軸承知識
汽輪機(jī)振動X向、Y向是什么?軸振與瓦振有什么關(guān)系?
2024-03-28汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子振動測量中X與Y向不是是指水平與垂直振動,X與Y向都與垂直方向成45度。是這樣定義的:面對機(jī)頭觀察機(jī)組轉(zhuǎn)向,順時(shí)針的話左側(cè)為X向(十字坐標(biāo)里的第二象限)、右側(cè)Y向(十字坐標(biāo)里的第一象限);如果機(jī)組是逆時(shí)針轉(zhuǎn)向X與Y向定義與上述相反。
問:汽輪機(jī)只有一個(gè)軸承振動大是什么原因?
答:因?yàn)槠渌S承振動正常,可以排除不平衡、不對中和碰摩等可能,振動大的軸承連接剛度存在問題,如潤滑油不足,軸承、軸承座、臺板和基礎(chǔ)存在緊力不足和松動的可能。
軸振與瓦振的關(guān)系
軸振即轉(zhuǎn)軸的徑向振動,目前汽輪機(jī)組的軸振普遍采用渦流探頭來測得。其探頭中的線圈有高頻電流通過時(shí),產(chǎn)生高頻電磁場并使得被測轉(zhuǎn)子軸頸表面產(chǎn)生感應(yīng)電流,并轉(zhuǎn)化成電壓表示出來。而這個(gè)電壓隨軸表面與傳感器之間距離改變而變化,如此即實(shí)現(xiàn)了對轉(zhuǎn)軸振動的測量。軸振一般用位移值表示,單位為微米。如果渦流傳感器固定在軸瓦上,測取的是轉(zhuǎn)軸與軸承之間的相對振動;如果傳感器固定在基礎(chǔ)上,則測取的振動近似認(rèn)為是轉(zhuǎn)軸的絕對振動。
瓦振即軸承座振動,也稱軸承振動。一般由接觸式的速度或加速度傳感器獲得,一般直接固定在軸承蓋上或通過磁座吸附其上,故有時(shí)也稱殼振、蓋振。瓦振的測量以垂直方向?yàn)橹?,水平方向次之,軸向振動作為參考。
汽機(jī)或發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子由軸承支撐,轉(zhuǎn)軸的振動必然會傳遞給軸承,所以兩者存在一定的聯(lián)系,包括幅值、相位、頻率等。
1、兩者的幅值大小關(guān)系。軸振與瓦振間的幅值比例關(guān)系與軸承座的剛度有很大關(guān)系,通常情況下,如果軸承座位剛性支撐(如一般落地式軸承),認(rèn)為軸振的幅值約為瓦振的3~6倍。如果支撐剛度偏弱,該比值會相應(yīng)減小,甚至?xí)霈F(xiàn)瓦振大于軸振的情況(如東汽60瓦機(jī)組低壓轉(zhuǎn)子座缸式軸承座)。
2、相位關(guān)系。瓦振一般為速度值,其相位超前軸振的位移值90°,即將速度值變換為位移值時(shí),其相位角需要增加90°。如果振動是由不平衡引起,不平衡質(zhì)量的相位與軸振的相位存在固定關(guān)系,同時(shí)它與瓦振的相位也有類似關(guān)系,正是因?yàn)橛羞@樣的關(guān)系,使得現(xiàn)場通過瓦振進(jìn)行動平衡成為可能。
3、頻率關(guān)系。兩者有著幾乎一致的頻率成份,差別在于將速度值積分成位移值時(shí),會損失掉部分高頻分量,所以在對滾動軸承、風(fēng)機(jī)輪轂、泵體葉輪等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)械振動測量時(shí),習(xí)慣用振動的速度值來進(jìn)行故障分析,因?yàn)槠淠芴峁└鼮樨S富的頻譜信息。
國內(nèi)汽輪發(fā)電機(jī)組的振動多采用相對軸振,其反映的是轉(zhuǎn)子相對于支撐或缸體的振動,轉(zhuǎn)子的軸振大,表示轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)一周時(shí),離開平衡距離的位移大。瓦振是絕對振動,反映軸承座等相對于基礎(chǔ)的振動。在現(xiàn)代的汽輪機(jī)振動檢測中,軸振與瓦振都是必要。如果一個(gè)轉(zhuǎn)子的相對軸振很小而瓦振很大,意味著站在固連于缸體的運(yùn)動座標(biāo)上看,轉(zhuǎn)軸相對于支撐系統(tǒng)的位移變化很小,兩者相對接觸可以避免;但轉(zhuǎn)子本身的動應(yīng)力和軸承支承受到的動應(yīng)力還取決于缸體本身的振動量值;缸體和支承振動大,轉(zhuǎn)子和構(gòu)件承受的動應(yīng)力必定高,所以軸振與瓦振任一超標(biāo)都是不可接受的。
(來源:火電廠技術(shù)聯(lián)盟)