摩擦振動的診斷，趕緊收藏！
2022-11-11 16:12:49來源： 作者：xdnet
一、初步診斷
動靜摩擦是機組比較常見的一種振動現象。特別在新機投產或大修后，因為這個階段動靜間隙需要有一個磨合過程。這個階段如果發生振動不穩定，應該將動靜摩擦作為一個重點進行排查。
啟動過程中，如果轉速穩定在某一點時刻振動繼續上升，則屬于動靜摩擦的可能很大。
定速運行過程中，如果振動出現波動，屬于動靜摩擦的可能很大。
二、詳細診斷
1. 振動為基頻 (1X) 分量
動靜摩擦引起轉子的熱彎曲，使質量中心偏離轉動中心，因此產生的振動與轉速頻率一致，即為基頻振動或稱1X分量。當機組在3000r/min運行時，頻率為50Hz。
有看法認為，摩擦振動的頻譜中除了基頻之外，還存在高次諧波 (2X、3X…) 和分數諧波 (?X，?X…) 的頻率分量。其依據是：
認為動靜摩擦的機理是轉子與汽封發生撞擊，這種撞擊會激發高次諧波振動；
動靜接觸處相當于轉子上多了一道或數道支承。支承處的剛度和阻尼不是常數，而與轉子的轉動角度有關。由此建立的轉子的運動方程是非線性方程，它的解不僅含有基頻，也將含有高次諧波和分數諧波的成分。
上述看法僅僅是從理論角度分析的。實際上由于支持軸承對轉子的定位作用，所謂的“撞擊”幾乎是不可能的。而且動靜接觸處的支承作用與支持軸承比較是微不足道的，不會對轉子系統的剛度和阻尼產生明顯影響。
從對幾十臺機組摩擦振動的觀察看，都是以基頻為主，其他頻譜分量很小。當然并不排除發生劇烈摩擦時出現高次諧波和分數諧波振動的可能，但不能將這作為診斷的必要條件。
2. 振動的不穩定
動靜摩擦發生的過程中，不斷有熱量由接觸部位進入轉子，轉子的溫度處于非穩態過程，它的熱彎曲也在不斷變化。因此，只要動靜摩擦存在，振動就不可能穩定，而將處于連續的變化過程中。如果振動穩定了，說明動靜摩擦消失了。
3. 趨勢特征
摩擦振動是由于轉子不均勻加熱引起的，而轉子溫度的變化是一個平滑連續的過程，而且要經歷一定的時間。因此，摩擦振動的最終結果不論是波動還是發散，趨勢圖都是一條平滑連續的曲線。而且其變化過程都要經歷相當的時間（幾十分鐘甚至數小時），不會像自激振動那樣發生突變。
4. 隨機性
摩擦振動的出現經常會表現出隨機性，很難預料它在何時發生。即使在工況完全穩定，未進行任何運行操作的情況下也會突然發生。這說明轉子某些部位的動靜間隙已到了似接觸而非接觸的邊緣狀態。
三、通過磨合消除摩擦振動
遇到動靜摩擦，最簡單的辦法是經過磨合消除。所謂磨合，就是通過機組的運行過程，將接觸的部位磨平，使動靜間隙達到維持正常運行的水平。
在磨合的過程中，一定要嚴密監視振動的情況，并將振動控制在一定范圍內。
1. 如果啟動過程存在摩擦，可以將機組停下來暖機，連續盤車后再升速。
也可以在較低的轉速連續運行，確認動靜接觸脫離后（由振動是否恢復到正常水平判斷）再提升轉速。升速過程如果仍存在摩擦，可以將轉速降低，繼續磨合。
啟動過程存在摩擦時，絕不能強行通過臨界轉速，這樣風險很大。
2. 工作轉速的摩擦振動也可以經過磨合消除。
在這種情況下，應該明確停機值，且停機值應適當控制嚴格一些。這是因為停機惰走的過程中動靜摩擦還會繼續發展，特別是到達一階臨界轉速附近，摩擦加劇，振動可能達到很高的程度。
一般來說，不能通過運行的調整（例如降低負荷），消除動靜摩擦。
3. 高、中壓轉子一般采用落地軸承，軸承座的剛度大，靈敏度低。
對于這類軸承，應該注意監視軸振的變化。例如，國產200MW機組已經多次發生高壓轉子的彎軸事故。事故的重要原因是高壓轉子軸承的剛度大，當動靜摩擦的程度已經很嚴重時，軸承座的振動反應并不明顯，故沒有引起注意。如果當時能夠監測軸振，有些事故本可以避免。
4. 轉子平衡狀態不好，存在較大的撓度，是誘發動靜摩擦的一個重要因素。
如果同時存在不平衡和動靜摩擦，應該首先調整好轉子的平衡。平衡狀況的改善，可使整體的振動水平降低，對于消除摩擦也是有利的。
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