1. 汽轮发电机轴承振动大常见原因
一般来讲,电机振动是由于转动部分a不平衡、机械故障或电磁方面的原因引起的。
一、转动部分不平衡主要是转子、耦合器、联轴器、传动轮(制动轮)不平衡引起的。
处理方法是先找好转子平衡。如果有大型传动轮、制动轮、耦合器、联轴器,应与转子分开单独找好平衡。再有就是转动部分机械松动造成的。如:铁心支架松动,斜键、销钉失效松动,转子绑扎不紧都会造成转动部分不平衡。
二、机械部分故障主要有以下几点:
1、联动部分轴系不对中,中心线不重合,定心不正确。这种故障产生的原因主要是安装过程中,对中不良、安装不当造成的。还有一种情况,就是有的联动部分中心线在冷态时是重合一致的,但运行一段时间后由于转子支点,基础等变形,中心线又被破坏,因而产生振动。
2、与电机相联的齿轮、联轴器有毛病。这种故障主要表现为齿轮咬合不良,轮齿磨损严重,对轮润滑不良,联轴器歪斜、错位,齿式联轴器齿形、齿距不对、间隙过大或磨损严重,都会造成一定的振动。
3、电机本身结构的缺陷和安装的问题。这种故障主要表现为轴颈椭圆,转轴弯曲,轴与轴瓦间间隙过大或过小,轴承座、基础板、地基的某部分乃至整个电机安装基础的刚度不够,电机与基础板之间固定不牢,底脚螺栓松动,轴承座与基础板之间松动等。而轴与轴瓦间间隙过大或过小不仅可以造成振动还可使轴瓦的润滑和温度产生异常。
4、电机拖动的负载传导振动。例如:汽轮发电机的汽轮机振动,电机拖动的风机、水泵振动,引起电机振动。
三、电气部分的故障是由电磁方面的原因造成的主要包括:交流电机定子接线错误、绕线型异步电动机转子绕组短路,同步电机励绕组匝间短路,同步电机励磁线圈联接错误,笼型异步电动机转子断条,转子铁心变形造成定、转子气隙不均,导致气隙磁通不平衡从而造成振动。
2. 滚动轴承振动机理
我们知道轴承的结构主要由 4大件组成:内外圈、保持架、钢球, 加上润滑剂就是5 大件了。在轴承运转的过程中,这几大件相互之间 形成的摩擦副有:外圈与保持架、内圈与保持架、滚动体与保持架、 内、外圈与滚动体,结构是封闭式的摩擦副还存在密封圈(或防尘盖) 与内外圈、油脂与机械物质等的摩擦。以上这些摩擦副最终形成了轴 承运转时发出的声音,这种本能固有的声音行业上称做轴承的“基础 噪音”。测振时这种声音一般表现的比较平稳、轻微、柔和,这与我 们攻关的低噪音有所不同。轴承运转的过程中,由于轴承滚道工作面、 滚动体、润滑不良等缺陷的影响,在加速度测振仪上,这些缺陷经过 传感器而产生的振动脉冲更大地激起轴承本身固有频率振动,从而产 生出人耳听起来不舒服的异常音。
下面我讲一下影响低噪音轴承的因素。
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二、影响静音轴承的因素
1.产品结构的影响
从最近几年轴承结构的不断更新来看,以消除噪音为目的来改进 产品结构的还不少,比如:内外滚道的优化设计、宽边保持架的采用、 钢球的球形偏差改进等等。实际拆套中发现钢球往往有“猫眼”的, 其实是保持架结构不合理导致。我计算过 6308、 6309、 6311 目前所 用的保持架结构, 6309、 6311 的在实际受力的情况下比理论受力结 构变形量增大了() mm,这样运转时钢球必然撞击保持架,则易产生 磨痕,影响低噪音控制。
2.零件缺陷的影响
(1).钢球缺陷的影响
在轴承几大件中,钢球对成品轴承的振动影响最大。钢球的球 形偏差及表面磕碰伤直接影响成品轴承的振动,因此严格控制钢球的 球形偏差及表面磕碰伤,能够降低轴承的低频振动。目前钢球厂家在 钢球的加工过程中提高研磨盘的加工质量,控制研磨盘的沟形偏差, 并选用优质精研液,以降低钢球表面粗糙度。钢球的表面质量在测振 仪上声音放大器一般表现为“嚓嚓沙沙”的锯齿音,在 BVT 型测振 仪上比较明显,同时拆套后会发现钢球表面有划伤、麻点等缺陷,经 打硬度此类钢球硬度一般都低于 62.5HRC 。实验表明如果钢球硬度在 63.9HRC 的没有锯齿音,钢球硬度在 62.9HRC 的锯齿音会减少 40%, 硬度在 61.4HRC 时一定有锯齿音。在测振时,钢球缺陷在 S0910 型 上波形一般表现为幅值很大的尖峰脉冲,在 BVT 型声音一般为“嗡
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嗡”音。
(2).套圈缺陷的影响
在套圈缺陷对振动的影响中,内圈较于外圈影响大,在测振仪上 测振时由于内圈始终处于旋转状态,因此,内圈缺陷在示波器上脉冲 波形表现为连续的,外圈缺陷表现为断续的。套圈加工尤其是基准面 加工,比如:端面平行差采用往复磨,把平行差由原来的 5um 压缩 到 3um,好的基本在 1um 之内以保证产品沟侧摆,即沟位平行差。 套圈沟道加工过程中,控制好沟曲率(按下偏差进行加工)的离散性, 以降低沟道的Pt、波纹度。套圈沟道表面质量不好,如:振纹、粗糙 度超差产品测振时波形表现为粗而宽,且分贝值高;ΔCir 超差,在 BVT 型上低频值高,ΔCir 过大在 S0910 型表现为“嗡嗡”音。套圈 沟道有锈的,测振时波形粗而宽、乱,声音尖锐,分贝值高。套圈沟 道超精严格控制粗糙度,表面纹理一定要有丝路。
3. 风机轴承接座水平振动大的原因
一般根据设备的振动或其他状态信息,不用昂贵的仪器,通常运用普通的测振仪,自制的听针,通过听、看、摸、闻等方式,判断一般风机振动故障的原因。
1 轴承座振动
1.1 转子质量不平衡引起的振动
在现场发生的风机轴承振动中,属于转子质量不平衡的振动占多数。造成转子质量不平衡的原因主要有:叶轮磨损(主要是叶片)不均匀或腐蚀;叶片表面有不均匀积灰或附着物(如铁锈);机翼中空叶片或其他部位空腔粘灰;主轴局部高温使轴弯曲;叶轮检修后未找平衡;叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形;叶轮上零件松动或连接件不紧固。转子不平衡引起的振动的特征:①振动值以水平方向为最大,而轴向很小,并且轴承座承力轴承处振动大于推力轴承处;②振幅随转数升高而增大;③振动频率与转速频率相等;④振动稳定性比较好,对负荷变化不敏感;⑤空心叶片内部粘灰或个别零件未焊牢而位移时,测量的相位角值不稳定,其振动频率为30%~50%工作转速。
1.2 动静部分之间碰摩引起的振动
如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装置之间碰摩。其振动特征:振动不稳定;振动是自激振动与转速无关;摩擦严重时会发生反向涡动;
1.3 滚动轴承异常引起的振动
1.3.1 轴承装配不良的振动
如果轴颈或轴肩台加工不良,轴颈弯曲,轴承安装倾斜,轴承内圈装配后造成与轴心线不重合,使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用,滚动轴承的固定圆螺母松动造成局部振动。其振动特征为:振动值以轴向为最大;振动频率与旋转频率相等。
1.3.2 滚动轴承表面损坏的振动
滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、与轴承箱的间隙不合标准等,会出现磨损、锈蚀、脱皮剥落、碎裂而造成损坏后,滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座,把加速度传感器放在轴承座上,即可监测到高频冲击振动信号。这种振动稳定性很差,与负荷无关,振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大,振动的精密诊断要借助频谱分析,运用频谱分析可以准确判断轴承损坏的准确位置和损坏程度,在此不加阐述。表1列出滚动轴承异常现象的检测,可以看出各种缺陷所对应的异常现象中,振动是最普遍的现象,抓住振动监测就可以判断出绝大多数故障,再辅以声音、温度、磨耗金属的监测,以及定期测定轴承间隙,就可在早期预查出滚动轴承的一切缺陷。
1.4 轴承座基础刚度不够引起的振动
基础灌浆不良,地脚螺栓松动,垫片松动,机座连接不牢固,都将引起剧烈的强迫共振现象。这种振动的特征:①有问题的地脚螺栓处的轴承座的振动最大,且以径向分量最大;②振动频率为转速的1、3、5、7等奇数倍频率组合,其中3倍的分量值最高为其频域特征。
1.5 联轴器异常引起的振动
联轴器安装不正,风机和电机轴不同心,风机与电机轴在找正时,未考虑运行时轴向位移的补偿量,这些都会引起风机、电机振动。其振动特征为:①振动为不定性的,随负荷变化剧烈,空转时轻,满载时大,振动稳定性较好;②轴心偏差越大,振动越大;③电机单独运行,振动消失;④如果径向振动大则为两轴心线平行,轴向振动大则为两轴心线相交。
2、转子的临界转速引起的振动
当转子的转速逐渐增加并接近风机转子的固有振动频率时,风机就会猛烈地振动起来,转速低于或高于这一转速时,就能平稳地工作。例如:①改造后的风机,由于叶轮太重,使风机轴系的临界转速下降到风机工作转速附近,引起共振;②基础刚度不足,重量不够,其固有频率接近旋转频率;③风机周围的其他物件、管道、构筑物的共振。④调节门执行机构传动杆的共振。其振动特征为:该物件共振处的相对振动最大;振动频率与旋转频率相同或接近。
4. 影响圆锥滚子轴承振动值得因素有哪些
影响轴承振动的因素既多又复杂,一般来说,分为三类:
1、工艺因素,也是主要因素。轴承零件加工的几何误差(圆度、波纹度、粗糙度等)和其他各种表面缺陷。
2、结构因素。滚动体在滚道中运转引起的振动、接触特 性 引起的振动、滚动体与保持架碰撞引起的振动等。
3、偶然因素。润滑剂或环境不清洁等引起的振动。
5. 导致调心滚子轴承振动和损坏的因素有哪些
调心滚子轴承振动的原因:
1.制造加工中的偏差引起的振动,偏差越小,振动越小。
2.钢球表面的圆度、波纹度、表面粗糙度的影响。这是各推力调心滚子轴承零件中对振动影响最大的因素。
3.内圈与外圈沟道的形状误差及表面粗糙度的影响。
4.推力调心滚子轴承清洁度和润滑剂质量等问题。
5.运转条件如安装条件,转速,轴向所承受的载荷方向,量值等。
调心滚子轴承损坏的原因:
一、安装不当(约占16%)
1、安装时使用蛮力,用锤子直接敲击托辊配件调心滚子轴承对调心滚子轴承伤害最大;是造成变形的主要原因。
2、安装不到位,安装有偏差或未装到调心滚子轴承位,造成托辊配件调心滚子轴承游隙过小。内外圈不处于同一旋转中心,造成不同心。
建议:选择适当的或专业的调心滚子轴承安装工具,安装完毕要用专用仪器检测。
二、润滑不良(约占50%)
据调查,润滑不良是造成调心滚子轴承过早损坏的主要原因之一。主要原因包括:未及时加注润滑剂或润滑油;润滑剂或润滑油未加注到位;润滑剂或润滑油选型不当;润滑方式不正确等等。
建议:选择正确的润滑剂或润滑油,使用正确的润滑加注方式。
三、污染(约占14%)
污染也会导致调心滚子轴承过早损坏,污染是指有沙尘、金属屑等进入调心滚子轴承内部。主要原因包括:使用前过早打开调心滚子轴承包装,造成污染;安装时工作环境不清洁,造成污染;调心滚子轴承的工作环境不清洁,工作介质污染等。
建议:在使用前最好不要拆开调心滚子轴承的包装;安装时保持安装环境的清洁,对要使用的调心滚子轴承进行清洗;增强调心滚子轴承的密封装置。
四、疲劳(约占34%)
疲劳破坏是托辊配件调心滚子轴承常见的损坏方式。常见的疲劳破坏的原因可能是:调心滚子轴承长期超负荷运行;未及时维修;维修不当;设备老化等。
建议:选择适当的调心滚子轴承类型,定期及时更换疲劳调心滚子轴承。
6. 轴承座振动大什么原因
1. 轴承质量不好,如内外圆间隙大,偏心等.
2.不同轴引起的振动,当两个轴承不对中,轴承装配不良.
3.大负荷的冲击引起, 负载不稳定.
7. 汽轮机径向轴承振动大一般有哪些原因引起
汽轮发电机轴承振动大的原因有很多,首先从轴承本身来说,可能是轴承本身结构的问题,轴承与轴之间的间隙不合适过大,轴瓦加工不良造成震动。还有就是轴的弯曲度过大。润滑油的油质和油温对轴承的工作也有很大影响,若是由于油膜震荡引起的震动要改善润滑油的工作情况。
还有可能是发电机与汽轮机相连接时中心度不合格引起震动,也可能是联轴器未连接妥当。在运行时,汽轮机的负荷变化引起汽轮机的受热膨胀的变化也会影响轴承的震动。
还有,整个机组的基础,轴承座的牢固性都会影响其震动。
总之,汽轮发电机轴承振动大的原因有很多,要根据实际的情况进行仔细检查和分析