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多大振动会引起部件疲劳损坏

发布时间:2021-10-22 热度:

各种形式汽轮发电机组,动静部件结构形状复杂多变,其振幅(变形)不是动应力的单值函数,因此只凭振动幅值对这些部件做出疲劳与否的结论,显然不科学。但从大量机组运行经验统计总结归纳中,可以得到下列经验。

 

一、振动过大的含义

 

就汽轮发电机轴承振幅而言,平常所说的、实际机组可能发生的振动过大,有以下三种含义:

 

大于50μm,小于120μm。这是现场较常见的额定转速下机组振动过大。

 

大于120μm,小于300μm。这种振动对于额定转速为3000r/min的机组,在工作转速下,不能长时间运行。有些机组启停,通过转子临界转速时都会频繁发生。

 

大于300μm。如果振动是低频的油膜振荡和分谐波共振,发生在发电机轴承上,短时间内运行不会引起明显的损坏。但如果是基频振动,在额定转速下,会引起重大恶性事故,例如大轴弯曲和轴系破坏事故;如果发生在汽机高压转子临界转速下,也将会引起弯轴事故;如果发生在转速较低的发电机转子临界转速下,即使对发电机没有产生明显的损伤,但因发电机转子不平衡会引起汽轮机高压转子临界转速下振动显著增大,引发和加重转轴碰磨,诱发弯轴事故。

 

上述三种振动分别以振动过大、强烈振动和大振动三个名词概括。作为讨论引起部件疲劳的振动而言,显然只包括振动过大和强烈振动两种情况,因为大振动在机组长期运行中不可能存在,这种振动若是基频,即使发生时间较短,在部件未出现疲劳之前,也会发重大振动事故。

 

二、振幅值与部件疲劳的关系

 

由长时间大量的机组运行经验统计得知,因振动引起的部件疲劳与振幅值有直接关系,其规律有:

 

机组任何部件,不论其形状、结构如何,对于工作转速为3000r/min的机组,振动频率小于或等于基频时,轴承或部件三个方向最大振幅小于120um时,在长期运行中这些部件不会发生疲劳损坏。

 

对于刚度较大的部件,例如轴承座,当某一方向最大振幅超过150um时,在长期运行中与其他部件连接处,将会产生疲劳损坏,例如轴承座固定螺丝、二次灌浆等。

 

对于刚度较小的一些部件,例如管子与轴承座不直接相连的发电机镜子端盖,当某一方向振动超过250um时,长期运行后会使这些部件与刚度大的部件连接处发生疲劳损坏,例如管子与轴承座连接处等。


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