故障诊断 | 轴承座刚度降低的5大原因分析

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转子对不平衡的响应取决于两方面的因素：不平衡的大小和转子系统自身的特性，包括刚度、阻尼、固有频率。后者决定了转子系统对不平衡的灵敏度。

通常来说，上面两种因素中不平衡居于主导地位。但是，如果转子系统的灵敏度太高，少量的不平衡就激发较高的振动，机组也难以稳定运行。有的转子需要经常进行平衡，原因往往是对不平衡的灵敏度高。

因此，欲使机组的振动达到良好的水平，通常从两个方面着手：

  · 尽量调整好轴系的平衡状态，减小扰动力；

  · 在设计、制造和检修的各个阶段，应该使机组具有良好的抗振性能。

刚度是使物体产生单位位移所需要的力。当力f 与位移x 成正比时，可表示为f=kx，k 称为刚度系数（简称刚度）。刚度越大，抗振能力越强。

转子的支承系统包括转子、油膜、轴承座、台板、基础、汽缸、端盖等部件，决定转子支承系统刚度的因素包括两个方面：

  · 结构刚度，它取决于转子和支承部件的材料、几何尺寸和形状；

  · 结合刚度，取决于支承部件之间的结合状况。

结构刚度是设计阶段和制造阶段所决定的，现场难以改变。检修和运行过程中经常遇到的是结合刚度的降低，本文讨论的都是结合刚度，以下简称刚度。

刚度降低的原因  

下图为轴承座结构示意。轴承座通过螺栓与基础连接。轴承座的重量通过台板和垫铁传递给基础。以下因素可以导致支承刚度的降低：

1—轴承座垂直方向振动；2—台板垂直方向振动；3—基础垂直方向振动

图 轴承座结构示意

1. 连接螺栓松动。

2. 轴承座与台板接触不好。
轴承座与台板的接触面积必须达到70%以上。如果轴承座或台板修刮不良或发生变形、发电机轴承与台板之间的绝缘垫层数太多、太厚、厚度不均匀等，即便在连接螺栓护紧的情况下，其结合状况仍然不能达到要求。

氢冷发电机的轴承坐落在端盖上，转子的重量通过端盖、机座、台板传递给基础。如果机座与台板接触不好，或者机座与台板之间的垫片层数太多（规定不能超过4层），或者垫片的厚度不均匀，也会导致刚度的降低。

大多数低压转子的轴承箱焊接在低压缸的凹窝内，转子的重量通过机座、台板传递给基础。如果低压缸的机座与台板之间有间隙，也会导致刚度降低。

3. 垫铁松动。
转子和轴承座的重量通过台板下面的垫铁传递给基础。垫铁的数量太多、垫铁与台板之间、垫铁与垫铁之间焊接不牢、二次灌浆松动、轴承座的漏油渗入基础，都有可能导致垫铁松动，引起台板与基础之间结合刚度降低。剧烈振动也可以导致垫铁松动。

4. 膨胀不畅。
机组存在膨胀不畅时也将导致轴承座刚度降低。

5. 结构型式。
这类问题多出现于落地轴承。所谓落地轴承，是指轴承箱直接坐落在基础台板上。空冷和水内冷的发电机的轴承、励磁机的轴承和汽轮机高压转子的轴承都是落地轴承。有的汽轮机的后轴承与发电机前轴承和盘车齿轮在同一个轴承箱内，这样的轴承箱也，坐落在基础台板上。

来源：因联智慧诊断微信公众号（ID：gh_7bfa6a26e890）