汽轮机转子弯曲判别与平衡方法研究

《汽轮机转子弯曲判别与平衡方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第54卷第6期汽轮机技术Vo1．54No．62012年12月TURBINETECHN0LOGYDec．2012汽轮机转子弯曲的判别与平衡方法研究韩中合，徐伟轩，常强(1华北电力大学动力工程系，保定071003；2东北电力科学研究院有限公司，沈阳110006)摘要：高中压转子塑性弯曲变形是汽轮机故障类型中比较常见的一种，严重危害着发电企业的安全生产。介绍了转子弯曲变形的判定方法，选择两种不同加重面对某300MW汽轮机转子进行了动平衡试验，比较评价了两种加重面下动平衡试验的效果，研究成果对今后汽轮机转子塑性弯曲的校正具有很好参考价值。关键词：汽轮机转子；弯曲变形；动平衡分类号：TK263

2、．6；TM305．3文献标识码：A文章编号：1001-5884(2012)06-0458-03StudyontheMethodsofRotorBendingDiscriminationandBalancef0rSteamTurbineHANZhong—he，XUWei—xuan，CHANGQiang(1DepartmentofPowerEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China；2NortheastElectricPowerResearchInstitute，Shenyang110006，Chin

3、a)Abstract：Rotorplasticbendingdeformationisamorecommontypeofsteamturbinefault，itbringsharmforsafetyproductionofpowergenerationcompanies．Thisarticleintroducedthemethodtodiscriminatetherotorbendingdeformation．Thedynamicbalancetestfortherotorofa300MWsteamturbinewasdonewithdiferentweightaddingselec

4、tion．Theresultsofthetestwereanalyzed．Keywords：turbinerotor；bendingdefornmtion；dynamicbalance临界转速都高于工作转速。转子的振型近似于正(余)弦函0前言数曲线，如转子的第一、三阶模态振型可认为如图1、图2所示。大型汽轮机高中压转子塑性弯曲变形是近年来较为常见的一种故障，其原因大多为转子应力释放不完全，在经过长时间带负荷运行和多次启停过程后，转子应力逐渐释放而产生弯曲变形。当转子产生弯曲变形后，在临界转速下的振图l转子一阶模态振型示意图动会显著增大，工作转速下的振动也会增大，严重威胁机组的安全运行

5、。此类故障的治理一般需要将转子返回制造厂进行直轴或车削加工，然后在真空仓进行高速动平衡。对于变形不太图2转子三阶模态振型示意图严重的转子来说，进行现场动平衡试验能显著地降低转子振动，且方便快捷，工作量小，易于实施。2弯曲转子的振动响应特点1转子的临界转速及振型对几例实际发生塑性挠曲变形的转子的测量表明，通常转子的挠曲变形形态接近一阶模态振型，即中部弯曲值最当转子旋转时，转子上的不平衡质量会产生与转速同频大，靠近轴承处弯曲值较小。的离心激振力，激励转子产生振动，如果转速与转子一轴承由于弯曲转子的变形接近一阶模态振型，因此会产生显系统的某阶模态的固有频率重合，同时离心激振力的分布与著的一

6、阶模态激振力，在转子启动或停止过程中通过一阶临该阶模态的振型相近，就会产生显著的振动响应，这个转速界转速时，会产生明显的振动响应，转子两个轴承的振动迅称为转子系统的临界转速，此时转子在空间中的挠曲形态称速增大，有时会超过机组的振动保护动作值，频率成分以工为转子的振型⋯。频为主，工频振动的相位接近相同。在越过临界转速时，振高中压合缸的汽轮机转子，其高中压转子的形状接近前动迅速下降。在工作转速下，转子的振动也较大，且工频振后对称，通常在工作转速下只有第一阶临界转速，第二、三阶动的相位接近相等。收稿日期：2012-05．11作者简介：韩中合(1964一)，男，博士，教授，博士生导师，主要研

7、究方向为状态监测与故障诊断。第6期韩中合等：汽轮机转子弯曲的判别与平衡方法研究4593临界转速的现场测量及识别4利用无试重平衡法估算不平衡位置的原理现场测量临界转速时，通常先要测出汽轮机组启停机过线性振动系统在临界转速下振动响应的一个重要特征程的波德图和奈奎斯特图，然后找出波德图中振幅最大、相是机械滞后角等于90。，而且这个特点与系统的阻尼及不平位急剧变化的点，并对比奈奎斯特图，从而找到临界转速衡量大小无关，因此可以用来估算转子不平衡量的分布位点。置。现在