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        1. 振動分析故障監測之“找中心的目的”

          來源:   2022-11-01   瀏覽:1503

          危害、目的和方法!

          一、 找中心的目的:

          1、 要使汽輪發電機組各轉子的中心線,連成一條光滑的曲線,使連接轉子的聯軸器中心線成為一根連續的軸。

          2、 要使汽輪機的靜止部分與轉子部件基本保持同心。其中心偏差值不超過規定的數值,保證動靜部分的徑向間隙能調至規定的允許范圍內。

          二、 中心不正的危害

          在測量聯軸器的兩連接對輪的圓周和平面時,如果發現圓周有錯位和端面有張口,即為中心不正。中心不正主要帶來下列危害:

          1、 轉子和軸封摩擦,從而增大軸封間隙。

          2、 轉子和靜止部件的摩擦,使摩擦部位發熱,由于熱膨脹的不均使軸發生彎曲變形。特別是轉子發生單側局部摩擦時,容易使軸產生彎曲變形,這時摩擦發熱部位產生擠壓應力,若應力超過發熱溫度下的屈服極限時,使轉子發生永久彎曲變形,轉子產生異常振動

          3、 轉子中心不正,是汽輪發電機組常見的激振源之一。聯軸器張口將使轉子彈性傾角發生變化,而錯位將使轉子動態撓曲值發生變化。引起這種缺陷的原因是聯軸器兩對輪加工、裝配不良或連接螺栓孔的配合不良,這將引起轉子的附加力,從而引起振動。若是由于找中心不正引起的,這時會引起各軸承的靜載荷重新分配;如果某一軸承的靜負荷減少時,很可能由于轉子在此軸承油膜中的動力不穩定而激發起機組低頻自激振蕩,即“油膜自激振蕩”。

          三、 聯軸器找中心:

          (一)、聯軸器找中心的前提和準備工作

          1、聯軸器找中心的測量和計算,其前提是聯軸器中心跟轉子軸線重合;軸頸和聯軸器都是正圓;聯軸器端面跟轉子軸線垂直。所以,在聯軸器找中心前必須先測量其晃動度、瓢偏度、軸頸的晃動度。當確認這些符合要求后才能進行聯軸器找中心工作。

          2、為測量和調整方便,可根據聯軸器的不同形式,配以不同找中心架(也可根據現場情況,制備找中心專用工具。利用塞尺或千分表(百分表)直接測量圓周間隙和端面間隙。為防止測量過程中由于軸竄動而影響測量的準確性,可以在端面同一直徑上的對稱兩點放兩塊千分表進行測量。

          3、找中心前應將兩聯軸器用找中心專用螺栓(或銅螺栓)連接好。將兩個轉子的聯軸器對準并做出標記,將有標記處置于零位(垂直或水平位置),裝上找中心架子。

          (二)、數據記錄及數據整理:

          1、按照轉子實際運轉方向盤動轉子,每轉90°記錄一次數值(記錄卡參見下圖),在記錄卡上表明測量位置在哪個對輪?在轉過四個測量位置后,還應轉回到起始位置,此時測圓周的表記讀數應復原,測量端面值的兩個千分表讀數的差值跟起始位置的相同;如用塞尺,則塞尺片的差值也應跟起始位置相同。另外

          圖片1.png

          還可用下式檢查圓周值測量結果的正確性。A+CB+D

          若圓周表記未復原、端面表記讀數差值跟起始位置相差太多或上式誤差大于0.03mm,則應分析原因,待消除后重新測量。

          2、記錄結果的整理:

          將找中心測得的結果進行整理,記入下圖中其中:

          圖片2.png

          a=a1+a3/2; b=b2+b4/2; c=c1+c3/2; d=d2+d4/2.

          據此求出中心偏差值:

          端面:上下張口=b-d;

             左右張口=a-c;

          圓周:上下=(B-D/2;

             左右=(A-C/2

          根據計算結果和圖紙規定的中心標準進行比對,如果有偏差則按照標準進行調整。

          (三)、聯軸器調整計算方法:

          1、調整方法一:將二個轉子上任何一個軸瓦位置移動x值(以垂直方向為例,水平方向完全一樣),能同時使聯軸器端面差及圓周差改變ΔaΔA,它們的數量關系如下:在移動離聯軸器較遠的#4(或#1)時,如圖a所示:按照三角形

          圖片3.png

          原理:Δa/Φ=x/L2ΔA/2L1;

          Δa=Φ*x/L2;ΔA/2=L1*x/L2

          在移動離聯軸器較遠的#3瓦(或#2瓦)時,如圖b所示:按照三角形原理:

          Δa/Φ=x/L2ΔA/2L;

          Δa=Φ*x/L2;ΔA/2=L*x/L2

          根據上列各式,可歸納為二轉子中當任何一個軸瓦移動單位距離時,計算端面及圓周差改變值的兩個通用關系式:

          Δa÷x=聯軸器直徑÷兩軸瓦距離;ΔA÷2x=另一軸瓦至聯軸器端面距÷兩軸瓦距離。

          2、調整方法二:在聯軸器找中心時,大多數情況是兩轉子中有一個轉子的位置已經固定,象水泵、小機等一般只允許移動另一轉子的的兩個軸瓦。這樣可以采取如下辦法計算軸瓦的移動量。計算分兩步進行:

          圖片4.png

          計算軸瓦移動量示意圖

          1)、保持圓周差ΔA不變,先算出為消除端面差Δa,#3、#4軸瓦所需的移動量xy,即轉子中心線移到點劃線的位置,見上圖所示。根據三角形相似原理:Δa/Φ=x/L1y/L;得  x Δa*L1/Φ;y Δa*L/Φ。從上圖可以看出,xyΔa的方向一致的,即Δa為上張口時,兩軸瓦向上抬;Δa為下張口時,兩軸瓦向下落。

          2)、平移轉子消除圓周差ΔA。平移轉子,端面差不會改變,因轉子中心線的偏差為圓周差之半。當轉子中心線偏高時兩軸瓦就下落ΔA/2;偏低時兩軸瓦就上抬ΔA/2。

          把為消除ΔaΔA所要求兩軸瓦的移動量綜合起來,便所求軸瓦的的移動量XY??闪谐鋈缦玛P系式:

          XΔa*L1/Φ±ΔA/2

          YΔa*L/Φ±ΔA/2

          上兩式中如系上張口且所調轉子較低,則采用(+)號,若所調轉子較高,則采用(-)號;反之若下張口且所調轉子較低,則采用(-)號,若所調轉子較高,則采用(+)號。

           


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