汽輪機(jī)組振動(dòng)分析與處理方案程偉良教授2013.9.4機(jī)組振動(dòng)故障機(jī)組振動(dòng)故障的現(xiàn)場(chǎng)處理要求近幾十年國(guó)內(nèi)有關(guān)單位對(duì)機(jī)組振動(dòng)故障處理的歷史和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)說(shuō)明，對(duì)振動(dòng)故障的定性一般并不困難，但在確定故障的具體原因時(shí)，由于對(duì)造成故障的機(jī)理分析有分歧，使得誤判時(shí)有發(fā)生。因此，機(jī)組振動(dòng)故障的診斷除需要現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)外，還應(yīng)該掌握一定的基礎(chǔ)理論和科學(xué)的分析能力，這樣才能快捷地找出故障的確切原因，提出正確的根治措施，而不致盲目地一概采用現(xiàn)場(chǎng)高速動(dòng)平衡的方法，使得表面上振動(dòng)有所減小，實(shí)際上沒(méi)有根治，機(jī)組經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行或檢修后，振動(dòng)重復(fù)出現(xiàn)。汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障特征匯總表序號(hào)故障名稱(chēng)頻譜特征其它特征1原始質(zhì)量不平衡1X振幅、相位隨轉(zhuǎn)速變化，隨時(shí)間不變，軸心軌跡呈橢圓軌跡或圓軌跡2轉(zhuǎn)子原始彎曲1X低轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)軸原始晃度大，臨界轉(zhuǎn)速附近振動(dòng)略減小3轉(zhuǎn)子熱彎曲1X振幅、相位隨時(shí)間緩慢變化到一定值，轉(zhuǎn)子冷卻后狀況恢復(fù)4轉(zhuǎn)動(dòng)部件（葉片、平衡塊）飛脫1X振動(dòng)突增，相位突變到定值，伴隨聲響5轉(zhuǎn)軸不對(duì)中1X、2X高的2X或3X振幅，1/2臨界轉(zhuǎn)速有2X共振峰，“8”字形軌跡6聯(lián)輪器松動(dòng)1X、2X等與負(fù)荷有關(guān)7動(dòng)靜碰摩1X、整分?jǐn)?shù)、倍頻內(nèi)環(huán)或外環(huán)軌跡，振幅、相位緩慢旋轉(zhuǎn)；或振幅逐漸增加8油膜渦動(dòng)0.35~0.5X低頻的出現(xiàn)與轉(zhuǎn)速有關(guān)9油膜振蕩fcril在一定轉(zhuǎn)速出現(xiàn)，突發(fā)性的大振動(dòng)，頻率為轉(zhuǎn)子第一臨界轉(zhuǎn)速，大于1X振幅10汽流激振fcril與負(fù)荷密切相關(guān)，突發(fā)性的大振動(dòng)，頻率為轉(zhuǎn)子第一臨界轉(zhuǎn)速，改變負(fù)荷即消失11結(jié)構(gòu)共振1X、分?jǐn)?shù)、倍頻存在明顯的共振蜂，與轉(zhuǎn)速有關(guān)12結(jié)構(gòu)剛度不足1X與轉(zhuǎn)速有關(guān)，瓦振與軸系接近13轉(zhuǎn)子裂紋1X、2X降速過(guò)1/2臨界轉(zhuǎn)速有2X振動(dòng)峰，隨時(shí)間逐漸增大汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障特征匯總表(續(xù))序號(hào)故障名稱(chēng)頻譜特征其它特征14轉(zhuǎn)子中心孔進(jìn)油1X、0.8X～0.9X與啟動(dòng)次數(shù)有關(guān)，隨定速、帶負(fù)荷時(shí)間而逐漸增大15轉(zhuǎn)軸截面剛度不對(duì)稱(chēng)2X1/2臨界轉(zhuǎn)速有2X振動(dòng)峰16軸承座剛度不對(duì)稱(chēng)2X垂直、水平振動(dòng)差別大17軸承磨損1X、次同步1X、1/2X、1.5X高18軸承座松動(dòng)1X與基礎(chǔ)振動(dòng)差別大19瓦差松動(dòng)，緊力不足1X、分頻、1/2X可能出現(xiàn)和差振動(dòng)或拍振20瓦體球面接觸不良1X和其他振幅不穩(wěn)定21葉輪松動(dòng)1X相位不穩(wěn)定，但恢復(fù)性好22軸承供油不足1X瓦溫、回油溫度過(guò)高23匝間短路1X、2X和勵(lì)磁電流有關(guān)24冷卻通道堵塞1X與風(fēng)壓、時(shí)間有關(guān)25磁力不對(duì)中2X隨有功增大26密封瓦碰摩1X、2X振幅逐漸增大常見(jiàn)振動(dòng)故障的診斷下面介紹機(jī)組常見(jiàn)振動(dòng)故障特征、判斷方法。質(zhì)量不平衡轉(zhuǎn)子的彎曲動(dòng)靜碰摩油膜失穩(wěn)和汽流激振結(jié)構(gòu)共振結(jié)構(gòu)剛度不足聯(lián)軸器不對(duì)中裂紋轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子中心孔進(jìn)油轉(zhuǎn)子截面剛度不對(duì)稱(chēng)質(zhì)量不平衡轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡是汽輪發(fā)電機(jī)組最常見(jiàn)的振動(dòng)故障，它約占了故障總數(shù)的80％。隨著制造廠(chǎng)加工、裝配精度以及電廠(chǎng)檢修質(zhì)量的不斷提高，這類(lèi)故障的發(fā)生率正在逐漸減少。即使如此，質(zhì)量不平衡目前仍是現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組振動(dòng)的主要故障。處理手段：低速動(dòng)平衡，高速動(dòng)平衡。轉(zhuǎn)子不平衡（RotorImbalance）8ShaftcenterlineMasscenterlineShaftcenterlineMasscenterlineStaticimbalanceCoupledimbalance質(zhì)量不平衡的一般特征最關(guān)鍵的特征是：穩(wěn)定的工頻振動(dòng)在整個(gè)信號(hào)中占主要成分。工頻振幅為主的狀況應(yīng)該是穩(wěn)定的，這包括：各次啟機(jī)；升降速過(guò)程；不同的工況，如負(fù)荷、真空、油溫、氫壓、勵(lì)磁電流等。工頻振動(dòng)的相位同時(shí)也是穩(wěn)定的。第二個(gè)主要依據(jù)是這種狀況的重復(fù)性。轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的分類(lèi)特征汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的質(zhì)量不平衡產(chǎn)生的原因有三個(gè)：原始不平衡；轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的部件飛脫、松動(dòng);轉(zhuǎn)子的熱彎曲。原始不平衡是主要原因。原始不平衡原始質(zhì)量不平衡指的是轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)之前在轉(zhuǎn)子上已經(jīng)存在的不平衡。它們通常是在加工制造過(guò)程中產(chǎn)生的，或是在檢修時(shí)更換轉(zhuǎn)動(dòng)部件造成的。這種不平衡的特點(diǎn)：除振幅和相位的常規(guī)特征外，它的最顯著特征是“穩(wěn)定”，這個(gè)穩(wěn)定是指在一定的轉(zhuǎn)速下振動(dòng)特征穩(wěn)定，振幅和相位受機(jī)組參數(shù)影響不大，與升速時(shí)或帶負(fù)荷的時(shí)間延續(xù)沒(méi)有直接的關(guān)聯(lián)，也不受啟動(dòng)方式的影響。具體所測(cè)的數(shù)據(jù)中，在同一轉(zhuǎn)速，工況相差不大時(shí)，振幅波動(dòng)約20％，相位在10°~20°范圍內(nèi)變化的工頻振動(dòng)均可以視為是穩(wěn)定的。對(duì)于新機(jī)組，原始不平衡在第一次升速就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，在對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行任何處理之前的升降速振動(dòng)數(shù)據(jù)中，特征重復(fù)性很好。轉(zhuǎn)動(dòng)部件飛脫和松動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)部件飛脫可能有葉片、圍帶、拉金以及平衡質(zhì)量塊；飛脫時(shí)產(chǎn)生的工頻振動(dòng)是突發(fā)性的，在數(shù)秒鐘內(nèi)以某一瓦振或軸振為主，振幅迅速增大到一個(gè)固定值，相位也同時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)固定的變化。相鄰軸承振動(dòng)也會(huì)增大，但變化的量值不及前者大。這種故障一般發(fā)生在機(jī)組帶有某一負(fù)荷的情況。發(fā)生松動(dòng)的部件可能有護(hù)環(huán)、轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈、槽楔、聯(lián)軸器等。部件松動(dòng)所造成的工頻振動(dòng)大的情況可以發(fā)生在升速、定速或帶負(fù)荷過(guò)程。有的情況下大振動(dòng)會(huì)變小，出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。平衡質(zhì)量塊飛脫的一個(gè)案例某電廠(chǎng)的200MW機(jī)組大修后啟機(jī)，3、4號(hào)軸承振動(dòng)大進(jìn)行動(dòng)平衡，接長(zhǎng)軸聯(lián)軸器加重1600g，用兩個(gè)M14的螺釘固定，升速到2600rpm時(shí)，3號(hào)軸承附近發(fā)出一聲響聲，振動(dòng)增大，立即停機(jī)，發(fā)現(xiàn)平衡塊飛脫。2600rpm平衡塊飛前，3號(hào)軸振為179mm∠14°，瓦振為41mm∠69°，飛后3號(hào)軸振為220mm∠60°，瓦振為47mm∠118°，平衡塊飛脫使得軸振和瓦振相位變化約60°，軸振振幅增加40mm，瓦振振幅增加6mm。現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡加重實(shí)例——影響系數(shù)法某200MW機(jī)組大修后啟動(dòng)，3000rpm時(shí)3瓦垂直方向振動(dòng)約100mm，決定進(jìn)行動(dòng)平衡平衡計(jì)算過(guò)程如下：原始振動(dòng)：A0=97mm∠277°在接長(zhǎng)軸試加重：Pt=781g∠135°再次啟機(jī)3000rpm，測(cè)：A1=140mm∠269°計(jì)算影響系數(shù)

a=(A1-A0)/Pt=(140mm∠269°-97mm∠277°)/781g∠135°=0.0589(mm/g)∠116.9°計(jì)算最終加重量：P=1646.9g∠340°加重后的結(jié)果：A=17mm∠121°轉(zhuǎn)子的彎曲轉(zhuǎn)子熱彎曲轉(zhuǎn)子熱彎曲引起的質(zhì)量不平衡的主要特征是工頻振動(dòng)隨時(shí)間的變化。隨機(jī)組參數(shù)的提高和高參數(shù)下運(yùn)行時(shí)間的延續(xù)，工頻振幅逐漸增大，相位也隨之緩慢變化，一定時(shí)間后這種變化趨緩，最終基本不變。存在熱彎曲的轉(zhuǎn)子降速過(guò)程的振幅，尤其是過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的振幅，要比轉(zhuǎn)子溫度低啟機(jī)升速時(shí)的振幅大。兩種情況下的波特圖可以用來(lái)判斷是否存在熱彎曲。為此有時(shí)需要安排專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)，機(jī)組不采用滑參數(shù)停機(jī)的方式，較快地減負(fù)荷，以觀(guān)察轉(zhuǎn)子溫度高的情況下降速過(guò)程的幅頻特性，和冷態(tài)啟機(jī)時(shí)進(jìn)行比對(duì)。一旦轉(zhuǎn)子溫度降低，轉(zhuǎn)子的彎曲會(huì)很快恢復(fù)。因此，測(cè)試必須在轉(zhuǎn)子彎曲沒(méi)有完全恢復(fù)前進(jìn)行。轉(zhuǎn)子熱彎曲產(chǎn)生的原因新機(jī)轉(zhuǎn)子的熱彎曲一般來(lái)自材質(zhì)熱應(yīng)力。這種熱彎曲狀態(tài)是固有的、可重復(fù)的，因而可以用平衡的方法處理。有時(shí)運(yùn)行原因也會(huì)導(dǎo)致熱彎曲。如：汽缸進(jìn)水、進(jìn)冷空氣、動(dòng)靜碰摩等。只要沒(méi)有使轉(zhuǎn)子發(fā)生永久塑性變形，這類(lèi)熱彎曲都是可以恢復(fù)的，引起熱彎曲的根源消除后，工頻振動(dòng)大的現(xiàn)象也會(huì)隨之自行消失。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子也常會(huì)因?yàn)橥L(fēng)道堵塞引起轉(zhuǎn)子一測(cè)溫度高于對(duì)面一側(cè)，轉(zhuǎn)子發(fā)生類(lèi)似于一階振型的彎曲，它自然對(duì)一階振動(dòng)影響最大，表現(xiàn)最明顯應(yīng)該在過(guò)一階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的工頻振動(dòng)增大。轉(zhuǎn)子永久性彎曲當(dāng)轉(zhuǎn)子最大內(nèi)應(yīng)力超過(guò)材料的屈服極限，使轉(zhuǎn)子局部產(chǎn)生塑性變形，當(dāng)外力和熱應(yīng)力消除后，變形不能消失，稱(chēng)為：塑性彎曲，也稱(chēng)永久性彎曲永久性彎曲是設(shè)備事故，使設(shè)備不能投入運(yùn)行，必須進(jìn)行直軸處理，將會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失轉(zhuǎn)子永久性彎曲產(chǎn)生的原因：動(dòng)靜摩擦→轉(zhuǎn)子徑向局部過(guò)熱膨脹→彎曲當(dāng)轉(zhuǎn)速低于第一臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，主軸的彎曲方向和轉(zhuǎn)子不平衡離心力的作用方向基本一致，往往產(chǎn)生愈摩愈彎、愈彎愈厚的惡性循環(huán)，以致使主軸產(chǎn)生永久性彎曲。停機(jī)后，汽缸、轉(zhuǎn)子金屬溫度較高，汽缸內(nèi)任何意外原因進(jìn)冷水，也會(huì)造成主軸彎曲進(jìn)水后，汽缸產(chǎn)生拱背變形，盤(pán)車(chē)被迫停止靜止的高溫轉(zhuǎn)子下半部被水浸泡，當(dāng)上下溫差達(dá)到150~200℃時(shí)，就會(huì)造成主軸永久性彎曲。轉(zhuǎn)子的原材料存在過(guò)大的殘余內(nèi)應(yīng)力，在較高的溫度下經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后，內(nèi)應(yīng)力逐漸得到釋放，從而使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生彎曲變形。另外，套裝轉(zhuǎn)子在裝配時(shí)，由于偏斜，蹩勁也會(huì)造成主軸彎曲防止主軸彎曲的措施：汽輪機(jī)安裝時(shí)，必須考慮熱狀態(tài)變化，合理調(diào)整動(dòng)靜間隙，以保證在正常運(yùn)行工況下不會(huì)發(fā)生動(dòng)靜摩擦。汽缸應(yīng)具有良好的保溫條件，保證在正常起動(dòng)和停機(jī)過(guò)程中不產(chǎn)生過(guò)大的上下部溫差。主蒸汽、再熱蒸汽及抽汽管道必須有完善的疏水系統(tǒng)。在停機(jī)后注意切斷與公用系統(tǒng)相連的各種水源，嚴(yán)防汽缸進(jìn)水。運(yùn)行中加強(qiáng)對(duì)機(jī)組振動(dòng)的監(jiān)視，及早發(fā)現(xiàn)動(dòng)靜摩擦。在第一臨界轉(zhuǎn)速以下汽輪機(jī)軸承振動(dòng)達(dá)到0.04mm時(shí)，必須打閘停機(jī)，不得盲目升速或降速暖機(jī)。起動(dòng)前必須認(rèn)真檢查主軸的晃度、上下缸溫差及沖轉(zhuǎn)參數(shù)，在沖轉(zhuǎn)條件不具備情況下，嚴(yán)禁起動(dòng)。動(dòng)靜碰摩汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件的碰摩是運(yùn)行中常見(jiàn)故障。隨著現(xiàn)代機(jī)組動(dòng)靜間隙變小，碰摩的可能性隨之增加。碰摩使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生非常復(fù)雜的振動(dòng)，是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)發(fā)生失穩(wěn)的一個(gè)重要原因，輕者使得機(jī)組出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)，嚴(yán)重的可以造成轉(zhuǎn)軸永久性彎曲，甚至整個(gè)軸系毀壞。對(duì)碰摩的故障特征，進(jìn)行了許多研究，但是，這些研究結(jié)果和實(shí)際情況還有距離，因?yàn)橄嗤奶卣鲗?duì)應(yīng)著許多其它的故障。碰摩的診斷是目前具有一定難度的主要振動(dòng)故障。每年全國(guó)都會(huì)有幾臺(tái)大機(jī)組發(fā)生動(dòng)靜碰摩而出現(xiàn)大振動(dòng)，但在處理過(guò)程中卻往往要走彎路。需要進(jìn)行多次開(kāi)機(jī)，平衡加重或支撐加固，為此延誤數(shù)周已是常事。最終開(kāi)缸檢查，方發(fā)現(xiàn)汽封或通流部分已嚴(yán)重摩擦。機(jī)組碰摩原因(1)機(jī)組動(dòng)靜碰摩通常有下列起因：轉(zhuǎn)軸振動(dòng)過(guò)大。不管何種起因，大振動(dòng)下的轉(zhuǎn)軸振幅一旦大到動(dòng)靜間隙值，都可能與靜止部位發(fā)生碰摩。因此，碰摩常常是中間過(guò)程，而非根本原因。由于不對(duì)中等原因使軸頸處于極端的位置，整個(gè)轉(zhuǎn)子偏斜。非轉(zhuǎn)動(dòng)部件的不對(duì)中或翹曲也會(huì)導(dǎo)致碰摩。機(jī)組碰摩原因(2)動(dòng)靜間隙不足有時(shí)是設(shè)計(jì)上的缺陷所造成的。也經(jīng)常是安裝、檢修的原因，動(dòng)靜間隙調(diào)整不符合規(guī)定所致。動(dòng)靜間隙是受多種因素影響的。如:真空、凝汽器灌水、缸溫等，即便在開(kāi)缸狀態(tài)下調(diào)整好，扣缸后的上下間隙也要變化缸體跑偏、彎曲或變形機(jī)組高壓轉(zhuǎn)子前汽封比較長(zhǎng)，啟機(jī)中參數(shù)掌握不當(dāng)容易造成這個(gè)部位發(fā)生碰摩，進(jìn)而造成大軸塑性彎曲。全國(guó)大約有近30臺(tái)機(jī)組發(fā)生過(guò)這樣的故障。開(kāi)機(jī)過(guò)程中，上下缸溫差過(guò)大，造成缸體彎曲變形，是碰摩彎軸的主要運(yùn)行原因之一。碰摩的后果：輕的：汽封磨損→汽封漏汽量增大→降低汽輪機(jī)效率重的：葉片斷裂、主軸彎曲，甚至汽輪機(jī)完全損壞碰摩通常發(fā)生的部位：隔板汽封葉片圍帶汽封軸端汽封各軸承的油擋部位發(fā)電機(jī)的徑向碰摩通常發(fā)生在密封瓦處碰摩發(fā)生的機(jī)理碰摩的種類(lèi)全周碰摩轉(zhuǎn)子在它轉(zhuǎn)動(dòng)的一周中始終與靜子保持接觸。發(fā)生全周碰摩的靜子在360°周向都要接觸，轉(zhuǎn)子可以是只有部分弧段接觸，也可以是全局接觸。部分碰摩轉(zhuǎn)子在它轉(zhuǎn)動(dòng)的一周中只有部分弧段接觸。部分碰摩在靜子上只有部分弧段接觸。碰摩的三種物理現(xiàn)象碰撞由于碰撞，使轉(zhuǎn)子在不平衡引起的強(qiáng)迫同步響應(yīng)的基礎(chǔ)上疊加一個(gè)自由振動(dòng)響應(yīng)，這個(gè)自由振動(dòng)的頻率是轉(zhuǎn)子的固有頻率，是整個(gè)振動(dòng)響應(yīng)的主要成分。摩擦轉(zhuǎn)子剛度的改變碰摩的響應(yīng)碰摩轉(zhuǎn)子的響應(yīng)中應(yīng)該含有次同步、同步和超同步等諧波成分。實(shí)際碰摩的響應(yīng)受到碰摩發(fā)生的軸向位置、沖擊的銳度、結(jié)構(gòu)對(duì)不同頻率振動(dòng)的傳遞特性等因素的影響，使得各頻譜成分在實(shí)際信號(hào)中復(fù)雜化。不同的情況次同步和超同步會(huì)呈現(xiàn)不同的量值。碰摩轉(zhuǎn)子的動(dòng)力特性碰摩發(fā)生時(shí)作用在轉(zhuǎn)軸上有兩種力：沖擊力，即碰撞力。該力引起碰摩點(diǎn)局部壓縮變形，并引起轉(zhuǎn)軸的反彈運(yùn)動(dòng)。碰摩時(shí)的沖擊效應(yīng)有下列特點(diǎn)：由于沖擊作用時(shí)間很短，相當(dāng)于一個(gè)脈沖函數(shù)，因此，產(chǎn)生寬頻帶響應(yīng)由于轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，碰摩是重復(fù)過(guò)程，因而產(chǎn)生的是周期性的振動(dòng)。撞擊時(shí)具有高的法向力和切向力。接觸材料之間存在著能量的吸收和轉(zhuǎn)移。接觸表面的力、轉(zhuǎn)子的反彈運(yùn)動(dòng)以及材料的局部變形都有高度的非線(xiàn)性特性。摩擦力。摩擦力是作用在接觸點(diǎn)的切向力，轉(zhuǎn)軸上的摩擦力與旋轉(zhuǎn)方向相反。摩擦力的大小取決于接觸點(diǎn)的法向力及摩擦表面的性質(zhì)。碰摩過(guò)程中的摩擦和碰撞一樣，同樣具有非線(xiàn)性特性。因此，這個(gè)過(guò)程的振動(dòng)信號(hào)含有豐富的諧波分量。碰摩的高度非線(xiàn)性使其經(jīng)常帶有混沌特性。嚴(yán)重的碰摩可以使材料磨損后變?yōu)檩p度碰摩，甚至能完全脫離碰摩狀態(tài)。摩擦的另一個(gè)重要效應(yīng)是對(duì)轉(zhuǎn)子的局部加熱。局部加熱的后果是轉(zhuǎn)子彎曲，工頻振動(dòng)增大。碰摩的信號(hào)特征碰摩具有多種征兆，易變的信號(hào)特征與外界條件有密切的關(guān)系，在某一時(shí)刻出現(xiàn)的征兆，在其它時(shí)刻可能不再?gòu)?fù)現(xiàn)，這使得碰摩故障的表現(xiàn)帶有一些不確定性。碰摩的診斷碰摩的現(xiàn)場(chǎng)診斷是一項(xiàng)難度比較大的技術(shù)。如果認(rèn)定了碰摩，常需要開(kāi)缸處理，工作量較大，這就要求診斷的高準(zhǔn)確性?，F(xiàn)有的診斷方法主要還是根據(jù)振幅、頻譜和軸心軌跡進(jìn)行判斷。另外還可以觀(guān)察軸頸靜態(tài)位置，碰撞點(diǎn)力的作用可使軸頸中心發(fā)生較大的變化。單純用瓦振信號(hào)進(jìn)行判斷，只能看到頻譜。轉(zhuǎn)軸信號(hào)可以提供豐富的碰摩信息。機(jī)組升降速的波特圖、極坐標(biāo)圖和級(jí)聯(lián)圖、全頻譜級(jí)聯(lián)圖?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員在啟機(jī)過(guò)程常采取“聽(tīng)診”的方法，對(duì)碰摩的確定有時(shí)也是有用的。但要注意，由于高中壓缸都是雙層缸，有的機(jī)組低壓缸也是雙層缸，通流部分的碰摩聲很難傳出來(lái)，只有軸端汽封的碰摩聲比較容易聽(tīng)到。因而，不能片面地將某一種方法的結(jié)論作為是否發(fā)生碰摩的決定性判據(jù)。

防止動(dòng)靜碰磨的技術(shù)措施：根據(jù)機(jī)組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)行工況，合理地設(shè)計(jì)和調(diào)整各部位的動(dòng)靜間隙認(rèn)真分析轉(zhuǎn)子和汽缸的膨脹特點(diǎn)和變化規(guī)律，在起動(dòng)、停機(jī)和變工況時(shí)注意對(duì)脹差的控制和調(diào)整在機(jī)組起停過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制上下缸溫差、蒸汽參數(shù)的變化、監(jiān)視段壓力及軸的竄動(dòng)在運(yùn)行中防止水沖擊，停機(jī)后嚴(yán)防汽缸進(jìn)冷汽冷水起動(dòng)前及升速過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)視轉(zhuǎn)子晃度和振動(dòng)，不得在超限增況下強(qiáng)行起動(dòng)一臺(tái)機(jī)組碰摩實(shí)例某200MW機(jī)組正常運(yùn)行小修后第一次啟動(dòng)就發(fā)生了碰摩。碰摩情況：?jiǎn)?dòng)按常規(guī)進(jìn)行到3000rpm定速，保持2小時(shí)準(zhǔn)備做超速試驗(yàn)，這時(shí)運(yùn)行人員先試驗(yàn)同步器，將轉(zhuǎn)速降到2350rpm又很快回升到3000rpm，這時(shí)3號(hào)軸承振動(dòng)從20mm開(kāi)始急劇增大，主要是工頻成分，2、4號(hào)軸承振動(dòng)也同時(shí)上升，并發(fā)現(xiàn)3號(hào)軸承處涌出大量煙霧。大約經(jīng)過(guò)7min，3號(hào)軸承振幅已上升到75mm，隨后緊急打閘停機(jī)。揭開(kāi)3號(hào)軸承蓋，發(fā)現(xiàn)大軸與3號(hào)軸承擋油環(huán)發(fā)生了碰摩。摩出的凹槽深3～4mm，寬5～6mm，張角60°軸承振動(dòng)情況該案例說(shuō)明：碰摩時(shí)各振動(dòng)分量增加的速度很快。由于打閘及時(shí)，幸未造成嚴(yán)重事故。軸頸磨損情況碰摩時(shí)軸承振動(dòng)瀑布圖碰摩中降速過(guò)程和處理后降速過(guò)程軸承振動(dòng)級(jí)聯(lián)圖油膜失穩(wěn)和汽流激振這是一種自激振動(dòng)。自激振動(dòng)的發(fā)生以橫向振動(dòng)形式出現(xiàn)，以轉(zhuǎn)子的低階臨界轉(zhuǎn)速為振動(dòng)頻率，它的出現(xiàn)與轉(zhuǎn)速或負(fù)荷密切相關(guān)。維持這種振動(dòng)的能量來(lái)自于系統(tǒng)自身內(nèi)部的某種機(jī)制。自激振動(dòng)和強(qiáng)迫振動(dòng)本質(zhì)上的區(qū)別在于：自激振動(dòng)中，維持振動(dòng)的擾動(dòng)力是由它自身的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生并受其控制的，一旦運(yùn)動(dòng)停止，擾動(dòng)力隨之消失；自激振動(dòng)以它本身的固有頻率振動(dòng)，與外界激振力頻率無(wú)關(guān)。強(qiáng)迫振動(dòng)中，持續(xù)作用的交變力獨(dú)立于運(yùn)動(dòng)存在著，即使振動(dòng)停止，它仍然會(huì)存在。系統(tǒng)振動(dòng)的頻率與交變作用力的頻率相等。旋轉(zhuǎn)機(jī)械中可以產(chǎn)生渦動(dòng)和振蕩的最主要的振源：轉(zhuǎn)子內(nèi)部阻尼；動(dòng)壓軸承和密封、油封；汽封；汽輪機(jī)組的氣動(dòng)耦合；頂隙激振；葉輪——通流部分相互作用力；轉(zhuǎn)子內(nèi)滯留液體；干摩擦碰摩；扭轉(zhuǎn)變形渦動(dòng)；彎扭耦合。實(shí)際中時(shí)而可見(jiàn)的汽輪發(fā)電機(jī)組軸系動(dòng)力失穩(wěn)的類(lèi)型：滑動(dòng)軸承油膜失穩(wěn)造成的半速渦動(dòng)和油膜振蕩；汽流激振；轉(zhuǎn)軸材料內(nèi)阻引起的不穩(wěn)定振動(dòng)、轉(zhuǎn)軸和套裝葉輪之間的內(nèi)摩擦以及中心孔進(jìn)油造成的振動(dòng)等。一個(gè)失穩(wěn)問(wèn)題的實(shí)例某蘇制BПT－50－3型雙抽凝汽式機(jī)組，高壓轉(zhuǎn)子，低壓轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速分別是1800rpm和1900rpm，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速是1365rpm。機(jī)組的主要問(wèn)題是：2號(hào)瓦經(jīng)常碎瓦。據(jù)記載，從1980年到1991年底，對(duì)2號(hào)瓦上、下瓦共進(jìn)行過(guò)12次補(bǔ)焊、澆烏金或換備品瓦。多次測(cè)量表明，機(jī)組的振動(dòng)特征為：高壓轉(zhuǎn)子隨負(fù)荷增大而出現(xiàn)的突發(fā)性半周振動(dòng)。隨時(shí)間推移，機(jī)組振動(dòng)日趨惡化，出現(xiàn)半周振動(dòng)的起始負(fù)荷區(qū)域在不斷擴(kuò)大，發(fā)生大振動(dòng)次數(shù)增多。這臺(tái)機(jī)組的振動(dòng)帶有典型性，它是以軸系的失穩(wěn)為主，同時(shí)存在其他振動(dòng)缺陷。機(jī)組振動(dòng)問(wèn)題的處理要點(diǎn)采取了系列措施后，半周振動(dòng)一步步減小。這些措施中，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)哪一項(xiàng)有十分顯著的效果，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)某項(xiàng)沒(méi)有任何作用。修復(fù)三號(hào)瓦、前端加重、聯(lián)軸器加重、調(diào)整聯(lián)軸器罩分析后認(rèn)為：機(jī)組的1、2號(hào)軸瓦是半速渦動(dòng)的重要原因，聯(lián)軸器、聯(lián)軸器罩、不平衡重以及汽流力也都有直接影響。這些因素相互交織、綜合作用，使得該機(jī)組與單一因素造成的機(jī)組振動(dòng)不同，振動(dòng)缺陷長(zhǎng)期以來(lái)難以判斷和解決。高壓轉(zhuǎn)子的半頻振動(dòng)是非典型的油膜半速渦動(dòng)。表現(xiàn)為和負(fù)荷有密切關(guān)系，受工頻振動(dòng)影響顯著，與轉(zhuǎn)速的聯(lián)系不很明顯。結(jié)構(gòu)共振如果結(jié)構(gòu)系統(tǒng)存在和激振力一致的固有頻率，發(fā)生共振現(xiàn)象，這就是結(jié)構(gòu)共振。汽輪發(fā)電機(jī)組的共振結(jié)構(gòu)通常有三種形式：轉(zhuǎn)子—支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；轉(zhuǎn)子—支撐—缸體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；轉(zhuǎn)子—支撐—臺(tái)板結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。上述三種結(jié)構(gòu)形式中，如果支撐、缸體或臺(tái)板存在與轉(zhuǎn)子激振力一致的自振頻率，在一定條件下會(huì)發(fā)生共振。造成共振的激振力大多數(shù)來(lái)自于轉(zhuǎn)子的不平衡力，因此。共振頻率與轉(zhuǎn)速同頻。結(jié)構(gòu)共振的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)共振是小激振力的輸入產(chǎn)生高振幅的輸出。共振時(shí)的響應(yīng)取決于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的頻響特性，激振力的大小不起關(guān)鍵作用。機(jī)組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使與轉(zhuǎn)子關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)自振頻率避開(kāi)50Hz和其他一些特殊頻率點(diǎn)、頻率區(qū)，如發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)避開(kāi)100Hz，汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)避開(kāi)25Hz、100Hz等。結(jié)構(gòu)共振&過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的振動(dòng)對(duì)比轉(zhuǎn)子在同步的不平衡力作用下過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的軸振動(dòng)峰，實(shí)際上是轉(zhuǎn)子自身結(jié)構(gòu)的共振響應(yīng)，如果此時(shí)瓦振出現(xiàn)過(guò)高的振動(dòng)峰，甚至瓦振大于軸振，則可以判斷軸承支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在這個(gè)轉(zhuǎn)速下發(fā)生了共振。因?yàn)橥ǔＧ闆r下，瓦振完全是由于轉(zhuǎn)子作用在其上的力產(chǎn)生的強(qiáng)迫振動(dòng)，瓦振應(yīng)該明顯地小于軸振。結(jié)構(gòu)共振案例——蘇200MW發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子2倍頻共振對(duì)早期從蘇聯(lián)引進(jìn)的200MW機(jī)組查證表明，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上均沒(méi)有銑出用于減小轉(zhuǎn)子本體剛度不對(duì)稱(chēng)的橫向槽，先天的設(shè)計(jì)制造缺陷使得這一類(lèi)型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子成為兩倍頻的激振源。在國(guó)內(nèi)多臺(tái)同型號(hào)機(jī)組的發(fā)電機(jī)兩軸承和相鄰軸承上發(fā)現(xiàn)有較大的兩倍頻的分量。測(cè)試和分析結(jié)果表明，在與發(fā)電機(jī)相鄰的汽輪機(jī)低壓缸后部所出現(xiàn)的兩倍頻，即100Hz的振動(dòng)分量，與低壓缸的結(jié)構(gòu)共振有直接的關(guān)系。根據(jù)有關(guān)資料，西屋公司1994年在波蘭RYBNIK4號(hào)機(jī)組改造時(shí)同樣發(fā)現(xiàn)過(guò)高的兩倍頻振動(dòng)，那臺(tái)機(jī)組結(jié)構(gòu)和我國(guó)的蘇聯(lián)機(jī)組類(lèi)似?？梢?jiàn)，這種在低壓缸部位存在著的100Hz的結(jié)構(gòu)共振問(wèn)題是這種類(lèi)型機(jī)組所固有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷。結(jié)構(gòu)共振的現(xiàn)場(chǎng)判斷方法根據(jù)振幅——轉(zhuǎn)速曲線(xiàn)中非臨界轉(zhuǎn)速的共振峰分析是否存在結(jié)構(gòu)共振造成的共振點(diǎn)。進(jìn)行結(jié)構(gòu)頻響函數(shù)的測(cè)試。這種測(cè)試一般采用錘擊法。錘擊法使用裝有力傳感器的激振錘敲擊構(gòu)件，用數(shù)據(jù)記錄儀采集響應(yīng)信號(hào)并用頻譜分析儀作頻譜分析，確定結(jié)構(gòu)的固有頻率和有關(guān)的響應(yīng)特性。這是模態(tài)試驗(yàn)中的規(guī)范方法。結(jié)構(gòu)剛度不足結(jié)構(gòu)剛度不足是指機(jī)組支撐結(jié)構(gòu)剛度過(guò)低。這里所說(shuō)的“剛度”，是廣義的，泛指轉(zhuǎn)子支撐-缸體-基礎(chǔ)整個(gè)系統(tǒng)的剛度。剛度不足多發(fā)生在低壓轉(zhuǎn)子。原因是：設(shè)計(jì)階段缺乏足夠的剛度校核。一方面，這種計(jì)算有一定的難度，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，計(jì)算中所要用到的一些系數(shù)目前尚缺少，如結(jié)合面剛度等；另一方面，設(shè)計(jì)階段沒(méi)能進(jìn)行充分的試驗(yàn)。和結(jié)構(gòu)共振一樣，設(shè)計(jì)存在一定的盲目性，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性出現(xiàn)問(wèn)題。大機(jī)組發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承多是端蓋軸承，除了可能出現(xiàn)端蓋的結(jié)構(gòu)共振外，剛度設(shè)計(jì)不足也是可能發(fā)生的。汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子支承軸承通常位于前箱和中箱，箱式結(jié)構(gòu)一般不會(huì)出現(xiàn)剛度偏低的問(wèn)題。剛度不足不會(huì)成為機(jī)組振動(dòng)的直接原因。在不平衡量很小的情況下，只要沒(méi)有發(fā)生動(dòng)靜碰摩，即使支承剛度過(guò)低也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)問(wèn)題?，F(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)形式結(jié)構(gòu)共振和結(jié)構(gòu)剛度低在現(xiàn)場(chǎng)將表現(xiàn)為不同的形式：共振表現(xiàn)：在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的某一點(diǎn)或幾點(diǎn)瓦振絕對(duì)值增大，軸振與瓦振之比減?。粍偠鹊偷谋憩F(xiàn)：振動(dòng)在整個(gè)可變化的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)偏大。但一般偏大的量不明顯，且往往無(wú)從比較，實(shí)際中較難認(rèn)定。可能使瓦振接近或大于軸振。而且它應(yīng)該是同一類(lèi)型機(jī)組的通病。真空、排汽缸溫度、支承系統(tǒng)熱狀態(tài)等參數(shù)變化時(shí)，軸承座絕對(duì)標(biāo)高或轉(zhuǎn)軸相對(duì)軸瓦垂直位置會(huì)發(fā)生變化。在無(wú)精確測(cè)量軸承座絕對(duì)標(biāo)高手段的條件下，要想準(zhǔn)確地對(duì)剛度低做出判斷是不易的。聯(lián)軸器不對(duì)中聯(lián)軸器不對(duì)中是汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)常見(jiàn)故障。聯(lián)軸器不對(duì)中是指相鄰兩根轉(zhuǎn)軸軸線(xiàn)不在同一直線(xiàn)上；或不是一條連續(xù)的光滑曲線(xiàn)，在聯(lián)軸器部位存在拐點(diǎn)或階躍點(diǎn)。聯(lián)軸器有三種不對(duì)中：平行不對(duì)中角度不對(duì)中綜合不對(duì)中它們會(huì)給機(jī)組帶來(lái)下列后果：轉(zhuǎn)子連接處將產(chǎn)生兩倍頻作用的彎矩和剪切力；相鄰軸承將承受工頻徑向作用力。兩種力的作用都將使轉(zhuǎn)軸的軸承受力情況惡化，對(duì)結(jié)構(gòu)和安全產(chǎn)生不利影響。設(shè)計(jì)、安裝與檢修階段的要求設(shè)計(jì)階段根據(jù)選用的軸承、轉(zhuǎn)子的質(zhì)量、軸承標(biāo)高的熱變化量等確定各軸承的負(fù)荷分配，再計(jì)算確定各個(gè)軸頸中心在軸承中的偏位角和偏心率，即軸頸靜態(tài)位置。然后根據(jù)轉(zhuǎn)子的重力撓曲線(xiàn)確定各軸承的揚(yáng)度，供安裝時(shí)使用。機(jī)組安裝與檢修時(shí)依照設(shè)計(jì)單位提供的各軸承的揚(yáng)度值，對(duì)各軸承座和缸體進(jìn)行找正找平。如果軸承的標(biāo)高高于規(guī)定值，這個(gè)軸承的負(fù)荷要比原定值高，如果軸承的標(biāo)高低于規(guī)定值，負(fù)荷則要比預(yù)定值低，這兩種不對(duì)中都是不希望出現(xiàn)的。裂紋轉(zhuǎn)子汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子出現(xiàn)裂紋的故障不多見(jiàn)，但仍偶有發(fā)生。這種故障一旦開(kāi)始出現(xiàn)，對(duì)設(shè)備的威脅十分大。近些年來(lái)，國(guó)外已經(jīng)發(fā)生了30多臺(tái)大型汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸裂紋事故，其中有些是災(zāi)難性的。轉(zhuǎn)子裂紋產(chǎn)生的原因多是疲勞損傷。運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的老機(jī)組，由于應(yīng)力腐蝕，會(huì)在轉(zhuǎn)子原本存在誘發(fā)點(diǎn)的位置產(chǎn)生微裂紋，其后隨著環(huán)境因素的持續(xù)作用，微裂紋逐漸擴(kuò)展，發(fā)展為宏裂紋。原始的誘發(fā)點(diǎn)通常出現(xiàn)在應(yīng)力高且材料有缺陷的地方，如軸上應(yīng)力集中點(diǎn)、加工時(shí)留下的刀痕、劃傷處、材質(zhì)存在微小缺陷的部位等。隨著機(jī)組使用壽命的延長(zhǎng)和很多機(jī)組被用做調(diào)峰，轉(zhuǎn)軸疲勞損傷急劇，裂紋出現(xiàn)的可能性在增加。轉(zhuǎn)軸裂紋的形式橫向裂紋是最常見(jiàn)的形式，多發(fā)生在轉(zhuǎn)軸緊配合的套裝部件的根部，或軸頸發(fā)生突變的臺(tái)肩根部。轉(zhuǎn)子裂紋的振動(dòng)特點(diǎn)裂紋實(shí)際上造成了轉(zhuǎn)軸徑向剛度不對(duì)稱(chēng)，這樣它應(yīng)該具有剛度不對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)軸的特點(diǎn)。升降速過(guò)程在任一臨界轉(zhuǎn)速一半時(shí)，出現(xiàn)兩倍頻共振峰，兩倍頻相位發(fā)生突變。這個(gè)兩倍頻振動(dòng)使得轉(zhuǎn)子不再做弓形回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子因此要承受交變應(yīng)力，反向應(yīng)力加大，轉(zhuǎn)子在低周或高周應(yīng)力作用下產(chǎn)生疲勞，會(huì)進(jìn)一步促使裂紋迅速擴(kuò)展。當(dāng)裂紋具有一定深度后，轉(zhuǎn)軸一定發(fā)生彎曲。這種彎曲后的轉(zhuǎn)子會(huì)引起低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)原始晃度發(fā)生變化，升降速過(guò)程和帶載荷時(shí)工頻分量（1X）振動(dòng)增大。動(dòng)平衡時(shí)也可能出現(xiàn)不正常的現(xiàn)象，如影響系數(shù)反常、平衡效果與計(jì)算值相差太遠(yuǎn)。軸裂紋的檢查&監(jiān)測(cè)檢修時(shí)轉(zhuǎn)子表面的探傷檢查根據(jù)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行診斷和監(jiān)測(cè)前一種方法是目前最重要的有效方法。軸裂紋的監(jiān)測(cè)內(nèi)容（1）定轉(zhuǎn)速下的工頻和兩倍頻振幅及相位在機(jī)組穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件下，如果有一或兩個(gè)軸承（轉(zhuǎn)軸）的工頻和兩倍頻振幅出現(xiàn)十分緩慢地增加，相位也發(fā)生緩慢地變化，在排除了轉(zhuǎn)軸中心孔進(jìn)油、軸承標(biāo)高變化、聯(lián)軸器中心變化、轉(zhuǎn)動(dòng)部件位置緩慢偏移等可能性之后，可以將其作為懷疑轉(zhuǎn)子出現(xiàn)裂紋的一條根據(jù)。這里所指的“緩慢”，應(yīng)該以周計(jì)或以月計(jì)，以數(shù)周或數(shù)月的振動(dòng)記錄進(jìn)行比較，對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)軸裂紋的緩慢發(fā)展。除非裂紋發(fā)展的后期，振動(dòng)可能逐日有所變化。對(duì)于懷疑出現(xiàn)裂紋的轉(zhuǎn)子，觀(guān)察和記錄這種變化的有用的工具是極坐標(biāo)圖和時(shí)間趨勢(shì)圖。在極坐標(biāo)圖中可以給出一個(gè)振動(dòng)容許變化的范圍，考慮到振幅和相位的變化，這個(gè)變化區(qū)應(yīng)該是一個(gè)扇形區(qū)。軸裂紋的監(jiān)測(cè)內(nèi)容（2）變轉(zhuǎn)速下的兩倍頻振幅及相位在機(jī)組升降速過(guò)程在臨界轉(zhuǎn)速一半處出現(xiàn)兩倍頻共振峰是轉(zhuǎn)軸裂紋的關(guān)鍵判據(jù)，隨裂紋深度的發(fā)展，這個(gè)共振峰值應(yīng)該逐漸增大。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子本體剛度不對(duì)稱(chēng)和聯(lián)軸器不對(duì)中在升降速過(guò)程和裂紋產(chǎn)生完全相同的特征。這些故障往往難于區(qū)分。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子本體剛度不對(duì)稱(chēng)產(chǎn)生的兩倍頻振動(dòng)特征應(yīng)該出現(xiàn)在發(fā)電機(jī)支撐或鄰近結(jié)構(gòu)部件上，兩倍頻振幅、相位不會(huì)隨時(shí)間變化；聯(lián)軸器產(chǎn)生的兩倍頻特征，在消除或調(diào)整了聯(lián)軸器的對(duì)中之后，應(yīng)該隨之有所變化。這些情況可以用來(lái)區(qū)別它們。扭轉(zhuǎn)振動(dòng)測(cè)量可用來(lái)診斷軸裂紋的擴(kuò)展。扭轉(zhuǎn)振動(dòng)測(cè)量與橫向振動(dòng)測(cè)量一起在裂紋診斷中可以產(chǎn)生出一種新的方法，用于軸裂紋的早期檢測(cè)。裂紋轉(zhuǎn)子案例（1）某電廠(chǎng)4號(hào)50MW機(jī)組汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子裂紋4號(hào)機(jī)組運(yùn)行四萬(wàn)小時(shí)后于1986年11月在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子前汽封發(fā)現(xiàn)十多條裂紋，其中最深的一條在軸肩凹槽處，深10mm。該轉(zhuǎn)子裂紋是在一次大修后期轉(zhuǎn)子準(zhǔn)備回裝時(shí)，電廠(chǎng)人員在一個(gè)偶然機(jī)會(huì)用肉眼發(fā)現(xiàn)的。裂紋轉(zhuǎn)子案例（2）瑞士芬斯堡的Stal-LavalTurbineAB兩臺(tái)700MW發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子均發(fā)現(xiàn)了裂紋。1980年初次在一臺(tái)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁端的線(xiàn)槽底部發(fā)現(xiàn)了疲勞裂紋。立即對(duì)另一臺(tái)相同的發(fā)電機(jī)進(jìn)行超聲波檢查，尚沒(méi)有發(fā)現(xiàn)裂紋。對(duì)第一臺(tái)處理完畢再檢查第二臺(tái)，在其上發(fā)現(xiàn)了裂紋。1981年兩臺(tái)機(jī)組均投入正常運(yùn)行。運(yùn)行一個(gè)月后，一臺(tái)機(jī)組的振動(dòng)發(fā)生了變化，停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)裂紋已達(dá)轉(zhuǎn)子直徑的一半，停機(jī)過(guò)程振動(dòng)劇烈。另一臺(tái)從1981年3月11日開(kāi)機(jī)運(yùn)行（當(dāng)時(shí)它的裂紋深度是45mm），運(yùn)行不到兩個(gè)月，5月1日停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)裂紋為50~55mm。隨后的兩周運(yùn)行發(fā)現(xiàn)振動(dòng)有少量變化，再次停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)裂紋已達(dá)200mm，接近直徑的25%兩臺(tái)機(jī)組發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子報(bào)廢。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁端的線(xiàn)槽底部裂紋機(jī)組轉(zhuǎn)子報(bào)廢前最后一次停機(jī)過(guò)程（1981年1月31日）軸振波特圖和極坐標(biāo)圖裂紋轉(zhuǎn)子案例（3）美國(guó)GrangGulf核電站反應(yīng)堆再循環(huán)泵轉(zhuǎn)子裂紋1991年12月29日對(duì)轉(zhuǎn)子升速振動(dòng)測(cè)試波特圖與一年前的振動(dòng)響應(yīng)相比，二階共振發(fā)生轉(zhuǎn)速降低了190rpm。這說(shuō)明結(jié)構(gòu)剛度降低了，可能軸承發(fā)生了問(wèn)題，也可能是轉(zhuǎn)軸有裂紋。停泵檢查發(fā)現(xiàn)軸在某些部位存在將近圓周270°近60%軸徑深度的裂紋。斷軸故障轉(zhuǎn)子在薄弱環(huán)節(jié)因裂紋等原因，使軸突然折斷的嚴(yán)重事故。轉(zhuǎn)子的薄弱部位有：中心孔、鍛件的宏觀(guān)縮孔和夾雜聚結(jié)區(qū)，軸頸、軸身表面的溝槽、與葉輪套裝的邊緣和聯(lián)軸器螺栓等。斷軸往往是從這些薄弱環(huán)節(jié)開(kāi)始的。斷軸起因：主要是材料缺陷，另還有腐蝕疲勞、疲勞損傷、過(guò)載損壞和熱疲勞等幾種。過(guò)載損壞：因?qū)嶋H載荷超過(guò)材料的屈服極限，使軸進(jìn)人塑性失穩(wěn)狀態(tài)而斷軸。如超速、軸系共振、油膜振蕩、電氣故障引起的巨大沖擊扭矩和汽缸進(jìn)水均會(huì)使軸的載荷明顯升高。過(guò)載損壞主要發(fā)生于聯(lián)軸器螺栓和