表1-1 轉子不對中故障的振動特徵
表1-2 轉子不對中故障振動敏感參數
五、故障原因與治理措施
轉子不對中故障原因與治理措施見表1-3。
表1-3 轉子不對中故障原因與治理措施
六、診斷實例
某廠一台透平壓縮機組整體布置如圖1-9所示。機組年度檢修時,除正常檢查、調整工作外,還更換了連接壓縮機高壓缸和低壓缸之間的聯軸器的連接螺栓,對軸系的轉子對中情況進行了調整等。
圖1-9 機組布置示意圖
檢修后啟動機組時,透平和壓縮機低壓缸運行正常,而壓縮機高壓缸振動較大(在允許範圍內);機組運行一周后壓縮機高壓缸振動突然加劇,測點4、5的徑向振動增大,其中測點5振動值增加兩倍,測點6的軸向振動加大,透平和壓縮機低壓缸的振動無明顯變化;機組運行兩周后,高壓缸測點5的振動值又突然增加一倍,超過設計允許值,振動劇烈,危及生產。如圖1-10所示。
圖1-10 異常振動特徵
壓縮機高壓缸主要振動特徵如下:
(1)連接壓縮機高、低壓缸之間的聯軸器兩端振動較大;
(2)測點5的振動波形畸變為基頻與倍頻的疊加波,頻譜中2頻諧波具有較大峰值;
(3)軸心軌跡為雙橢圓複合軌跡;
(4)軸向振動較大。
診斷意見:壓縮機高壓缸與低壓缸之間轉子對中不良,聯軸器發生故障,必須緊急停機檢修。
生產驗證:檢修人員做好準備工作后,操作人員按正常停機處理。根據診斷結論,重點對機組聯軸器局部解體檢查發現,連接壓縮機高壓缸與低壓缸之間的聯軸器(半剛性聯軸器)固定法蘭與內齒套的連接螺栓已斷掉三隻。
複查轉子對中情況,發現對中嚴重超差,不對中量大於設計要求16倍。
同時發現連接螺栓的機械加工和熱處理工藝不符合要求,螺紋根部應力集中,且熱處理后未進行正火處理,金相組織為淬火馬氏體,螺栓在拉應力作用下脆性斷裂。
根據診斷意見及分析檢查結果,重新對中找正高壓缸轉子,並更換上符合技術要求的連接螺栓,重新啟動后,機組運行正常,避免了一次惡性事故。