施維新
摘 要：介紹安裝在容量為25～660MW發(fā)電機(jī)組軸系不同軸向位置上的浮動(dòng)和接觸密封對(duì)振動(dòng)影響的測(cè)試結(jié)果，分析產(chǎn)生振動(dòng)的機(jī)理及特征，提出診斷方法和防治對(duì)策，并對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子密封瓦產(chǎn)生碰磨振動(dòng)具備的條件作了論證。
1 前言
密封瓦作為浮動(dòng)密封使用在氫冷發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上已有60多年的歷史。近十幾年來國(guó)內(nèi)在汽輪發(fā)電機(jī)軸系上較廣泛地采用浮動(dòng)和接觸式油擋及風(fēng)擋，這些密封裝置卻引起了軸系震動(dòng)，運(yùn)行中振動(dòng)突然升高到報(bào)警值甚至跳閘值，直接威脅機(jī)組的安全運(yùn)行，大容量發(fā)電機(jī)密封瓦碰磨引起的振動(dòng)及軸振快速爬升引起的跳機(jī)。本文現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)了安裝在容量為25～660MW軸系不同軸向位置上的浮動(dòng)和接觸式密封裝置對(duì)軸系振動(dòng)產(chǎn)生了程度不同的影響，影響程度和振動(dòng)特征比一般的轉(zhuǎn)軸碰磨振動(dòng)要復(fù)雜。一般轉(zhuǎn)軸碰磨振動(dòng)已有較深入研究，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用的診斷方法已較為成熟，但應(yīng)用這些成熟的診斷方法，還不能準(zhǔn)確而有效地查明這些密封裝置引起的振動(dòng)故障。通過測(cè)試結(jié)果，分析了振動(dòng)機(jī)理，提出浮動(dòng)與接觸式密封引起軸系振動(dòng)故障的診斷方法和防治對(duì)策，為認(rèn)識(shí)這些密封裝置對(duì)軸系振動(dòng)影響和合理的選用，提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)和量值概念。
2 浮動(dòng)和接觸式密封對(duì)軸系振動(dòng)影響的概述
轉(zhuǎn)軸與靜止部件碰磨，這里稱為一般轉(zhuǎn)軸碰磨，是由于轉(zhuǎn)軸振動(dòng)、晃度（彎曲），使轉(zhuǎn)軸徑向不對(duì)稱受熱引起熱彎曲，主要造成不平衡振動(dòng)，這是目前大多數(shù)人都認(rèn)識(shí)到的事實(shí)。但浮動(dòng)和接觸密封引起的振動(dòng)還沒有被認(rèn)同，這是由于浮動(dòng)環(huán)與轉(zhuǎn)軸不直接發(fā)生摩擦，或雖然接觸，但本身自帶潤(rùn)滑，材料很軟，直觀認(rèn)為不會(huì)引起明顯振動(dòng)，且這種密封裝置引起的振動(dòng)帶有較大的隨機(jī)性，解體檢查，不像一般轉(zhuǎn)軸碰磨那樣可直觀見到明顯的故障點(diǎn)，
所以認(rèn)識(shí)和診斷這些密封裝置引起振動(dòng)有較大的難度。現(xiàn)介紹目前國(guó)內(nèi)采用的各種形式浮動(dòng)和接觸式密封對(duì)軸系振動(dòng)的影響。
1.1密封瓦
密封瓦與烏金相似，功能是密封氫氣,所以稱之為密封瓦，實(shí)際是浮動(dòng)密封的一種。在以往的長(zhǎng)期使用中，并沒有出現(xiàn)使人關(guān)注的振動(dòng)問題。從石橫電廠1～3號(hào)機(jī)組（上海電機(jī)廠引進(jìn)型330MW）和沙角C廠1～3號(hào)機(jī)組（法國(guó)阿爾斯通660MW）試運(yùn)中，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)出現(xiàn)快速爬升和振動(dòng)周期性波動(dòng)現(xiàn)象后，密封瓦碰磨產(chǎn)生的振動(dòng)在國(guó)內(nèi)才引起關(guān)注。
1.2浮動(dòng)油擋
20世紀(jì)90年代初，國(guó)內(nèi)的浮動(dòng)油擋首先在中小機(jī)組上使用，替代傳統(tǒng)的齒式油擋，其結(jié)構(gòu)與密封瓦相同，材質(zhì)是石墨和聚氟乙烯壓制（或鋁和石墨澆鑄）。前者使用在溫度較低的勵(lì)磁機(jī)、發(fā)電機(jī)、低壓轉(zhuǎn)子的軸瓦上，后者使用在溫度較高的高、中壓轉(zhuǎn)子的軸瓦上。目前大多作為軸瓦外油擋，這種浮動(dòng)油擋使用以來，對(duì)軸系振動(dòng)的影響一直未引起關(guān)注。由于具有良好的密封效果，受到現(xiàn)場(chǎng)歡迎，自20世紀(jì)90年代中期，逐漸在大機(jī)組上應(yīng)用，而且從軸瓦外油擋擴(kuò)展到發(fā)電機(jī)密封瓦內(nèi)油擋。隨著浮動(dòng)油擋的廣泛使用，引起軸系振動(dòng)日益增多，運(yùn)行中振動(dòng)突然增大至報(bào)警值跳閘值時(shí)有發(fā)生。
1.3接觸式油擋和風(fēng)擋
這種油擋和風(fēng)擋是與轉(zhuǎn)軸直接接觸的。按接觸材料種類劃分為下列3種。
1.3.1石墨和聚氟乙烯接觸油擋
自浮動(dòng)油擋使用以來，為進(jìn)一步改善密封效果，制造廠近幾年來新推出的一種密封裝置。為減小摩擦發(fā)熱量，與軸接觸部分車有2～3道齒，與轉(zhuǎn)軸接觸壓力設(shè)計(jì)要求為0.03Mpa。經(jīng)多臺(tái)機(jī)組振動(dòng)測(cè)試結(jié)果分析表明，這種接觸式油擋對(duì)機(jī)組振動(dòng)產(chǎn)生顯著影響，如湖南金竹山電廠6號(hào)機(jī)（上海汽輪機(jī)廠125MW），大修中在2號(hào)瓦處安裝了零重力接觸油擋，在帶負(fù)荷過程中，2～4號(hào)瓦振動(dòng)值多次升高，最高達(dá)80μm，不得不停機(jī)，揭低壓缸檢查，未發(fā)現(xiàn)問題，把接觸油擋拆除后，振動(dòng)消除。
1.3.2毛氈條接觸油擋和風(fēng)擋
早期在中小機(jī)組上，為改善密封效果，在發(fā)電機(jī)端蓋風(fēng)擋和軸瓦式油擋的齒間加裝毛氈條，由于毛氈條與轉(zhuǎn)軸直接接觸，所以稱它為接觸式油擋、風(fēng)擋。經(jīng)多臺(tái)機(jī)組振動(dòng)測(cè)試得知，這種接觸式油擋和風(fēng)擋對(duì)軸系振動(dòng)的影響主要決定于毛氈條與轉(zhuǎn)軸間的壓力，其壓力愈大，而且當(dāng)壓力過高時(shí)，還會(huì)限制軸頸上浮，造成烏金回油溫度升高和燒瓦。
1.3.3聚氟乙烯接觸風(fēng)擋
為減小發(fā)電機(jī)端部漏風(fēng)（氫），在端部與轉(zhuǎn)軸處加裝聚氟乙烯密封齒條，這種密封裝置目前在大機(jī)組上較廣泛采用。這種接觸式風(fēng)擋對(duì)軸系振動(dòng)的影響，主要決定于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下聚氟乙烯齒條與轉(zhuǎn)軸間的壓力，當(dāng)其壓力過大時(shí)，
將使軸系產(chǎn)生顯著振動(dòng)。如一臺(tái)引進(jìn)型300MW發(fā)電機(jī)，在一次小修中加裝了密封齒條，靜態(tài)下與轉(zhuǎn)軸間的四周間隙均為0.05～0.10mm，小修后啟動(dòng)轉(zhuǎn)速升至2040r/min不到5min，5、6號(hào)瓦垂直振動(dòng)爬升至200μm、150μm，很快又升至300μm、210μm，打閘停機(jī)，發(fā)現(xiàn)6號(hào)瓦處密封齒條已軟化變形。另有一臺(tái)25MW機(jī)組，大修后啟動(dòng)，2～4號(hào)瓦振動(dòng)大，不得不調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子平衡，歷時(shí)2周，啟動(dòng)50多次，平衡未取得效果。后經(jīng)同行分析、指點(diǎn)，將大修中發(fā)電機(jī)兩端填裝的聚氟乙烯密封齒條拆除后，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子只經(jīng)2次加重，機(jī)組各瓦振動(dòng)即達(dá)到良好水平。
3 浮動(dòng)和接觸式密封引起軸系振動(dòng)機(jī)理及特征
不論是浮動(dòng)還是接觸式密封，引起軸系振動(dòng)的機(jī)理，都屬于轉(zhuǎn)軸碰磨，使其直徑方向受熱不均引起熱彎曲，其振動(dòng)特征主要表現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)性不平衡振動(dòng)，具體引起的碰磨故障，轉(zhuǎn)子受熱不均特征，與密封裝置的結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系。從這些密封裝置對(duì)軸系產(chǎn)生的振動(dòng)的測(cè)試結(jié)果看，其故障原因、振動(dòng)機(jī)理及特征可歸納為以下幾種類型。
1.密封瓦引起的振動(dòng)
1.1故障原因及振動(dòng)機(jī)理
密封瓦與轉(zhuǎn)軸碰磨引起振動(dòng)，經(jīng)過近10多年的大量現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試、分析研究，目前已查明，與一般浮動(dòng)密封不同，這種密封裝置在軸系中產(chǎn)生振動(dòng)必須同時(shí)具備下列2個(gè)條件。
1）安裝密封瓦的軸段不平衡響應(yīng)很高。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)大量振動(dòng)測(cè)試、統(tǒng)計(jì)得知，當(dāng)軸系不平衡響應(yīng)值較正常值高3～5倍以上時(shí)，密封瓦與轉(zhuǎn)軸碰磨對(duì)軸系振動(dòng)才產(chǎn)生顯著影響。能使軸系產(chǎn)生如此高的不平衡響應(yīng)，只有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子二階臨界轉(zhuǎn)速在工作轉(zhuǎn)速以下的三支撐軸系，或大容量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子外伸長(zhǎng)度和質(zhì)量較大時(shí)，即中小機(jī)組勵(lì)磁機(jī)/發(fā)電機(jī)三支撐軸系和大機(jī)組勵(lì)磁機(jī)/發(fā)電機(jī)軸系四支撐。具備上述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的勵(lì)磁機(jī)/發(fā)電機(jī)軸系，目前國(guó)內(nèi)只有2中機(jī)型，一是廣東沙角C廠的1～3號(hào)機(jī)組；二是上海電機(jī)廠生產(chǎn)的引進(jìn)型300MW機(jī)組（改進(jìn)前后均如此）。前者發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子二階臨界轉(zhuǎn)速為2480r/min，勵(lì)磁機(jī)沒有軸承，與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子剛性連接，呈懸臂結(jié)構(gòu)（外伸長(zhǎng)度和質(zhì)量太大），勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子有1個(gè)密封瓦，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有2個(gè)密封瓦，后者發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子二階臨界轉(zhuǎn)速為2250r/min，勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子沒有密封瓦。
2）密封瓦卡澀。正常工作的密封瓦的密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸間形成良好的油膜，由此可顯著減小摩擦發(fā)熱量，但由于密封瓦內(nèi)外側(cè)存在較大的壓差（0.25～0.40MPa），使密封瓦緊貼密封瓦殼體，特別是雙流、雙環(huán)的密封瓦，密封環(huán)除承受靜子內(nèi)外壓差的作用力外，還承受密封油將2個(gè)環(huán)壓向殼體的作用力，由此進(jìn)一步增大了環(huán)與殼體間的摩擦力，造成浮動(dòng)環(huán)的卡澀，使環(huán)不能在轉(zhuǎn)軸上自由浮動(dòng)，形成半干摩擦，轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生不均勻受熱，引起熱彎曲。這種熱彎曲產(chǎn)生的不平衡量，對(duì)于響應(yīng)正常的軸系，不會(huì)引起明顯振動(dòng)，但對(duì)于響應(yīng)值很高的軸系，將會(huì)產(chǎn)生顯著的不平衡振動(dòng)。沙角C廠的1～3號(hào)機(jī)組消除密封瓦（雙流、雙環(huán)）碰磨振動(dòng)，經(jīng)多個(gè)方案試驗(yàn)和論證，最后采用對(duì)密封環(huán)的殼體加裝頂軸油的方法，減小密封環(huán)與殼體之間摩擦力，獲得良好的消振效果。由這3臺(tái)機(jī)的消振效果證明，在不改變軸系不平衡響應(yīng)值很高的前提下，只要消除密封瓦卡澀，也能消除密封瓦碰磨振動(dòng)。由此可進(jìn)一步證明，密封瓦引起的碰磨振動(dòng)必須同時(shí)具備該軸段響應(yīng)過高和密封瓦卡澀2個(gè)條件。
1.2振動(dòng)特征
密封瓦與轉(zhuǎn)軸碰磨，引起熱彎曲，產(chǎn)生不平衡，由于滯后角的存在，使轉(zhuǎn)子呈現(xiàn)的不平衡不斷后退（反轉(zhuǎn)），這是轉(zhuǎn)子形成旋轉(zhuǎn)性不平衡的原因。經(jīng)多年現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試觀察：密封瓦碰磨引起振動(dòng)的主要特征可歸納為以下2種類型。
1）振動(dòng)周期性波動(dòng)。
2）迅速爬升。
4 浮動(dòng)油擋引起的振動(dòng)
浮動(dòng)油擋與密封瓦結(jié)構(gòu)十分相似，上述分析已指出，密封瓦產(chǎn)生碰磨振動(dòng)必須同時(shí)具備該軸段不平衡響應(yīng)很高和密封瓦存在卡澀2個(gè)條件，但浮動(dòng)油擋產(chǎn)生碰磨振動(dòng)只要一個(gè)條件即可，下面列舉現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果，具體討論浮動(dòng)油擋碰磨產(chǎn)生振動(dòng)的特征、故障原因和機(jī)理。
1.故障原因及機(jī)理
由大量現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試可知，浮動(dòng)油檔碰磨振動(dòng)可在任何型式軸系、不同軸向位置上產(chǎn)生顯著振動(dòng)。造成這種現(xiàn)象的原因、機(jī)理為：
1）浮動(dòng)環(huán)與轉(zhuǎn)軸間存在干摩擦。目前現(xiàn)場(chǎng)使用的浮動(dòng)油擋絕大部分是作為軸瓦外油擋或密封瓦的內(nèi)油擋，在正常運(yùn)行中，這些部位絕大多數(shù)情況下只存在極少量的漏油，其漏油量遠(yuǎn)不能滿足浮動(dòng)環(huán)與轉(zhuǎn)軸間形成正常油膜的需要，因此這些浮動(dòng)油擋在運(yùn)行中浮動(dòng)環(huán)無法浮起，實(shí)際處在干摩擦的狀態(tài)。盡管按浮動(dòng)環(huán)的原設(shè)計(jì)要求，是具有自潤(rùn)滑和材料軟的特點(diǎn)，但大量現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試證明，這種干摩擦將使轉(zhuǎn)軸形成明顯的不均勻受熱，引起熱彎曲，由于浮動(dòng)環(huán)具有耐磨性，因此這種碰磨振動(dòng)可在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)發(fā)生。
2）安裝不當(dāng)。為獲得良好的密封效果，往往將徑向間隙設(shè)計(jì)得很小，過小的徑向和軸向間隙會(huì)引起環(huán)的卡澀；過大的軸向間隙使環(huán)失去導(dǎo)向和定位作用，使環(huán)在軸上發(fā)生歪斜（不垂直）引起卡澀。
3）結(jié)構(gòu)不當(dāng)。現(xiàn)場(chǎng)使用的有些浮動(dòng)油擋，只有下半部分裝有限位殼體，上半部分可自由地軸向擺動(dòng)，在徑向間隙不是十分大的情況下，浮動(dòng)環(huán)顯然會(huì)發(fā)生軸向歪斜而卡澀。
4）材料不過關(guān)。目前絕大多數(shù)浮動(dòng)油擋，特別是高中壓轉(zhuǎn)子軸瓦上的浮動(dòng)油擋，只經(jīng)幾個(gè)或十幾個(gè)小時(shí)的運(yùn)行，停機(jī)檢查即可發(fā)現(xiàn)浮動(dòng)環(huán)已產(chǎn)生明顯的變形和裂紋，因此在運(yùn)行中，原設(shè)計(jì)間隙無法保證，浮動(dòng)環(huán)的卡澀在所難免。
5）環(huán)與殼體摩擦阻力不可忽視。雖然作用在環(huán)上內(nèi)外壓差引起軸向力不大，但由于環(huán)與殼體間無潤(rùn)滑油，因此環(huán)與殼體間摩擦阻力不可忽視，在動(dòng)態(tài)下這一阻力限制環(huán)與轉(zhuǎn)軸靈活移動(dòng)，尤其是當(dāng)殼體表面加工不光滑時(shí)，移動(dòng)阻力更明顯，環(huán)與轉(zhuǎn)軸加重碰磨。
2.振動(dòng)特征
浮動(dòng)油擋引起的振動(dòng)，從特征上較密封瓦和一般轉(zhuǎn)軸碰磨振動(dòng)都要復(fù)雜，其難點(diǎn)是振動(dòng)緩慢長(zhǎng)時(shí)間爬升和變化規(guī)律的隨機(jī)性，直觀難于理解。從目前現(xiàn)場(chǎng)已測(cè)試和觀察到的振動(dòng)現(xiàn)象，歸納有以下幾種類型：
1）運(yùn)行中軸振（瓦振）迅速爬升，然后逐漸減小。
2）振動(dòng)緩慢爬升。
3）軸系平衡無端惡化。
4）臨界轉(zhuǎn)速下振動(dòng)無大的變化。
5 接觸式油擋、風(fēng)擋引起的振動(dòng)
由石墨和聚氟乙烯復(fù)合材料、毛氈條、聚氟乙烯等材料構(gòu)成的接觸式油擋和風(fēng)擋所產(chǎn)生的振動(dòng)機(jī)理特征非常相似，而且在任何軸系均可產(chǎn)生明顯振動(dòng)。
1.故障原因及機(jī)理
這些密封材料雖然軟，但都很耐磨，所以當(dāng)它與轉(zhuǎn)軸間接觸壓力較高，轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，摩擦發(fā)熱量較大。由于轉(zhuǎn)軸存在彎曲、晃度、振動(dòng)等原因，會(huì)造成轉(zhuǎn)軸不均勻加熱引起熱彎曲，產(chǎn)生不平衡振動(dòng)。由于密封材料與轉(zhuǎn)軸間壓力不同，將產(chǎn)生不同的振動(dòng)特征。
2.振動(dòng)特征
從目前已檢測(cè)到的振動(dòng)現(xiàn)象歸納，其振動(dòng)主要特征與浮動(dòng)密封引起振動(dòng)十分相似，振動(dòng)爬升幅值和軸系平衡惡化程度，主要由密封件與轉(zhuǎn)子間的壓力決定，嚴(yán)重時(shí)幾分鐘內(nèi)可引起跳機(jī)，而且降速時(shí)，轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速下振動(dòng)明顯增大，這是由于降速過程中碰磨雖有所減輕但仍未消失。
6 振動(dòng)故障診斷及防治
為對(duì)浮動(dòng)和接觸式密封振動(dòng)故障進(jìn)行診斷，介紹了密封瓦、浮動(dòng)油擋和接觸式密封引起振動(dòng)的主要特征。盡管這些密封裝置產(chǎn)生振動(dòng)的機(jī)理均屬于轉(zhuǎn)軸碰磨產(chǎn)生熱彎曲，引起不平衡振動(dòng)，但就其振動(dòng)特征看，與一般的轉(zhuǎn)軸碰磨振動(dòng)尚有明顯不同，再結(jié)合軸系中是否安裝了這些密封裝置，由此可對(duì)故障原因作出明確診斷。
1.振動(dòng)故障原因診斷
為獲得可靠、嚴(yán)密的診斷，對(duì)這些密封裝置引起的振動(dòng)故障進(jìn)行診斷時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
1.1振動(dòng)性質(zhì)是普通強(qiáng)迫振動(dòng)
由于這些密封裝置產(chǎn)生振動(dòng)的機(jī)理均是由轉(zhuǎn)軸碰磨引起熱彎曲，產(chǎn)生的是不平衡振動(dòng)，振動(dòng)基頻分量占95%以上，因此從振動(dòng)性質(zhì)上屬普通強(qiáng)迫振動(dòng)，因此首先可排除運(yùn)行中突發(fā)的軸瓦自激振動(dòng)。
1.2區(qū)分一般轉(zhuǎn)軸碰磨振動(dòng)
轉(zhuǎn)軸碰磨振動(dòng)較為常見，尤其是汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，一般轉(zhuǎn)軸碰磨振動(dòng)。早期振動(dòng)存在不規(guī)則波動(dòng)；而在中后期，由于轉(zhuǎn)子熱彎曲急遽增大，振動(dòng)不可能形成規(guī)則的周期性波動(dòng)，出現(xiàn)振動(dòng)緩慢爬升且軸系平衡無端惡化的現(xiàn)象，因此需區(qū)分的是基頻振動(dòng)迅速爬升，因?yàn)楦?dòng)、接觸密封和一般轉(zhuǎn)軸碰磨振動(dòng)均可產(chǎn)生這種振動(dòng)現(xiàn)象。工作轉(zhuǎn)速下，一般轉(zhuǎn)軸碰磨振動(dòng)主要發(fā)生在低壓轉(zhuǎn)子上，高、中壓轉(zhuǎn)子很少發(fā)生。
1.3密封瓦碰磨振動(dòng)只能在響應(yīng)很高的軸系上發(fā)生
由于密封瓦具有良好的潤(rùn)滑，長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，只有當(dāng)不平衡響應(yīng)較正常值高3～5倍以上時(shí)，方可產(chǎn)生明顯的碰磨振動(dòng)。
1.4排除轉(zhuǎn)動(dòng)部件飛脫引起的振動(dòng)
由于這些密封裝置引起的振動(dòng)往往在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)突然發(fā)生，它與轉(zhuǎn)動(dòng)部件損壞飛脫引起的振動(dòng)較相似。這2種振動(dòng)主要區(qū)別有：（1）轉(zhuǎn)動(dòng)部件飛脫引起的振動(dòng)是真正嚴(yán)格意義上的突然發(fā)生，時(shí)滯很小（0.1s內(nèi)），而密封裝置引起的振動(dòng)有較大的時(shí)滯，時(shí)滯達(dá)20～40min。（2）轉(zhuǎn)動(dòng)部件飛脫引起的振動(dòng)絕大多數(shù)是一次性的，而密封件引起的碰磨振動(dòng)會(huì)頻繁發(fā)生。
1.5振動(dòng)出現(xiàn)和密封裝置使用歷史的相關(guān)性
機(jī)組振動(dòng)發(fā)生與這些密封裝置使用時(shí)間是否直接相關(guān)。如無直接關(guān)系，即可排除密封裝置引起的振動(dòng)；如有關(guān)系，還需根據(jù)振動(dòng)頻譜（振動(dòng)性質(zhì)）和振動(dòng)與時(shí)間的關(guān)系曲線作出肯定的診斷。
2.防治對(duì)策
由大量現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試表明，浮動(dòng)和接觸式密封對(duì)軸系振動(dòng)產(chǎn)生了不可忽視的影響，但這些密封裝置具有良好的密封效果，目前還不能全盤否定，尤其是發(fā)電機(jī)密封瓦，因此有必要進(jìn)一步討論如何減小這些密封裝置對(duì)軸系振動(dòng)的影響。
據(jù)近十幾年對(duì)這些密封裝置消振經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，其防治對(duì)策可歸納為以下幾點(diǎn)：
1）不平衡響應(yīng)高的軸系盡可能不要采用浮動(dòng)和接觸式密封。對(duì)于發(fā)電機(jī)和勵(lì)磁機(jī)密封瓦，若經(jīng)診斷明確振動(dòng)故障是由密封瓦碰磨引起，可采用加裝頂軸油的方法，減小浮動(dòng)環(huán)與殼體之間的摩擦力，消除碰磨振動(dòng)。
2）使用聚氟乙烯和毛氈條為材料的接觸式密封，應(yīng)保持在轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下密封件與轉(zhuǎn)軸間壓力不能過高，最好有0.05～0.10mm的間隙，為此在靜態(tài)下，上部應(yīng)預(yù)留0.25～0.35mm的間隙。（3）選用結(jié)構(gòu)合理、加工精細(xì)、材料過關(guān)的浮動(dòng)油擋。安裝時(shí)，應(yīng)保持合理的徑向和軸向間隙，寧可將徑向間隙適當(dāng)放大，犧牲密封效果，也不要將徑向間隙調(diào)小，引起振動(dòng)。
4）根據(jù)具有良好潤(rùn)滑的密封瓦引起的碰磨振動(dòng)只能發(fā)生在不平衡響應(yīng)很高的軸系，對(duì)浮動(dòng)油擋可采用外接潤(rùn)滑油的方法，消除浮動(dòng)環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間的干摩擦，減小浮動(dòng)油擋碰磨對(duì)軸系振動(dòng)的影響。據(jù)廣東韶關(guān)電廠8號(hào)機(jī)組的使用經(jīng) 驗(yàn)，經(jīng)多次振動(dòng)測(cè)試結(jié)果證明，運(yùn)行中軸振、瓦振波動(dòng)很小，沒有發(fā)生二次漏油污染。
5）建議密封裝置的制造單位應(yīng)配備振動(dòng)水平較高的專業(yè)人員，對(duì)這些密封裝置如何減小對(duì)軸系振動(dòng)的影響進(jìn)行認(rèn)真、深入地研究。
7 結(jié)論
由安裝在容量為25～660MW機(jī)組軸系不同軸向位置上浮動(dòng)和接觸式密封裝置對(duì)軸系振動(dòng)影響測(cè)試結(jié)果和長(zhǎng)期使用的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，可得到以下結(jié)論：
1）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上的密封瓦引起碰磨振動(dòng)，必須同時(shí)具備該軸段的不平衡響應(yīng)過高和密封瓦卡澀2個(gè)條件。
2）浮動(dòng)和接觸式油擋、風(fēng)擋，對(duì)于軸系不平衡響應(yīng)正常的軸系也會(huì)產(chǎn)生顯著振動(dòng)。這些密封裝置引起振動(dòng)的故障原因主要是密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間存在干摩擦；其次是設(shè)計(jì)、制造、安裝尚待改進(jìn)。
3）不平衡響應(yīng)很高的軸系，盡量不要采用浮動(dòng)和接觸式密封裝置。
來源：《中國(guó)電力》
