汽轮机安装中几种振动原因及防范对策

林旭涛

（广东粤电安信电力检修安装有限公司，广东 东莞 523220）

1 汽轮机的概述

汽轮机是能够把蒸汽的热能转化为机械能的一种动力转换装置，也经常被称为蒸汽透平。汽轮机经常会被当作发电机的基础进行使用，也可以在风机压缩机以及船舶的螺旋桨，这些设备中进行使用，作为其中的驱动装置。也可以，对汽轮机的工作中的排气和抽气来进行运用，去满足生产以及生活上的各种供热要求。因为汽轮机是由热带动的，所以它的工作环境一般是高温高压，并且能量巨大，所以它的转速也非常快，所以这是一种非常精密的重型机械，正因为如此，所以要对其更加重视，防止由于故障导致危险事故的发生，和其配套的其他设备，如锅炉、加热器、凝汽装置等进行同时的工作，图1为汽轮机的详细结构图。

图1 汽轮机的详细结构

2 设置汽轮机的重要前提

对汽轮机进行各种不同的设置使用，在未来有非常重要的作用，也能产生十分重要的影响。在对其进行相关的安装工作之前，要依据实际的设计图纸，对安装的地基进行检查，保证它能符合安装汽轮机的强度要求，防止各种因素引起的地面沉降。地面的沉降会对整个安装环节产生非常大的影响，如果在进行安装环节中没有对下沉这个问题进行解决，如地基因为不够均匀，导致沉降形成空缺，就会对汽轮机运行时出现影响，让其发生振动，而振动往往是让汽轮机负荷不能达到稳定状态的原因之一，这可能会直接对机组的运行造成危害。

对汽轮机的汽缸进行安装时，由于汽轮机的低压高有很大的体积，会占更大的空间，而且还要要求能够连接到冷凝器上。这样的设计就会让低压缸很难不被外界的各种因素所影响，导致其工作状态发生变化。并且还会导致，低压缸体发生形变并且发生各种摩擦，因此导致振动现象的发生。这种情况的发生，就应该深入汽轮机的低压缸进行测量，避免因为缸体变形导致测量结果受到影响，因而数据发生偏差，进而避免这些各种的外界条件引起的气机振动的发生。为了让机组能够稳定地运行得到保障，就要让汽缸内外的相应部件进行对准安装，保证各转子中心能够相互重叠到一个中心点上，让整个汽轮机能够正常稳定的运行。由于在冷却条件下，对其进行安装会导致机组状态和实际运行时会有出入，进而随着温度的变化，让其空间发生不同的变化，让气缸的中心发生位移。所以在对其进行安装时，要根据实际情况进行调整，让转子和汽缸之间因工作环境发生变化导致的偏差尽量减小。

3 汽轮机施工中几种振动因素及预防措施

3.1 轴承的轴向振动

在对机主进行振动的各种测量过程中，轴向振动过大是常常会被发现的一个问题，其发生的频率基本与转速相同。而这项问题被引发的主要条件是下面的几个原因：①由于转子的弯曲，在进行旋转时轴经发生了一定的偏转，这同时也就导致轴径在轴瓦内的油膜承受重力中心点，为转速的改变而发生周期性的变化，所以也发生了一种轴向的振动反应；②轴瓦受力中心跟轴承座几何中心不重合；③轴承座由于安装原因不能稳固。绕组的转子，在工作中进行旋转时，将试图让轴瓦和轴承座之间发生一定量的偏转，但是轴承的本身特性，不能和轴颈进行同时的偏转，所以只能形成轴向振动，而这种振动的幅值和转子的绕组程度有一定的关系，比如正比关系，而个轴承振动的相位则决定了转子绕组的弹性线性关系。而转子两轴承的轴向振动相位在二阶临界转速附近相同。从之前对油膜振荡的原理的相关研究可以表明，想要排除故障，就要保证轴承和转子的工作的稳定性，能够得到稳步提升，才能从根本上解决这些问题，而要达到这一目的，就必须减少它们之间的摩擦，这可以通过使用压力和湿度都很大的润滑油来实现，润滑动力的黏度也要被降低，避免因为其导致油膜承载的作用力过于巨大。在对故障进行相关的检查和排除中，一定要注意润滑油的黏度，不能让它过高，防止润滑油分布不够均匀，导致部分区域中的磨擦程度变大。

3.2 检测基础

汽轮机具体安装前，应仔细检测基础施工内容，主要通过安装设计图纸对基础的机械结构和强度进行设计，避免基础沉降。简单地说，在汽轮机的施工过程中，基础对其运行的可靠性有非常重要的影响。因此，在建造汽轮机的时候，要求保证基础不会因为汽轮机的重量而下沉，并且汽轮机的底部不会是空心的。

3.3 凝汽器颈部与低压缸排气口结合

在对汽轮机进行相关的施工过程中，由于汽轮机的低压缸的体积一般都非常的大，所以，要求他能保证和冷凝器实现连接的工作非常困难。正因为如此，所以在对低压缸进行安装的时候，防止受到外界作用力的影响，而发生出现机体形变的情况，最终导致振动的产生。在进行安装时也要使用百分表对其实际的情况做好测量，做好检查，对支撑点的情况做好检查，避免或减少形变现象的发生。

3.4 汽流激振

通常，位于涡轮单元中的高中转子是激发蒸汽流的主要元件。这是因为在透平过程中蒸汽有一定的膨胀作用，一方面使高中转子得到扭矩，另一方面使高压向低压产生轴向推力。对激振流动故障发生原理的分析表明，在消除该故障的过程中，首先要检查涡轮转子的稳定平衡，检查质心是否转子处于与旋转中心相同的运行状态。此外，在例行检查中，电厂技术人员必须详细记录涡轮机组转子振动数据，与机组满载时的振动数据结合，绘制转子振动图，以便了解转子运行状态。通过观察和分析曲线来确定。

3.5 汽缸构件中心纠正

为了不断提高汽轮机设计的可靠性，需要根据图纸进行正常工作，并提前做好落实，找到汽轮机的外缸和内缸，保证转子中心和隔板能够高度重合。如果不保证外筒和内筒的对齐，则可能存在因筒体空间分布不均而导致其内部蒸气无法均匀分解而导致振动的危险。在安装阶段，整个机组处于冷却非工作状态，安装调试后，气缸会随着内部温度的升高而剧烈膨胀，导致气缸中心发生明显变化。因此，安装时应考虑相对位置、汽轮机运行时热膨胀引起的间隙变化，以及冷安装时，以保证汽缸和转子位置的准确性。

3.6 轴承的设置

在很多的汽轮机的工作中，它们的轴承基本上都能使用可倾瓦式轴承来进行工作，它能够同时避免油膜发生震荡以及具有着良好的稳定性，所以它是有很多的优点的。对可倾瓦的晃动进行相应的利用，就能让转轴振动的能量实现高效的吸收，防止能源的流失，与此同时，还让它拥有了较好的柔韧性，能够减少震荡。安装轴承时，要特别注意轴瓦与轴承盖之间支撑轴承的施工图设计需要。如果拧紧力过大，轴承盖可能会变形，但如果轴承是球形的，很可能不会出现自由调节现象。但如果拧紧力设置得很小，会直接引起轴承振动。此外，轴承之间的连接拉力也是影响刚度的主要原因之一，由于激振力的作用，如果刚度不能满足日常工作时所需要求，就会导致整个轴承出现非常大的振动情况，这种情况是非常危险的。在这方面，要求轴承之间存在的连接螺栓在对其进行安装的过程中，可以再次确认是否达到要求，并对不合要求的进行重新安装，防止因为这些小的失误而引起机体振动。作为安装过程中的重点之一，轴承的垫块的安装也要被特别的重视，它能够对转子进行工作时，由于不平衡产生的离心力进行分担承受。因此，在实际情况中对其进行安装时，要保证，轴承垫块能够均匀的对产生的离心力进行分散，这让每一部分垫块的接触面具占据垫块总范围的70%，只有这样才能均匀分散力的作用。在垫片进行接触的位置，也要保证其均匀性，防止在运行中，因为垫片之间接触位置的不合适而产生振动。

4 结语

由此可见，汽轮机的安装过程非常复杂，并且有许多的步骤，对其进行安装的过程是一项极其烦琐的系统化工程。在对其进行安装的过程中，任何一个环节都非常的重要，一旦出现问题，就可能影响整个机组，造成机组的振动。所以在安装工序中，一定要严格执行图纸上的要求，不能对其进行肆意篡改，只有这样才能保证后期机组的正常运行。还要对进行，提高安装人员的素质要求，其技术能力确保安装工序的稳定运行，以及汽轮机能够正常工作。