南山熱電廠PG9171E型#1燃機#4軸承振動處理情況報告
2012-07-26
作者：胡志興
（深圳南港動力工程有限公司）
一、 前言
南山熱電燃機電廠PG9171E型燃機1號機大修工作由南京南港動力設備安裝有限公司檢修隊負責施工，檢修工作于二00九年三月二十八日正式開工，由于電廠將發電機轉子送到有關廠家（濟南）進行修理，發電機轉子修理工作延續到六月二十三日才返回南電，因此該燃機的輪機與發電機找中工作及該機大修收尾工作直到發電機轉子裝復后才能進行，為此南港公司第二次派檢修人員于六月十七日進入南電繼續進行大修的收尾工作。所以一號機大修工作所有項目直到六月二十九日才全面完成。在該機大修后的試運過程中，該機的#4軸承座出現大的振動，MARK盤上的振動顯示為：燃機的#1，#2，#3軸承振動都在3mm/S以下，發電機的后軸承振動也在2mm/S上下，唯獨只有發電機前軸承的振動在全速空載狀態下其振動高達12—14mm/S。用便攜式振動測量儀在就地的軸承座上測量，該軸承座垂直振動，水平振動在12mm/S上下波動，且該軸承座的水平中分面處的軸向振動高達約50mm/S。機組難以正常運行。為此必須對#4軸承振動進行處理。
二、處理過程
在此次大修過程中，我們對軸系進行了仔細的找中，因此機組在檢修后試運過程中，燃機本體的三個軸承座振動狀況良好。在檢修后的試運過程中，當機組在全速空載運行時，發電機前軸承座（即#4軸承）的振動比大修前有了明顯的增大，即BB10從大修前的3.11mm/S增大到大修后的11.19mm/S，BB11從大修前的3.99mm/S增大到12.29mm/S；而且#4軸承座的軸向振動Z大達近50mm/S。致使機組無法正常帶負荷運行，后經過對發電機#4軸承座的檢查，發現該軸承座底部前側底部結合面有0.1mm到0.6mm之間的不等之間隙。重新將該軸承座的所有部件拆出并進行檢查，其軸承中的五個可傾瓦狀況基本正常。發現軸承座與底座板之間的結合面分別有輕微腐蝕、表面有高低不平現象，軸承座與基礎臺板之間的中間座有輕微變形，將軸承座復裝并對軸承座有間隙的結合面加以緊固處理，經處理后開機，該軸承座的振動仍難以消除。后來我們使用振動測量儀對該軸承振動進行了測量分析，經分析該軸承振動的主要振動頻率成份為1倍頻，并伴有2倍頻和3倍頻。在軸承座的軸向振動中的頻率主要是1倍頻的振動分量，由此可見，#4軸承座的振動主要由轉子不平衡引起，轉子中心開口偏差有一些影響，為此我們先將輪機與發電機轉子中心開口恢復到大修前的狀態，開機后測量#4瓦振動，其垂直方向振動中的二倍頻有所降低，但軸承座的軸向振動仍很大，機組很難正常運行。Z后我們采取現場動平衡的方法，在靠近#4軸承座的發電機靠背輪上加平衡塊600克，開機檢查測量軸承振動，#4軸承振動大大下降。軸承振動處于良好狀態，即BB10和BB11振動都下降為3mm/S左右。而且該軸承軸向振動也大大下降為10mm/S左右。由此看來，發電機轉子雖然送到有關廠家進行修理，并在修理廠家做過高速動平衡，但轉子上還是存在著較大的殘余不平衡量，而且轉子上的不平衡量表現為一個同向分量和一個偶向分量；這種不平衡力引起的振動形式呈現在轉子的兩個軸承座上就會出現一個軸承座振動大，而另一個軸承座振動較小。
三、平衡前后#4軸承振動狀況曲線
1、平衡前振動
#4軸承座在轉子平衡前的振動
CH1：#4瓦垂直方向
CH2：#4瓦水平方向
CH3：#4瓦軸承座水平中分面處軸向振動
CH4：#5瓦垂直方向
平衡前的全速運行振動頻幅曲線（09-07-06）
4號軸承平衡前的分頻振動圖
CH1：垂直振動，一倍頻分量3.49mm/S，此時輪機控制盤上顯示的振動約12mm/S。
CH3：軸向振動，一倍頻分量10.02mm/S，此時#4軸承座就地測量得的軸向振動約50mm/S。
平衡前4號軸承座振動棒圖（09/07/06）
CHI：垂直振動，工頻振分量為：3.37mm/S，此時輪機控制盤上顯示的振動為12mm/S左右。
CH3：軸向振動，工頻振動分量為9.96mm/S， 此時用便攜式振動測量儀在軸承座就地測得軸向振動約50mm/S左右。
2、平衡后振動
在發電機靠背輪上加平衡配重600克（-35度位置）后，機組振動大大降低，各軸承振動均處于良好狀態。
平衡后機#4軸承振動狀況測量記錄曲線如下。
平衡后4號軸承座的幅頻圖
CHI：垂直振動 此時輪機控制盤上顯示的振動約為3.1mm/S。
CH3：軸向振動
4號軸承平衡后的階譜圖
CH1：垂直振動，一倍頻振動分量為1.36mm/S，二倍頻振動分量為：8mm/S左右。 此時輪機控制盤上顯示的振動為3.1mm/S
CH3：軸向振動：一倍頻振動分量為2.43mm/S，二倍頻振動分量不明顯。
平衡后4號軸承振動
CHI：垂直振動，一倍頻振動大為下降，二倍頻振動又突顯出來。
CH3：軸向振動，一倍頻振動大為下降
平衡后平衡后4號軸承座的振動棒圖
CH1：垂直振動，工頻分量為：1.36mm/S， 此時輪機控制盤上顯示的振動為3mm/S左右。
CH3：軸向振動，工頻分量為：2.43mm/S 此時用便攜式振動測量儀在軸承座就地測得軸向振動約10mm/S左右
四、結語
通過對#4軸承振動的分析，測量及處理；我們認為，造成#1機#4軸承振動的主要原因是由于發電機轉子上存在的殘余不平衡，這種殘余不平衡量產生的不平衡激振力作用在軸承座上，只有通過動平衡才能加以解決。
