多大振動(dòng)會(huì)引起部件疲勞損壞?
2022-03-25 16:40:15來源: 作者:xdnet
各種形式汽輪發(fā)電機(jī)組,動(dòng)靜部件結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜多變,其振幅(變形)不是動(dòng)應(yīng)力的單值函數(shù),因此只憑振動(dòng)幅值對這些部件做出疲勞與否的結(jié)論,顯然不科學(xué)。但從大量機(jī)組運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)總結(jié)歸納中,可以得到下列經(jīng)驗(yàn)。
一、振動(dòng)過大的含義
§ 就汽輪發(fā)電機(jī)軸承振幅而言,平常所說的、實(shí)際機(jī)組可能發(fā)生的振動(dòng)過大,有以下三種含義:
§ 大于50μm,小于120μm。這是現(xiàn)場較常見的額定轉(zhuǎn)速下機(jī)組振動(dòng)過大。
§ 大于120μm,小于300μm。這種振動(dòng)對于額定轉(zhuǎn)速為3000r/min的機(jī)組,在工作轉(zhuǎn)速下,不能長時(shí)間運(yùn)行。有些機(jī)組啟停,通過轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速時(shí)都會(huì)頻繁發(fā)生。
大于300μm。如果振動(dòng)是低頻的油膜振蕩和分諧波共振,發(fā)生在發(fā)電機(jī)軸承上,短時(shí)間內(nèi)運(yùn)行不會(huì)引起明顯的損壞。但如果是基頻振動(dòng),在額定轉(zhuǎn)速下,會(huì)引起重大惡性事故,例如大軸彎曲和軸系破壞事故;如果發(fā)生在汽機(jī)高壓轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速下,也將會(huì)引起彎軸事故;如果發(fā)生在轉(zhuǎn)速較低的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速下,即使對發(fā)電機(jī)沒有產(chǎn)生明顯的損傷,但因發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡會(huì)引起汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速下振動(dòng)顯著增大,引發(fā)和加重轉(zhuǎn)軸碰磨,誘發(fā)彎軸事故。
上述三種振動(dòng)分別以振動(dòng)過大、強(qiáng)烈振動(dòng)和大振動(dòng)三個(gè)名詞概括。作為討論引起部件疲勞的振動(dòng)而言,顯然只包括振動(dòng)過大和強(qiáng)烈振動(dòng)兩種情況,因?yàn)榇笳駝?dòng)在機(jī)組長期運(yùn)行中不可能存在,這種振動(dòng)若是基頻,即使發(fā)生時(shí)間較短,在部件未出現(xiàn)疲勞之前,也會(huì)發(fā)重大振動(dòng)事故。
二、振幅值與部件疲勞的關(guān)系
由長時(shí)間大量的機(jī)組運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)得知,因振動(dòng)引起的部件疲勞與振幅值有直接關(guān)系,其規(guī)律有:
§ 機(jī)組任何部件,不論其形狀、結(jié)構(gòu)如何,對于工作轉(zhuǎn)速為3000r/min的機(jī)組,振動(dòng)頻率小于或等于基頻時(shí),軸承或部件三個(gè)方向最大振幅小于120um時(shí),在長期運(yùn)行中這些部件不會(huì)發(fā)生疲勞損壞。
§ 對于剛度較大的部件,例如軸承座,當(dāng)某一方向最大振幅超過150um時(shí),在長期運(yùn)行中與其他部件連接處,將會(huì)產(chǎn)生疲勞損壞,例如軸承座固定螺絲、二次灌漿等。
§ 對于剛度較小的一些部件,例如管子與軸承座不直接相連的發(fā)電機(jī)鏡子端蓋,當(dāng)某一方向振動(dòng)超過250um時(shí),長期運(yùn)行后會(huì)使這些部件與剛度大的部件連接處發(fā)生疲勞損壞,例如管子與軸承座連接處等。