论文导读::测相平衡被广泛应用于各种转机的平衡工作中,它不仅对单平面转子的平衡十分有效,且在双平面转子的平衡上也得到广泛的应用,与影响系数法相比具有明显的优越性,它可以减少试加质量的盲目性,提高平衡效率。在实际工作中发现,以前总结出的几种加重方法中存在不合理的方面,特别是遇到加重方法⑤、⑥的情况,按照所述的方法加重很多时候不能得到很好的效果,而采用在两侧平衡面上加反对称校正质量则会起到极佳的作用
论文关键词:测相平衡影响系数法,相位,振幅,静不平衡,动不平衡
一、测相平衡的向量分析法
振动力的向量分析旨在对单个转子两侧轴承的振动作对称和反对称分解,由此对转子上原始不平衡的分布作出初步诊断,达到减少试加质量的盲目性并提高平衡效率的目的。由刚性转子振动理论可知,对于单个刚性转子,转子的结构和其上的不平衡分布无论如何复杂,总可表示为静不平衡和动不平衡两部分,它们产生的离心力作用在两侧轴承上,则表现为一对对称力和一对反对称力。如果两侧轴承及支承系统的动刚度相等,那么,由不平衡力产生的振动,同样地可分解为对称振动和反对称振动。例如:对于单个转子,如果在两侧轴承上测得的振动分别为 和 。振动的向量分解是在同一矢量图上(如下图所示)按比例画出 和 ,将两个顶端相连,取其连线的中点C,并与原点O相连振幅,得到一对对称振动分量 和 和一对反对称振动分量 和 ,它们分别对应于静不平衡和动不平衡。这样,根据动、静不平衡振动的大小及相位,可 以诊断出转子上原始不平衡分布,从而有效地选择平衡面和试加质量的组合方式。
为便于理解振动向量分解的实际意义,以电厂现场平衡中经常遇到的几中有代表性的情况作典型分析论文格式。
① 和 的大小基本相等,相位角差90°,向量分解如图所示。此种情况下,动、静不平衡同时存在,所产生的振动大小接近,并且动、静不平衡主平面的夹角接近90°。这样在平衡中,采用分别平衡对称分量和反对称分量的方式,消除转子的不平衡振动。即根据转子的结构形式,确定两侧平衡面上对称与反对称试加质量的组合比例;然后,采用与单平衡面相同的平衡方法,如以A侧平衡面和A侧轴承振动的对称和反对称分量的幅值 相位为平衡计算依据,由试加质量组前后对称或反对称振动分量的变化,求出对称或反对称振动分量的变化,求出对称或反对称校正质量的大小及相位;最后,将对称和反对称校正质量合成,得到的总校正质量加到转子上。
② 和 的大小接近,但相位相差很小,向量分解如图所示。显然,在此种情况下,反对称振动很小,故在平衡中,只需在转子上加对称校正质量即可消除振动。
③ 和 的大小相差较大,但相位角相差较小,向量分解如图所示。此种情况表明:转子上的动、静不平衡同时存在,并且动、静不平衡主平面的夹角很小振幅,从而使A侧静不平衡与动不平衡的方向接近,B侧则相反。所以,动、静不平衡的合成结果,在B侧相互抵消,故振动较小;在A侧面两者同向相加,故振动较大。这样,在平衡中只需在A侧平衡面上加校正质量即可消除转子的不平衡振动。

④ 和 的大小接近,但相位相差很大(如接近180°),向量分解如图所示。这种情况下,转子上静不平衡很小,两侧轴承的振动主要是由动静不平衡产生的。因此,在平衡中只需在两侧平衡面上加反对称校正质量即可消除转子的不平衡振动。
⑤ 和 的大小及相位均相差很大,向量分解如图所示。此种情况与情况③类似,由于在B侧动、静不平衡的相互抵消,使B侧轴承的振动较小论文格式。因此,在平衡中只需在A侧平衡面上加校正质量即可消除转子的不平衡振 动。
⑥ 和 的大小相差很大,相位差接近90°,向量分解如图所示。这种情况与情况③、情况⑤类似,同样地在A侧平衡面上加校正质量即可消除A侧轴承的振动。
二、根据上述几种振动情况加重在实际工作中收到很好的消振效果,然而在我们处理机组振动过程中也发现存在的不足,特别是在遇到 和 的大小及相位均相差很大和 和 的大小相差很大、相位差接近90°的情况时在单侧加重有时候却起不到很好的效果,反而增加了机组启动次数,延长了平衡时间,然而此时若采用在两侧平衡面上加反对称校正质量则会起到很好的作用。下面就这一问题介绍我们使用振通904对机组振动的处理过程。
实例1:
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山东某厂汽轮机组结构简图
2009年10月31山东某热电厂机组大修后启动,空负荷下测得低压转子#3、4瓦垂直方向振动分别为:
#2瓦:┴ 1.96mm/s / 322°
#3瓦:┴ 9.88mm/s / 153°
因两侧的振幅相差接近180°,相位相差较大,而振动幅值也相差较大,这种情况和上述⑤的条件一致,按照情况⑤的说明判断由于在2瓦侧动、静不平衡的相互抵消,使2瓦侧轴承的振动较小。因此振幅,在平衡中只需在3瓦侧平衡面上加校正质量即可消除转子的不平衡振 动。然而照此加重方式在3瓦侧50°处加重400克,启动机组后,2、3瓦振动略有增加,后又调整3瓦配重到230°,2、3瓦振动仍然没有好转,经过分析认为该转子毕竟存在动不平衡的因素,采用在2、3瓦加反对称平衡量2瓦560g/220°;3瓦560g/35°,机组启动后振动情况有了明显的改善,2瓦1.54mm/s/152°;3瓦4.1mm/s/250°,基本达到厂家要求,中和各种因素考虑没有再次对配重进行调整,平衡工作结束。
三、总结
尽管测相平衡的向量分析法在实际工作中起到很好的知道作用,但是其总结出来的加重方式也不是十全十美的,还需要我们在实际工作中加以改善,汽轮机组是个非常复杂的系统,仅仅概括出几种加重方式是不够的,必须要根据多方面的总结归纳进行完善,在今后的工作中我们会不断探索不断总结,最大限度的缩短汽轮机组的消振时间,为企业节省更多的资源消耗。
参考文献:
1、陆颂元《汽轮发电机组振动》中国电力出版社2000年4月270页
2、顾晃《汽轮发电机组的振动与平衡》中国电力出版社1998年8月180页
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