帮助实现转子的精确平衡。压力传感器通常安装在动平衡机的关键部位，以便能够准确捕捉到转子不平衡产生的压力变化。具体来说，它可能安装在转子的支承点、轴承座或其他能够反映转子动态特性的位置。安装时需要注意传感器的固定方式和预紧力，以确保其能够稳定可靠地工作。
以上就是山东银箭数控为大家总结的动平衡机中压力传感器的作用是什么的内容，之后的文章继续分享，希望对大家有所帮助。如果您想了解贯流风叶平衡机、离合器平衡机、传动轴平衡机、双面立式平衡机、曲轴专用平衡机价格；平衡机维修；平衡机改造和平衡机知识可以联系银箭小编或者山东银箭数控的售前、售后工程师为您答疑解惑。
银箭数控公司主导产品动平衡机、全自动平衡机，广泛应用于电机、风机、水泵、汽车、纺织、化工、农机、石油机械、造纸机械、印刷机械等行业，近几年来公司与中信重工、格力空调、中国重汽、明阳风电、双天农机、济柴总公司、安阳钢铁、山西汤荣、江苏瑞铁等大型企业密切合作，并获得客户一致好评。技术、质量、效率是我们银箭公司的治厂之本，以高起点，高标准，严要求为原则，坚持以技术领先，以质量为本，以服务及时的宗旨，不断推陈出新，真诚服务客户，争创国际平衡机行业的知名品牌。
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