軸承座剛度降低的5大原因分析

來源：因聯(lián)智慧診斷微信公眾號

轉(zhuǎn)子對不平衡的響應(yīng)取決于兩方面的因素：不平衡的大小和轉(zhuǎn)子系統(tǒng)自身的特性，包括剛度、阻尼、固有頻率。后者決定了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對不平衡的靈敏度。

通常來說，上面兩種因素中不平衡居于主導(dǎo)地位。但是，如果轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的靈敏度太高，少量的不平衡就激發(fā)較高的振動，機組也難以穩(wěn)定運行。有的轉(zhuǎn)子需要經(jīng)常進(jìn)行平衡，原因往往是對不平衡的靈敏度高。

因此，欲使機組的振動達(dá)到良好的水平，通常從兩個方面著手：

•盡量調(diào)整好軸系的平衡狀態(tài)，減小擾動力；

•在設(shè)計、制造和檢修的各個階段，應(yīng)該使機組具有良好的抗振性能。

剛度是使物體產(chǎn)生單位位移所需要的力。當(dāng)力f 與位移x 成正比時，可表示為f=kx，k 稱為剛度系數(shù)（簡稱剛度）。剛度越大，抗振能力越強。

轉(zhuǎn)子的支承系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)子、油膜、軸承座、臺板、基礎(chǔ)、汽缸、端蓋等部件，決定轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)剛度的因素包括兩個方面：

•結(jié)構(gòu)剛度，它取決于轉(zhuǎn)子和支承部件的材料、幾何尺寸和形狀；

•結(jié)合剛度，取決于支承部件之間的結(jié)合狀況。

結(jié)構(gòu)剛度是設(shè)計階段和制造階段所決定的，現(xiàn)場難以改變。檢修和運行過程中經(jīng)常遇到的是結(jié)合剛度的降低，本文討論的都是結(jié)合剛度，以下簡稱剛度。

剛度降低的原因

下圖為軸承座結(jié)構(gòu)示意。軸承座通過螺栓與基礎(chǔ)連接。軸承座的重量通過臺板和墊鐵傳遞給基礎(chǔ)。以下因素可以導(dǎo)致支承剛度的降低：

1—軸承座垂直方向振動；2—臺板垂直方向振動；3—基礎(chǔ)垂直方向振動

1. 連接螺栓松動。

2. 軸承座與臺板接觸不好。

軸承座與臺板的接觸面積必須達(dá)到70%以上。如果軸承座或臺板修刮不良或發(fā)生變形、發(fā)電機軸承與臺板之間的絕緣墊層數(shù)太多、太厚、厚度不均勻等，即便在連接螺栓護(hù)緊的情況下，其結(jié)合狀況仍然不能達(dá)到要求。

氫冷發(fā)電機的軸承坐落在端蓋上，轉(zhuǎn)子的重量通過端蓋、機座、臺板傳遞給基礎(chǔ)。如果機座與臺板接觸不好，或者機座與臺板之間的墊片層數(shù)太多（規(guī)定不能超過4層），或者墊片的厚度不均勻，也會導(dǎo)致剛度的降低。

大多數(shù)低壓轉(zhuǎn)子的軸承箱焊接在低壓缸的凹窩內(nèi)，轉(zhuǎn)子的重量通過機座、臺板傳遞給基礎(chǔ)。如果低壓缸的機座與臺板之間有間隙，也會導(dǎo)致剛度降低。

3. 墊鐵松動。

轉(zhuǎn)子和軸承座的重量通過臺板下面的墊鐵傳遞給基礎(chǔ)。墊鐵的數(shù)量太多、墊鐵與臺板之間、墊鐵與墊鐵之間焊接不牢、二次灌漿松動、軸承座的漏油滲入基礎(chǔ)，都有可能導(dǎo)致墊鐵松動，引起臺板與基礎(chǔ)之間結(jié)合剛度降低。劇烈振動也可以導(dǎo)致墊鐵松動。

4. 膨脹不暢。

機組存在膨脹不暢時也將導(dǎo)致軸承座剛度降低。

5. 結(jié)構(gòu)型式。

這類問題多出現(xiàn)于落地軸承。所謂落地軸承，是指軸承箱直接坐落在基礎(chǔ)臺板上?？绽浜退畠?nèi)冷的發(fā)電機的軸承、勵磁機的軸承和汽輪機高壓轉(zhuǎn)子的軸承都是落地軸承。有的汽輪機的后軸承與發(fā)電機前軸承和盤車齒輪在同一個軸承箱內(nèi)，這樣的軸承箱也，坐落在基礎(chǔ)臺板上。