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[摘 要]本文结合生产实际情况，主要讨论公司30MW发电机后轴承的振动分析与治理。针对发电机后轴承轴向振动大多次诊断治理，揭示出导致该机组振动大的主要原因是轴承支撑动刚度不足、磁场中心偏离、负荷阶跃频繁等，经过治理，使发电机后轴承轴向振动达到标准要求的合格范围，确保机组安全可靠地运行。
[关键词]振动分类 振动故障诊断 轴承支撑动刚度 磁场中心 负荷阶跃
中图分类号：D622 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）25-0005-01
1、前言
振动是汽轮发电机组运行中常见的主要故障之一，严重时会形成振动事故，后果不堪设想。汽轮发电机组的轴承设计寿命与主体设备相同，在我国一般为30年，如果轴承制造或安装质量不符合规范，轴承寿命将会急剧下降，几个月就会损坏，在特殊的事故情况下，甚至几分钟就会损坏，机组无法安全持续运行。造成巨大经济损失或人身伤害事故，所以，轴承使用寿命更具有“重于泰山”的现实意义。
1.1 机组介绍
CN30-8.83/（1.6）型汽轮发电机组由南京汽轮电机（集团）有限责任公司生产， 2011年11月出厂， 2012年11月安装，2013年11月投产使用。 型式为高压、单缸、带非调整抽汽、冷凝式汽轮机组，配置QFJ-33-2型发电机。图1为轴系结构简图。
2、机组振动分类
机组振动分类合理与否，直接反映了人们对振动故障认识的深入程度，而且对故障诊断的准确性和可靠性，起着至关重要的作用。机组振动分类见表1。表1主要适用于汽轮发电机组振动分析，其它转动机械振动可供参考。
① 是指振动为单一形势时的振动波形，而不是指在轴承上检测到的波形。
2.1 故障诊断
故障诊断是指研究人员在将实际机组的振动现象、特征与样本故障现象、特征进行比对的过程中，采用了演绎推理中的反向推理思维模式，这种以故障源为样本进行对比的思维方法，即为故障诊断，这种诊断故障的思维模式，一直延用至今。
2.2 轴承支撑动刚度不足
2.2.1 振幅与激振力和支撑动刚度的关系
在线性系统中，部件呈现的振幅与作用在该部件上的激振力成正比，与它的动刚度成反比，见式4-1： A=P/Kd（4-1）式中 A-振幅； P-激振力； Kd-部件动刚度。
对于每一类振动而言，又可分为激振力和支撑动刚度两个故障原因，肯定和排除其中一个原因，便可以解决问题。从理论上来讲，减小分子和增大分母的效果是一样的。
2.2.2 #4轴承座动刚度是机组轴系中的薄弱环节
2.2.2.1 轴承座轴向振动机理
提起轴承座的轴向振动，我们很容易联想到转轴的轴向窜动或沿轴方向的振动。事实上，当转轴沿轴向运动时，对于支撑转子的轴承来说，由于轴颈与轴瓦之间处于液体摩擦状态且轴颈沿轴向运动速度很小，其摩擦系数很低（0.02-0.03），因此传给轴承座的轴向力微不足道，它不可能引起轴承座的轴向振动，所以有些资料分析认为发电机和勵磁机转子磁力中心偏差及转子两端风压不均衡，会引起轴承座的轴向振动，是一种误解。从大量现场实践来看，绝大多数机组径向振动不大时，只要消除轴承座连接刚度不足的缺陷，即可消除过大的轴向振动。
2.3 轴承座激振力分析
由表3可知，轴承振动主要分布在0.5X和2X倍通频，对比表1得知，主要是半速涡动和电磁激振两种振动。电磁激振在“轴承座轴向振动机理”一节中已讲过影响甚微，但在实际过程中，每次开机增加励磁之前，振动都良好，增加励磁之后振动才随之增大，是以作为原因之一处理。
3、对策实施
3.1 增加#4轴承支撑动刚度
3.1.1 2013年11月，紧固4个轴承地脚螺栓，加大4#瓦轴承压盖紧力0.05mm至0.09mm。
3.1.2 2013年12月11日用2根木棒顶住4#轴承座和励磁罩之间，增加支撑刚度及改变轴承座自振频率，2014年2月后改用具有一定弹性的φ100的2根橡胶棒支撑。
3.1.3 考虑到振动对汽机岛及人员的伤害，2013年12月23日停机后，由甲方主持，设计院出图，土建施工单位对励磁小间横梁等进行加固。
4、结论
4.1当作用力没有通过物体重心或是物体支撑刚度不对称时，物体会产生偏转，并在与作用力不同的方向上产生位移分量。这是造成机组轴承座轴向振动的主要原因；此外还有一个原因是轴向共振。
4.2本机组#4轴承轴向振动大的主要原因是轴承座支撑动刚度不足，次要原因是电磁激振和负荷阶跃。
4.3停产大修时，应彻底检查发电机后轴承各接触面等安装问题，以增强轴承座的支撑刚度，改善轴承振动情况。
参考文献：
[1] 施维新、石静波著.汽轮发电机组振动及事故[M]北京：中国电力出版社.2008.
[2] 陆永春、孙洪洋、郑戈 60MW汽轮发电机组、发电机转子轴向振动的故障诊断及治理[J].振动工程学报 第17卷增刊.2004年8月.
[关键词]振动分类 振动故障诊断 轴承支撑动刚度 磁场中心 负荷阶跃
中图分类号：D622 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）25-0005-01
1、前言
振动是汽轮发电机组运行中常见的主要故障之一，严重时会形成振动事故，后果不堪设想。汽轮发电机组的轴承设计寿命与主体设备相同，在我国一般为30年，如果轴承制造或安装质量不符合规范，轴承寿命将会急剧下降，几个月就会损坏，在特殊的事故情况下，甚至几分钟就会损坏，机组无法安全持续运行。造成巨大经济损失或人身伤害事故，所以，轴承使用寿命更具有“重于泰山”的现实意义。
1.1 机组介绍
CN30-8.83/（1.6）型汽轮发电机组由南京汽轮电机（集团）有限责任公司生产， 2011年11月出厂， 2012年11月安装，2013年11月投产使用。 型式为高压、单缸、带非调整抽汽、冷凝式汽轮机组，配置QFJ-33-2型发电机。图1为轴系结构简图。
2、机组振动分类
机组振动分类合理与否，直接反映了人们对振动故障认识的深入程度，而且对故障诊断的准确性和可靠性，起着至关重要的作用。机组振动分类见表1。表1主要适用于汽轮发电机组振动分析，其它转动机械振动可供参考。
① 是指振动为单一形势时的振动波形，而不是指在轴承上检测到的波形。
2.1 故障诊断
故障诊断是指研究人员在将实际机组的振动现象、特征与样本故障现象、特征进行比对的过程中，采用了演绎推理中的反向推理思维模式，这种以故障源为样本进行对比的思维方法，即为故障诊断，这种诊断故障的思维模式，一直延用至今。
2.2 轴承支撑动刚度不足
2.2.1 振幅与激振力和支撑动刚度的关系
在线性系统中，部件呈现的振幅与作用在该部件上的激振力成正比，与它的动刚度成反比，见式4-1： A=P/Kd（4-1）式中 A-振幅； P-激振力； Kd-部件动刚度。
对于每一类振动而言，又可分为激振力和支撑动刚度两个故障原因，肯定和排除其中一个原因，便可以解决问题。从理论上来讲，减小分子和增大分母的效果是一样的。
2.2.2 #4轴承座动刚度是机组轴系中的薄弱环节
2.2.2.1 轴承座轴向振动机理
提起轴承座的轴向振动，我们很容易联想到转轴的轴向窜动或沿轴方向的振动。事实上，当转轴沿轴向运动时，对于支撑转子的轴承来说，由于轴颈与轴瓦之间处于液体摩擦状态且轴颈沿轴向运动速度很小，其摩擦系数很低（0.02-0.03），因此传给轴承座的轴向力微不足道，它不可能引起轴承座的轴向振动，所以有些资料分析认为发电机和勵磁机转子磁力中心偏差及转子两端风压不均衡，会引起轴承座的轴向振动，是一种误解。从大量现场实践来看，绝大多数机组径向振动不大时，只要消除轴承座连接刚度不足的缺陷，即可消除过大的轴向振动。
2.3 轴承座激振力分析
由表3可知，轴承振动主要分布在0.5X和2X倍通频，对比表1得知，主要是半速涡动和电磁激振两种振动。电磁激振在“轴承座轴向振动机理”一节中已讲过影响甚微，但在实际过程中，每次开机增加励磁之前，振动都良好，增加励磁之后振动才随之增大，是以作为原因之一处理。
3、对策实施
3.1 增加#4轴承支撑动刚度
3.1.1 2013年11月，紧固4个轴承地脚螺栓，加大4#瓦轴承压盖紧力0.05mm至0.09mm。
3.1.2 2013年12月11日用2根木棒顶住4#轴承座和励磁罩之间，增加支撑刚度及改变轴承座自振频率，2014年2月后改用具有一定弹性的φ100的2根橡胶棒支撑。
3.1.3 考虑到振动对汽机岛及人员的伤害，2013年12月23日停机后，由甲方主持，设计院出图，土建施工单位对励磁小间横梁等进行加固。
4、结论
4.1当作用力没有通过物体重心或是物体支撑刚度不对称时，物体会产生偏转，并在与作用力不同的方向上产生位移分量。这是造成机组轴承座轴向振动的主要原因；此外还有一个原因是轴向共振。
4.2本机组#4轴承轴向振动大的主要原因是轴承座支撑动刚度不足，次要原因是电磁激振和负荷阶跃。
4.3停产大修时，应彻底检查发电机后轴承各接触面等安装问题，以增强轴承座的支撑刚度，改善轴承振动情况。
参考文献：
[1] 施维新、石静波著.汽轮发电机组振动及事故[M]北京：中国电力出版社.2008.
[2] 陆永春、孙洪洋、郑戈 60MW汽轮发电机组、发电机转子轴向振动的故障诊断及治理[J].振动工程学报 第17卷增刊.2004年8月.