水轮发电机组的振动原因非常复杂，主要有水力、机械、电气等三大方面的原因。例如，水轮机组的干扰通常来自一些压力脉动，低频压力脉动尤其对稳定运行构成威胁，因为它们可以扩散至整个管路系统，从而引起水力共振，其频率通常为转轮旋转频率的0．2～3倍。对于混流式水轮机，在非设计工况下运行时，转轮出口将产生强烈的涡带，从而导致尾水管流不稳定，是造成这类机组振动和出力摆动的最主要根源。尾水管脉动是低频压力脉动中最遍、最具有代表性的现象。尾水管中的水流脉动压力可使尾水管壁产生裂缝，严重的可使整块钢板剥落。振动的振级和频谱不仅取决于激振力或力矩的大小和频率，同时还与电机和它的各部件，以及使水轮发电机构成整体的联接件的自振频率和运行状态有关，与制造、安装质有关，也与运行条件有关。在水轮机振动测试分析技术中，信号处理是水轮机振动测试分析成功与否的关键，其目的是提取设备中的振动特征信息，为准确分析振动原因提供依据。随着电力行业对水力机械设备安全、可靠性要求的不断提高，对振动分析提出了更高的要求，而传统的振动测试技术已满足不了对微弱振动特征信息的提取及非平稳信号特征提取的要求，而基于虚拟仪器的计算机处理技术为振动分析中这些难题的解决提供了友好的平台。
从振动发生的情况看，有的是水轮机本身的水力特性决定的，有的是由一些偶然因素作用产生的。发电机是将水轮机的机械能转换为电能的装置，在转换过程中，由于某些方面设计、加工、安装或参数配合不当也会引起发电机的电磁振动。
从结构上，水轮发电机组可以分成两大部分：转动部分和固定、支持部分。它们中的任何一个存在机械缺陷时都可能引起机组振动。而这些缺陷可能是由设计、加工、安装等任何一个环节所引起。
常规情况下，机组有四大振动部件：上机架、下机架、顶盖、转动部分。
异常情况下还有其它部件，如定子铁心等。
水轮发电机组结构复杂，诱发故障的原因很多，依据干扰的不同形式，机组的振动可分为机械振动、电磁振动和水力振动三大类。
1．机械振动
机械振动系指振动中的干扰力来自机械部分的惯性力、摩擦力及其它力。引起振动的机械因素有：转子重量不平衡，机组轴线不正，导轴承缺陷等。
机械振动主要有：大轴在法兰处对中不良，连接不紧或固定件松动而造成大轴有折线，从而引起的振动；机组转动部分因质量不平衡、弯承瓦间隙大或推力轴承的推力轴瓦不平和推力头松动等原因引起的振动。机械缺陷或故障引起的振动有共同的特点，其振动频率为转
频或转频的倍数，不平衡力一般为径向或水平方向。
2．电磁振动
电磁振动分为两类：即转频振动和极频振动。引起转频振动电磁方面的原因主要是转子绕组短路、定子和转子间气隙不均匀、磁极的次序错误造成磁路不对称引起磁拉力的不平衡从而产生振动；定子铁芯松动引起100Hz的极频振动。
3．水力振动
水力因素会引起机组振动、摆度增大，振频随振源的变化而不同，如涡带偏心振频为1／2-1／6转频；卡门旋涡振频与叶片出水边相对流速、出水边厚度有关，汽蚀振频为高频等。水力振动主要有：卡门涡列引起的振动；尾水管涡带引起的振动；水封间隙不等引起的振动；蜗壳、导叶和转轮水流不均匀引起的振动；压力管道中水力振动；狭缝射流、空腔汽蚀引起的振动；协联关系不正确引起的振动等。从以上分析可见，水轮发电机组的振动与众多因素有关，振动的特征反映了机组的工作状态和故障情况。不同因素引起的振动，都有其不同的特征表现。这些特征除了与振幅、振频有关外，还与机组负荷、励磁电流、水头等因素有关。
为水轮发电机组振动问题研究和处理的方便，习惯上把振动问题按以下方式分类。1．常规振动
常规振动是指由不可避免的因素引起的振动。在混流式水轮机中，这类不可避免的因素主要有两个：尾水管涡带压力脉动和水力不平衡。
2．异常振动
水轮发电机组中异常振动主要指下述几种情况：
??共振：它可能出现在机组的转动部分、叶片、水体、定子铁心等处。
??自激振动：水轮机中自激振动主要由迷宫泄漏所引起。如渔子溪电站、龙首电站的机组振动问题。
??水体共振及其引起的机组强烈振动：流道中，任何部分的水体都可能发生共振。
异常振动一般为几种原因叠加的结果。
水轮发电机组振源
1．尾水管内低频涡带
低频涡带是混流式和轴流定桨式水轮机普遍存在的振源之一。产生涡带的基本条件是水轮机转轮出口水流具有一定的圆周分速度。混流式水轮机在部分负荷运行时，转轮
出口产生强制旋涡。由于旋涡内部压力低，若汽蚀系数很小时，则强制涡核便产生空腔汽蚀现象，即在旋涡中心形成空腔。中心部分的汽蚀空腔做周期的偏心运动，从而引起压力脉动现象。螺旋形涡带在尾水管中旋转的频率，也就是涡带压力脉动频率，在整个尾水管中各处都是一样的。
2．尾水管接近转频的脉动
尾水管中的脉动压力，除低频涡带外，还有中频和高频脉动压力。中频脉动压力频率接近机组的转速频率，易引起机组振动和压力管道振动。接近转频的脉动压力，在导水叶任何开度下始终存在着，在一定的单位转速下，频率基本一定。在发．生低频涡带范围内，由于受低频涡带的影响，接近转频的脉动绕某一值上下波动。同样，轴流定浆式水轮机的模型试验结果表明，其尾水管中接近转频的脉动频率和转速及开度的关系，和混流式水轮机的规律非常相似。
3．水轮机水封间隙不等产生的水力不平衡力
由于制造和安装上的原因，转轮和固定部件不在同一轴线上。或由于水封零部件加工安装不精确，或者转轮质量的动、静态不平衡，都会引起在运行中水封间隙不均匀。另外，由于导轴承间隙不当，大轴弓状回旋振动等，都会使上、下水封间隙偏斜。
4．蜗壳、导水叶和转轮水流不均匀引起的振动
蜗壳中的水流并不像理论假设的那样均匀，沿周向和高度的流速分布都是不均匀的。均匀流速的水流进入导叶后，在导叶间产生不均匀流速，流出导叶后又重新分布。导叶出口流速的不均匀性，对低比转速水轮机意义比较大，因为比转速越低转轮和导叶出水边的间隙越小。对高比转速混流式和轴流式水轮机，导叶出水边与转轮进口之间有一定的距离，水流在此间隙中已调整得比较均匀了，故影响较小。
叶片表面脱流或汽蚀等，都将引起叶片振动，甚至引起破坏性事故。水轮机叶片和导叶的振源之一是叶片出口形成了卡门涡列。
5．压力管道中水力振动
水电站正常运行时，压力管道两端为开口，水体有自振。水轮机过流部件的水流脉动，有可能与管道中水体自振频率发生共振或倍频共振。管道中水体振动荷载传给水轮机，使机组产生或加剧振动。
6．机械缺陷引起的振动
水轮发电机组的旋转部件和支承结构都是按轴对称布置，以保证机组旋转过程中保持稳定性。如果由于某种原因偏离这种对称时，机组运行就会变成不稳定，而产生各种形式的振
动。机械缺陷或故障引起的振动有共同的特点，其振动频率多为转频或转频的倍数，不平衡力一般为径向或水平方向。机械不平衡现象是较普遍存在的，尤其高水头和高转速的机组的不平衡问题更显得突出，构成机组的主要振源之一。
7．机组的电磁振动
水轮发电机组电磁振动可分为两类：一类是转频振动，其频率为转频或其整倍数。一般由转子不圆引起，这主要是机械缺陷造成，这种故障的根源可能是安装时就存在了。另一类为极频振动。由两种磁场及其相互作用产生。大的或异常的极频振动都是以共振的形式出现。大直径水轮发电机组主要振源之一，是由于定子内腔和转子外圆之间气隙不均匀，在定子和转子间产生不均衡磁拉力，从而对转子和定子形成转频激扰力。产生极频振动的原因有：分瓣定子合缝间隙大，比较多见；定子分数槽次谐波磁势，振动幅值随负载电流增大而增大；定子并联支路内环流产生的磁势；负序电流引起的反转磁势(如富春江电站5号机)；定子不圆、机座合缝不好。
8．机械结构
导轴承间隙大：例如渔子溪电站660Hz振动，就是因为导轴承间隙大；葛洲坝电站初期振动达2-3mm也是因为导轴承间隙影响大。
磁极键的设计、加工、安装问题：例如贵州东风电厂的机组振动问题就是由此引起。9．转子不平衡
不平衡是旋转机械最常见的故障。不论是机械、水力和电气哪种不平衡，产生的根源一定在转动部分上。不平衡的频率一定是转速频率。
水轮发电机组振动故障特征总结
常见的水轮发电机组特征频率有机组频率(转频)、转轮叶片频率(转频倍数)、尾水管涡带频率(1／3—1／5转频)、电磁激振频率(50HZ，100HZ)等
从机组的振动特征来判别水轮发电机组的故障原因及其部位，就要从机组的振动特征入手，通过一系列的测试手段，获取机组测试数据，提取机组特征参数，经过分析诊断，确定机组的振源，找到机组的故障部位，为机组检修提供可靠的技术保证。
振动信号的分析与数字信号处理技术
1.时域分析
时域是指信号随时间变化的一种函数关系。包括时域连续信号和时域离散信号。它是通过对连续振动信号进行采样得到的。我们通过信号采集和转换装置将振动数据采集，并通过计算机将该信号按时间的关系绘制出来，这样我们就可以看见一条振动幅值与时间的连续的函数曲线，在采样频率较高的情况下，这种近似是比较真实的反映时域连续信号的。
采样率决定了模／数变换的速率。采样率高，则在一定时间内采样点就多，对信号的数字表达就越精确。采样率必须保证一定的数值，如果太低，则精确度就很差。下面的图4一1表示了采样率对精度的影响。
图4一1采样率对精度的影响
所谓信号的时域分析就是求取信号在时域中的特征参数(如峰值、均值、方差、均方值等)及信号波形在不同时刻的相似性和关联性(如自相关函数、互相关函数)。
2．频域分析
在动态测试技术中往往需要将时间域信号变换到频率域上加以分析，从频率角度来反映和揭示信号的变化规律，这种频率分析的方法又称为频谱分析方法。对信号进行频谱分析可以获得更多的有用信息，如求得动态信号中的各个频率成分和频率分布范围，求出各个频率成分的幅值分布和能量分布，从而得到主要幅值和能量分布的频率值。常用的频谱分析方法有幅值谱、功率谱、倒谱等。窗函数、联合时频分析
轴心轨迹
轴心轨迹就是将转子在轴承中的运转情况以二维轨迹形式表示出来。要了解轴心轨迹情
况，必须在转子截面上同时安装两个互成90度夹角的涡流传感器。根据轴心轨迹图，我们可以得到
(1)轴颈在轴承中的位置。根据轴心位置的高低，结合瓦温等参数可以判定轴承承载等情况。轴颈位置高，轴承承载轻。
(2)根据轴心轨迹形状可以帮助判定不对中、摩擦、油膜涡动、油膜振荡等异常故障。这些故障的轴心轨迹具有不同的特征。
汽轮机振动大的原因分析及其解决方法 摘要：为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定，加强汽轮机组日常保养与维护，保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。文章就汽轮机异常振动的原因进行了分析与故障的排除，在振动监测方面应做的工作进行了简要的论述。 关键词：汽轮机；异常振动；故障排除；振动监测；汽流激振现象 对转动机械来说，微小的振动是不可避免的，振动幅度不超过规定标准的属于正常振动。这里所说的振动，系指机组转动中振幅比原有水平增大，特别是增大到超过允许标准的振动，也就是异常振动。任何一种异常振动都潜伏着设备损坏的危险。比如轴系质量失去平衡（掉叶片、大轴弯曲、轴系中心变化、发电机转子内冷水路局部堵塞等）、动静磨擦、膨胀受阻、轴承磨损或轴承座松动，以及电磁力不平衡等等都会表面在振动增大，甚至强烈振动。 而强烈振又会导致机组其他零部件松动甚至损坏，加剧动静部分摩擦，形成恶性循环，加剧设备损坏程度。异常振动是汽轮发电机运转中缺陷，隐患的综合反映，是发生故障的信号。因此，新安装或检修后的机组，必须经过试运行，测试各轴承振动及各轴承处轴振在合格标准以下，方可将机组投入运行。振动超标的则必须查找原因，采取措施将振动降到合格范围内，才能移交生产或投入正常运行。 一、汽轮机异常振动原因分析 汽轮机组担负着火力发电企业发电任务的重点。由于其运行时间长、关键部位长期磨损等原因，汽轮机组故障时常出现，这严重影响了发电机组的正常运行。汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。由于机组
的振动往往受多方面的影响，只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因，比如进汽参数、疏水、油温、油质、等等。因此，针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要，只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。 二、汽轮机组常见异常震动的分析与排除 引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面，汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。 （一）汽流激振现象与故障排除 汽流激振有两个主要特征：一是应该出现较大量值的低频分量；二是振动的增大受运行参数的影响明显，且增大应该呈突发性，如负荷。其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振；对于大型机组，由于末级较长，气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象；轴封也可能发生汽流激振现象。针对汽轮机组汽流激振的特征，其故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据，连同机组满负荷时的数据记录，做出成组曲线，观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率，从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程，观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性，消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态，采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 （二）转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除 转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系，大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段，此时转子温度逐渐升
机械振动系统考试复习题 一、填空题（本题15分，每空1分） 1、不同情况进行分类，振动(系统)大致可分成，（）和非线性振动；确定振动和（）；（）和强迫振动；周期振动和（）；（）和离散系统。 2、在离散系统中，弹性元件储存( )，惯性元件储存（），( )元件耗散能量。 3、周期运动的最简单形式是（），它是时间的单一（）或（）函数。 4、叠加原理是分析（）的振动性质的基础。 5、系统的固有频率是系统（）的频率，它只与系统的（）和（）有关，与系统受到的激励无关。 二、简答题（本题40分，每小题10分） 1、简述机械振动的定义和系统发生振动的原因。（10分） 2、简述振动系统的实际阻尼、临界阻尼、阻尼比的联系与区别。（10分） 3、共振具体指的是振动系统在什么状态下振动？简述其能量集聚过程？（10分） 4、多自由系统振动的振型指的是什么？（10分）
一、填空题（本题15分，1空1分） 1、机械振动是指机械或结构在（静平衡）附近的（弹性往复）运动。 2、按不同情况进行分类，振动系统大致可分成，线性振动和（非线性振动）；确定性振动和随机振动；自由振动和和（强迫振动）；周期振动和（非周期振动）；（连续系统）和离散系统。 3、(惯性 )元件、(弹性 )元件、(阻尼 )元件是离散振动系统的三个最基本元素。 4、叠加原理是分析(线性振动系统 )的振动性质的基础。 5、研究随机振动的方法是（统计方法），工程上常见的随机过程的数字特征有：（均值），（方差），（自相关）和互相关函数。 6、系统的无阻尼固有频率只与系统的（质量）和（刚度）有关，与系统受到的激励无关。 二、简答题（本题40分，每小题5分） 1、简述确定性振动和随机振动的区别，并举例说明。 答：确定性振动的物理描述量可以预测；随机振动的物理描述量不能预测。比如： 单摆振动是确定性振动，汽车在路面行驶时的上下振动是随机振动。 4、简述非周期强迫振动的处理方法。 答：1)先求系统的脉冲响应函数，然后采用卷积积分方法，求得系统在外加激励下 的响应； 2)如果系统的激励满足傅里叶变换条件，且初始条件为0，可以采用傅里叶变换的方法，求得系统的频响函数，求得系统在频域的响应，然后再做傅里叶逆变换，求得系统的时域响应； 3)如果系统的激励满足拉普拉斯变换条件，且初始条件不为0，可以采用拉普拉斯变换的方法，求得系统的频响函数，求得系统在频域的响应，然后再做拉普拉斯逆变换，求得系统的时域响应； 5、什么是共振，并从能量角度简述共振的形成过程。 答：当系统的外加激励与系统的固有频率接近时候，系统发生共振；共振过程中，外加激励的能量被系统吸收，系统的振幅逐渐加大。 6、简述刚度矩阵[K]的元素,ijk的意义。 答：如果系统的第j个自由度沿其坐标正方向有一个单位位移，其余各个自由度的位移保持为零，为保持系统这种变形状态需要在各个自由度施加外力，其中在第i个自由度上施加的外力就是kij。 7、简述线性变换[U]矩阵的意义，并说明振型和[U]的关系。答：线性变换[U]矩阵是系统解藕的变换矩阵；[U]矩阵的每列是对应阶的振型 8、简述线性系统在振动过程中动能和势能之间的关系。 答：线性系统在振动过程中动能和势能相互转换，如果没有阻尼，系统的动能和势能之和为常数。
大机组振动原因分析与处理 摘要简述了引起大型机组振动的几种原因，并对部分原因以现场实际工作经验为例进行了剖析，附以解决方案，对从事该类型工作的设备管理人员解决现场振动问题，具有一定的借鉴意义。 关键词大型机组；振动；轴承；底脚 1 引言 大型压缩机组因其单位效率高，在石油化工行业被越来越多的用户使用，而且朝着大型化，模块化的趋势发展。与此同时，因化工行业连续生产的特殊性，大型机组必须满足长周期、安全、稳定运行的条件。保证大型机组安全稳定的首要条件则是对大型机组的运行状态进行跟踪监控，并实时做好记录，分析机组的状态是否正常，以此来判断机组是否能够继续运行或者确定机组的检修时间等。其中，机组状态检测中首要跟踪的参数便是机组的振动、温度等，很多情况下，振动与温度是有关联的。因此，在测得振动参数后，对比温度参数需要进行深入的分析才能准确判断出原因。 大型机组的振动问题是比较复杂的一个课题，涉及到许多方面。比如，转子动静平衡不好，联轴器不对中，地脚螺栓存在虚脚，轴承间隙不合适，管线应力等其它非机组本身的附加振动源等。一个机组振动超标后，首先要找出振动源，并分析排除可能的情况。有些时候引起振动的原因并不是唯一的，可能存在多项引起振动的原因，这个时候判断问题就比较困难一些，但是只要我们仔细排查，便能最终找到问题所在。 2 引起振动的几种原因 现以某厂5台大型制冷压缩机组为例简要分析一下振动产生的原因以及在现场实际排查的过程和最终解决方案。该厂有汽轮机驱动的离心式制冷压缩机1台，6000V高压电机驱动的喷油双螺杆压缩机4台。这些制冷压缩机组为聚合反应提供冷媒，鉴于生产的连续性，这五台机组必须同时保持高效稳定的运行。监测振动对跟踪与分析机组的运行状态至关重要。振动分为三个方向的振动，水平，垂直，轴向。这三个方向的振动分别能反应机组的不同状态。水平方向振动大，一般反应的是机组转子不平衡或者是联轴器对中不好。垂直振动大则一般反应机组有虚脚，找正不好。轴向振动大从通俗的解释上是存在较大的轴向波动力，如果是压缩机轴向振动大，则可能是由于平衡组件存在问
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断开联轴节，进行电动机单试。测量电动机两端轴承座处水平、垂直、轴向三个方向的振动速度有效值(mm/s rms)、振动尖峰能量(gse)幅值及频谱;测量电动机地脚螺栓、基础、基础邻近台板各点及台板下支撑柱上各点的振动位移峰峰值(μm p-p); 测量电动机两侧轴承座 水平、垂直方向的工频(1×n)振动相位角。将电动机断电，采集断电瞬间前后电动机振动频谱瀑布图。 之后，重新找正对中，带负荷运行进行测试，测试内容同上。 测点位置如图1所示;对电动机基础、地脚螺栓及台板各点振动幅值进行测量的数据如图2、图3所示。 图1 图2 振动数据侧视图
水轮发电机组振动危害性分析及预防 水轮发电机组在运行中产生振动现象是不可避免的，这是由多种因素引发机组振荡的综合效应。在设备运行生产管理工作中，应注意加强对机组振动现象及其危害性的分析与预防。 1 水轮发电机组振动类型 1.1 机械类振动。由于机械部分的平衡力引起的振动称为机械类振动。例如，转动部分重量不平衡、轴线偏差、摆动过大等。其主要特点是振动频率与机组转速一致，有时振幅与转速成正比。 1.2 电气类振动。由于电气方面的原因造成发电机磁场不平衡而引起的振动称为电气振动。例如，发电机在三相电流不对称情况下运行磁场不均匀，发电机短路故障等。其主要特点是振幅与励磁电流大小成正比。 1.3 水施类振动。由于某些原因引起水轮机蜗壳内受力不平衡而造成的振动称为水施类振动。例如，尾水涡带、叶片水卡门涡列、转轮圆圈边间隙不均匀、转轮气蚀等。其特点是振幅与导叶开度有关，往往开度愈大，振幅愈大。 2 水轮机组振动所带来的危害 2.1 引起机组零部件金属和焊缝间疲劳破坏区的形成和扩大，从而使之产生裂纹，甚至断裂损坏而报废。 2.2 使机组部分紧固部件松动，不仅会导致这些紧固件本身的断裂，而且加剧被其连接部分的振动，促使它们加速损坏。 2.3 加速机组转动部分相互磨损程度。如大轴剧烈摆动可使轴与轴瓦
的温度升高，使轴瓦烧毁；发电机转子振动过大增加滑环电刷磨损程度，并使温度升高，使轴瓦烧毁；发电机转子振动过大增加滑环电刷磨损程度，并使电刷火花不断增大。 2.4 尾水管中形成的涡流脉动压力可使尾水管壁产生裂缝，严重时可使整体尾水设施遭到破坏。 2.5 水轮机组共振引起的后果更加严重。如机组设备与厂房的共振，可使整个设备和厂房遭到不同程度的损坏。 3 引起振动的原因及预防措施 3.1 机械方面的因素有：①由于主轴的弯曲或挠曲、推力轴承调整不良、轴承间隙过大、主轴法兰连接不紧和机组几何线中心点不准引起空载低速时的振动；②因转轮等旋转件与静止件相碰而引起的振动； ③转动部分重量不平衡引起的振动，且随转速上升振动增大而与负荷无关，这是常见的，特别是焊补转轮或更换浆叶后更容易发生。 对机械原因引起的振动应采取的措施：通过动平衡、调整轴线或调整轴瓦间隙等来提高相对同心度和精密度。 3.2 水施方面的因素有：①尾水管中水流涡带所引起的压力脉动诱发的水轮机振动，严重的还引起厂房共振；②卡门涡列引起的振动，当水流流经非流线型障碍物时，在其后面尾流中分裂一系列变态旋涡，即所谓卡门涡列，这种涡列交替地作顺时针或反时针方向旋转，在其不断旋转与消失过程中，会在垂直于主流方向发生交变力导致的叶片振动，严重时会发出响声，甚至使叶片根部振裂；③转轮止漏间隙不均匀引起的振动，间隙大处其流速较小而压力较大，其振频与止漏环
转机振动原因分析文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
GB振动标准： 1、额定转速750r/min以下的转机，轴承振动值不超过0.12mm 2、额定转速1000r/min的转机，轴承振动值不超过0.10mm 3、额定转速1500r/min的转机，轴承振动值不超过0.085mm 4、额定转速3000r/min的转机，轴承振动值不超过0.05mm。 转机振动原因分析： 转机振动原因通常有四种：不平衡、共振、不对中和机械故障。 1.转子不平衡 它是最常见的振动原因，如转子制造不良、转子叶片上异物的堆积、电机转子平衡不良等。不平衡造成较大振动的另一原因是设备底座刚度较差或发生共振。键和键槽也是导致不平衡振动的另一原因。 转轴热弯曲是引起转子不平衡的另一种现象。一般热弯曲引起的不平衡振动随负荷变化而略有变化。但如果设备基础与其转动发生共振，则极有可能发生剧烈振动。因此，预防的关键，一是转轴的材质必须满足要求；二是转机机座必须坚实可靠。 2.共振 系统中的共振频率取决于其自由度数量；共振频率则由质量、刚度和衰减系数决定。转机支承共振频率应远离任何激振频率。对于新装置，可向制造厂咨询所需地基刚度以达到此目的。对于共振频率与转速相同的现有装置有两种选择—最大限度地减少激振力或改变共振频率。后者可通过增加系统刚度和质量来实现。处理共振问题时，最好改变共振频率。 共振也可能是由于转子与定子系统组件不对中或机械和电气故障而引起。
转速下谐波的共振频率也易造成故障。它们也可能由于不对中或机械和电气故障而诱发。然而与相同频率下的问题相比，这些共振造成的问题并不常见。 3.不对中 它可能在转速和两倍转速下造成径向和轴向的激振力。但是绝不能因为没有上述现象中的一种或两种而断定不存在对中问题。同时应考虑机组的热膨胀，一副联轴节之间要留有1.5-3mm间隙。 4.机械故障 质量低劣的联轴器、轴承和润滑不良以及支座不坚固，都是产生不同频率和幅值激振力的原因。 (1)质量低劣的联轴器主要表现在铸造质量差、连接螺孔偏斜、毛刺，橡皮垫圈很快损坏，使联轴器由软连接变为硬连接，产生振动、磨损。 (2)径向轴承的更换，一般是简单更换。为了避振换新轴承时，应对轴承外环作接触涂色检查，必要时处理轴承座。 (3)轴向波动是造成转机，包括联轴器、轴承在内的另一振动问题的起因。一般转机的轴向推力靠止推轴承约束。但是，如果轴向对中不良，且转子轴向发生磨蹭，则可能会产生剧烈的轴向振动。 (4)支座软弱即四个支脚不在同一平面上。转机用螺栓紧固在这四点时，如果各轴承不对中，必然造成剧烈振动。因此转机安装时，应该先用适当力矩对称拧紧几个紧固点。然后每次松开一个紧固点，并用千分表测量该点垂直变形量。如果垂直变形量大 于.05mm，应在此支脚下加垫片，其厚度等于变形量。重复以上过程，直至松开时每个点垂直变形量小于0.05mm为止。
水轮发电机组振动原因 分析 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
水轮发电机组振动原因分析水轮发电机组的振动问题与一般动力机械的振动有一定差异,除了机器本身转动或固定部分引起的振动外,尚需考虑发电机的电磁力以及作用于水轮机过流部分的流动压力对系统及其部件振动的影响。在机组运转的状态下,流体—机械—电磁三部分是相互影响的。例如,当水流流动激起机组转动部分振动时,在发电机转子与定子之间会导致气隙不对称变化,由此产生的磁拉力不平衡也会造成机组转动部分的振动,而转动部分的运动状态出现某些变化后,又会对水轮机的水流流场及发电机的磁场产生影响。因此,水轮机的振动是电气、机械、流体等多种原因引起的。可见,完全按照这三者的相互关系来研究系统的振动是不够的。鉴于问题的复杂性,将引起水轮机组振动原因大致分为机械、水力、电气三方面的因素来研究,为水电厂生产管理、运行、检修人员提供参考意见,以便制定出相应的预防和消振措施。 1水轮发电机组振动的危害振动是旋转机械不可避免的现象,若能将其振幅限制在允许范围内,就能确保机组安全正常运行。但较大振动对机组安全是不利的,会造成如下危害:
ａ)使机组各连接部件松动,使各转动部件与静止部件之间产生摩擦甚至扫膛而损坏; ｂ)引起零部件或焊缝的疲劳、形成并扩大裂缝甚至断裂; ｃ)尾水管低频压力脉动可使尾水管壁产生裂缝;当其频率与发电机或电力系统的自振频率接近时,将发生共振,引起机组出力大幅度波动,可能会造成机组从电力系统中解列,甚至危及厂房及水工建筑物。下面简单介绍几起天桥水电厂机组振动引起的事故,以便从中了解机组振动的起因。 ａ)20世纪80年代初,天桥水电站多次发生因振动摆度过大而引起的设备损坏事故。1980年8月3号机由于上导轴承摆度大导致4个上导瓦背垫块断裂;1982年10月3号机发生发电机扫膛严重事故,上导瓦架与上机架固定螺栓8只中的5只被剪断,1只定位销剪断、瓦架变形。上机架振幅达022ｍｍ,水导轴承处振幅达020ｍｍ。水轮机轴与发电机大轴法兰联接处摆度为074ｍｍ,后经测量分析为机组轴承中心不正,发电机转子外圆度超标,空气间隙不匀等原因所致。
水轮发电机振动原因分析及处理 响洪甸水电站装有4台HL-211-LJ-200水轮发电机，每台机的容量为10 MW，于1958—1961年分批投入生产。 3号水轮发电机组于1960年7月投产，1987年底进行定、转子绝缘的更新改造，更换了定子铁芯，并对定位筋位置进行了修正。 1 振动概况 1991-05-16，运行人员发现3号机下导机架靠4号机方向的一条腿松动。检查后，用现场加焊补强的方法作了暂时处理。在经历了前所未有的高水头运行后，运行及检修人员发现该机振动加剧，再次检查发现，下机架的4条腿与基础之间均存在相互蠕动现象。 1991-10-25，用不同手段在不同工况下对3号机振动情况进行了测量。测量结果表明，3号机的水平振动和垂直振动在大部分工况下都已达到甚至超过规程规定的允许范围(水平0.07 mm，垂直0.03 mm)，特别是转轮压水调相工况时，水平振动达到0.085 mm，垂直振动达0.065 mm。 1991-11-05，对电机气隙进行了测量。通过对28个磁极气隙测量，发现靠下游侧至2号机侧的半圆气隙普遍偏大，一般在12 mm左右，而另半圆的气隙则在8 mm左右，这个趋势和励磁机的气隙变化基本一致，说明3号发电机的某一部分由于某种原因发生了位移，位移幅度可能在2 mm左右。 2 振动原因分析 1992年9月下旬，对3号机组进行了较全面的振动和摆度测试，并做了频谱分析，得到了幅值和频率等实测数据。通过研究分析，得出机组振动的原因如下。 (1) 从上机架的垂直振动测量分析出机组在各种测试工况下都存在着明显的8倍转频的振动。这表明镜板与推力头之间的环氧玻璃垫板有气蚀磨损、镜板与推力头结合面有不平缺陷。由于镜板与推力头的连接螺栓是8个，故使镜板在运转中呈现8个波浪式变形。由于推力瓦块数是8块，因此镜板旋转时会受到8倍转频的轴向振动力，并且镜板联接螺栓与推力瓦块数相等，使得每块瓦对镜板产生的轴向振动力是同步的，从而加剧了振动力。久而久之，造成垫板严重气蚀磨损，并使联接螺栓产生疲劳，严重时发生断裂。 镜板与推力头结合面的不平缺陷，加剧了垫板的气蚀磨损，垫板的磨损使机组的振动变大，这是3号机振动增大的主要原因(在机组大修时检查证明了垫板确实严重气蚀)。 (2) 水导摆度在各种工况下都较大，达到0.45～0.51 mm，超出了允许值，表明橡胶水导瓦间隙变大，需更换或调整。 (3) 上导摆度在2.5 MW负荷工况下达到0.48 mm，超出了允许值；在7.5 MW 大负荷工况下仅为0.14 mm。 (4) 变速试验中，上机架径向振动的转频幅值几乎相同，小于0.04 mm，表明转子机械平衡性能良好，无需再做平衡试验。
大型汽轮发电机振动故障诊断与分析 发表时间：2016-04-28T09:09:26.410Z 来源：《电力设备》2015年第12期供稿作者：陈嘉峰[导读] （哈尔滨电机厂有限责任公司汽轮发电机是电力系统的重要设备之一，其安全可靠运行对整个电力系统的稳定有着重要的意义。 （哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨 150040）摘要：汽轮发电机是电力系统的重要设备之一，其安全可靠运行对整个电力系统的稳定有着重要的意义。发电机振动状态是评价机组能否持续可靠运行的重要指标。本文介绍了大型汽轮发电机振动故障的类型及产生原因，阐述了振动故障诊断和分析的方法。关键词：大型汽轮发电机；振动故障；故障诊断方法 振动故障是大型汽轮发电机组最常见的故障之一，由于大型汽轮发电机组一般自动化程度较高，而且机组主要机构在运行过程中由于旋转作用使得产生振动，这在日常工作中往往是不可避免的，再加上大型汽轮发电机本身结构的复杂性，就更增加了其振动故障诊断的复杂性。发电机振动超过允许值会引起动、静部分摩擦，加速部件的磨损、产生偏磨、电刷冒火；使机组轴系不能正常工作；严重时将会导致机组密封系统遭到破坏；定子铁心松弛片间绝缘损坏，导致短路故障等。因此研究大型汽轮发电机振动故障的产生原因，并采取有效的振动故障诊断措施使故障被及时发现、及时消除具有十分重要的意义。 1 大型汽轮发电机振动故障分类及原因分析 1.1 大型汽轮发电机组振动的分类 大型汽轮发电机组的振动根据振动的性质不同可分为强迫振动和自激振动两大类，其中强迫振动分为普通强迫振动、电磁激振、高次谐波共振、分谐波共振、撞击震动、拍振、随机振动；自激振动包括轴瓦自激振动、参数振动、汽流激振、摩擦涡动等，在我国当前投入运行的大型汽轮发电机中，气流激振和摩擦涡动这两种振动形式一般不作考虑。而根据产生的原因不同大型汽轮发电机振动又可分为机械振动和电磁振动两大类。因此，在分析大型汽轮发电机振动故障时要先弄清楚其振动的原因是机械方面的还是电磁方面的，从而制定有针对性的消振措施。 1.2 大型汽轮发电机组振动故障的类型及原因分析汽轮发电机组常见的十二种机械振动故障有：动静碰摩、汽流激振、转子质量不平衡、汽轮机转子热弯曲、发电机转子热弯曲、转子部件脱落、转子不对中、油膜涡动、油膜振荡、参数振动、转子横向裂纹、支承松动。 汽轮发电机组的电磁故障主要发生在发电机上，也能通过轴系传到机组的其他部常见的部位，电磁故障有：转子绕组匝间短路、定转子之间气隙不均、定子绕组端部振转子中心位置偏移、不对称负荷和电磁谐振等。 在上述诸多振动故障中，动静碰磨与气流激振是最常见的两种振动故障，因此本文将这两种振动故障作为典型分析其产生的原因。 1.2.1 动静碰磨 动静碰磨指的是在大型汽轮发电机中转子与定子之间发生碰撞、摩擦从而产生振动的现象，动静碰磨是机械振动故障里最常见也是危害最大的，产生动静碰磨的原因有很多，究其内在来说，主要是由于转子与定子之间的间隙过小，同时由于安装、检修等过程中导致了动静间隙沿圆周方向不均匀，或者由于气缸、轴承座受热变形跑偏造成的动静摩擦、碰撞等导致的振动。图1为动静碰磨原理图，当转子旋转中心O′偏离了原本的中心O，在转子以角速度w旋转时与定子碰撞时就会产生径向冲击力N以及反向摩擦力f。 1.2.2 气流激振 在大容量汽轮发电机组中，尤其是超临界或超超临界机组，当运行负荷增大，导致作用在转子上的气流激振力也随之增大，当增大到一定程度时，就会在汽轮机转子上会诱发产生振动现象，这种振动一般具有突发性的特点。 2 大型汽轮发电机组振动故障诊断与分析方法 2.1 传统方法 传统振动故障诊断方法就是利用工作人员、专家的听觉、触觉或使用频谱仪、声压计等设备来确定振动故障的原因及发生故障的部位，更多的是依靠专家的主观经验和业务能力，综合频谱分析、概率统计等学科的知识，是一种常用的故障诊断方法，对线性特征明显的振动故障实用性很强，而对相对复杂、非线性的振动故障效果较差。 2.2 专家系统故障诊断分析法 在传统振动故障检测诊断技术中，由于每个专家的水平差异很大，并且本领域国内顶尖的专家不可能及时到达故障现场，因此传统的依靠专家的诊断方法有一定的局限性。随着人工智能技术的发展，将本行业专家的经验、理论等录入数据库，结合计算机、数据库、仿生学等知识，使系统可以模拟专家的思维对大型汽轮发电机组的振动故障进行诊断，有利于提高振动故障检测诊断的准确性和效率。 2.3 模糊故障诊断分析法
1 轴承座振动 1.1 转子质量不平衡引起的振动在现场发生的风机轴承振动中，属于转子质量不平衡的振动占多数。造成转子质量不平衡的原因主要有：叶轮磨损(主要是叶片)不均匀或腐蚀；叶片表面有不均匀积灰或附着物(如铁锈) ；机翼中空叶片或其他部位空腔粘灰；主轴局部高温使轴弯曲；叶轮检修后未找平衡；叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形；叶轮上零件松动或连接件不紧固。转子不平衡引起的振动的特征：①振动值以水平方向为最大，而轴向很小，并且轴承座承力轴承处振动大于推力轴承处；②振幅随转数升高而增大；③振动频率与转速频率相等；④振动稳定性比较好，对负荷变化不敏感；⑤空心叶片内部粘灰或个别零件未焊牢而位移时，测量的相位角值不稳定，其振动频率为30%～50% 工作转速。 1.2 动静部分之间碰摩引起的振动如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装臵之间碰摩。其振动特征：振动不稳定；振动是自激振动与转速无关；摩擦严重时会发生反向涡动； 1.3 滚动轴承异常引起的振动 1.3.1 轴承装配不良的振动如果轴颈或轴肩台加工不良，轴颈弯曲，轴承安装倾斜，轴承内圈装配后造成与轴心线不重合，使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用，滚动轴承的固定圆螺母松动造成局部振动。其振动特征为：振动值以轴向为最大；振动频率与旋转频率相等。 1.3.2 滚动轴承表面损坏的振动滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、与轴承箱的间隙不合标准等，会出现磨损、锈蚀、脱皮剥落、碎裂而造成损坏后，滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座，把加速度传感器放在轴承座上，即可监测到高频冲击振动信号。这种振动稳定性很差，与负荷无关，振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大，振动的精密诊断要借助频谱分析，运用频谱分析可以准确判断轴承损坏的准确位臵和损坏程度，抓住振动监测就可以判断出绝大多数故障，再辅以声音、温度、磨耗金属的监测，以及定期测定轴承间隙，就可在早期预查出滚动轴承的一切缺陷。 1.4 轴承座基础刚度不够引起的振动 基础灌浆不良，地脚螺栓松动，垫片松动，机座连接不牢固，都将引起剧烈的强迫共振现象。这种振动的特征：①有问题的地脚螺栓处的轴承座的振动最大，且以径向分量最大；②振动频率为转速的1、3、5、7等奇数倍频率组合，其中3倍的分量值最高为其频域特征。 1.5 联轴器异常引起的振动 联轴器安装不正，风机和电机轴不同心，风机与电机轴在找正时，未考虑运行时轴向位移的补偿量，这些都会引起风机、电机振动。其振动特征为：①振动为不定性的，随负荷变化剧烈，空转时轻，满载时大，振动稳定性较好；②轴心偏差越大，振动越大；③电机单独运行，振动消失；
第一章绪论 1-1 机械振动的概念 振动是一种特殊形式的运动，它是指物体在其平衡位置附近所做的往复运动。如果振动物体是机械零件、部件、整个机器或机械结构，这种运动称为机械振动。 振动在大多数情况下是有害的。由于振动，影响了仪器设备的工作性能；降低了机械加工的精度和粗糙度；机器在使用中承受交变载荷而导致构件的疲劳和磨损，以至破坏。此外，由于振动而产生的环境噪声形成令人厌恶的公害，交通运载工具的振动恶化了乘载条件，这些都直接影响了人体的健康等等。但机械振动也有可利用的一面，在很多工艺过程中，随着不同的工艺要求，出现了各种类型利用振动原理工作的机械设备，被用来完成各种工艺过程，如振动输送、振动筛选、振动研磨、振动抛光、振动沉桩等等。这些都在生产实践中为改善劳动条件、提高劳动生产率等方面发挥了积极作用。研究机械振动的目的就是要研究产生振动的原因和它的运动规律，振动对机器及人体的影响，进而防止与限制其危害，同时发挥其有益作用。 任何机器或结构物，由于具有弹性与质量，都可能发生振动。研究振动问题时，通常把振动的机械或结构称为振动系统（简称振系）。实际的振系往往是复杂的，影响振动的因素较多。为了便于分析研究，根据问题的实际情况抓住主要因素，略去次要因素，将复杂的振系简化为一个力学模型，针对力学模型来处理问题。振系的模型可分为两大类：离散系统（或称集中参数系统）与连续系统（或称分布参数系统），离散系统是由集中参数元件组成的，基本的集中参数元件有三种：质量、弹簧与阻尼器。其中质量（包括转动惯量）只具有惯性；弹簧只具有弹性，其本身质量略去不计，弹性力只与变形的一次方成正比的弹簧称为线性弹簧；在振动问题中，各种阻力统称阻尼，阻尼器既不具有惯性，也不具有弹性，它是耗能元件，在有相对运动时产生阻力，其阻力与相对速度的一次方成正比的阻尼器称为线性阻尼器。连续系统是由弹性元件组成的，典型的弹性元件有杆、梁、轴、板、壳等，弹性体的惯性、弹性与阻尼是连续分布的。严格的说,实际系统都是连续系统，所谓离散系统仅是实际连续系统经简化而得的力学模型。例如将质量较大、弹性较小的构件简化为不计弹性的集中质量；将振动过程中产生较大弹性变形而质量较小的构件，简化为不计质量的弹性元件；将构件中阻尼较大而惯性、弹性小的弹性体也可看成刚体。这样就把分布参数的连续系统简化为集中参数的离散系统。 例如图1-1（a）所示的安装在混凝土基 础上的机器，为了隔振的目的，在基础下面一 般还有弹性衬垫，如果仅研究这一系统在铅垂 方向的振动，在振动过程中弹性衬垫起着弹簧 作用，机器与基础可看作一个刚体，起着质量 的作用，衬垫本身的内摩擦以及基础与周围约 束之间的摩擦起着阻尼的作用（阻尼用阻尼器 表示，阻尼器由一个油缸和活塞、油液组成。 活塞上下运动时，油液从间隙中挤过，从而造 成一定的阻尼）。这样图1-1（a）所示的系统 可简化为1-1（b）所示的力学模型。又如图1-2中假想线表示的是一辆汽车，若研究的问题是汽车沿道路行驶时车体的上下运动与俯仰运动，则可简化为图中实线所示的刚性杆的平面运动这样一个力学模型。其中弹簧代表轮胎及其悬挂系统的弹性，车体的惯性简化为平移质量及绕质心的转动惯量，轮胎及其悬挂系统的内摩擦以及地面的摩擦等起着阻尼作用，用阻尼器表示。
空冷风机破坏性振动解决办法 [摘要]本文介绍了气体分馏车间车间塔顶空冷风机破坏性振动造成的损害，分析了空冷风机振动的机理，通过实际测量的振动数据证明了增加刚性支撑是降低振动振幅和振速的合理手段。 [关键字]振动；频率；转速；一次扰动频率；高频扰动 前言： 车间空冷风机自2006年6月，由于启运时间长、使用频率高、冷却负荷大，风机经常出现故障，主要表现在空冷风机振动严重、噪声大、经常性翅片折断，对平稳生产影响很大。经进一步测量和数据分析认为振动是故障的主要原因，并于2006年9月对原空冷风机的钢结构支架进行改造，焊接加强角钢对空冷风机整体加固，经过改造空冷风机振动明显下降，改造后运行平稳，故障率大大降低。 1.简介 气分车间空冷风机共有6台，型号为Gz-BF-45HK4-VS37，叶轮直径4.5m，由电动机驱动，其中有三台变频可以通过变频器调节风机转速。空冷风机是蒸馏过程中塔顶冷却和塔压控制的重要设备，自2006年6月空冷风机开始振动异常，风机运行时振动声音大、振幅大，强烈的振动使得从6月份到8月份空冷故障率大幅上升，共发生5次严重故障： 2.引起空冷风机振动的原因分析： 每个风机单元主要由风机、电机、传动机构和风机壳架等组成。引起机械振动的原因是多方面的，根据风机的具体结构分析，主要的振动根源有以下几方面： （1）运转机械的不平衡。这里主要是风机翅片的转动不平衡，振动应具有一定的规律性，其频率大致等于电机的转数。（钳工进行动平衡校对没有发现转动不平衡） （2）传动轴系的振动。按照振动的特性又可分成以下三类： a.由电机的转矩不均匀引起的扭转振动； b.由轴承间距和转速的不利配合引起的横向振动； c.由风机的不均匀推力引起的纵向振动。（常减压空冷风机用皮带传动故不存在a、b振动情况，但c纵向振动影响较大） （3）风机扰动。一般风机扰动常成为通风设备振动的主要根源。按振动的
汽轮发电机组振动的主影响因素 汽轮发电机组振动的大小直接关系到机组能否安全运行，而对于发电厂来 说安全就是最大的经济效益。引起机组振动过大或者不正常的原因有很多，既 有设计制造方面的原因，也有运行方面的原因，还有安装和检修等方面的原因，下面就这几个影响因素分别介绍。 1设计制造方面 汽轮发电机转子是一个高速旋转机械，如果转子的质心与旋转中心不 重合则会因为转子的不平衡而产生一个离心力，这个离心力对轴承产生一个激 振力使之引起机组振动，如果这个离心力过大，则机组的振动就会异常。所以，汽轮发电机转子在装配时每装配一级叶片都应该对该级叶片进行动平衡试验， 整个转子装配完成后在出厂之前还应该对整个转子进行低速和高速动平衡，以 确保转子的不平衡量在一个合格的范围内。 在制造厂家，转子不平衡量较大的原因主要由是机械加工精度不够和 装配质量较差引起，所以必须提高加工精度，同时保证装配质量，从而才能保 证转子的原始不平衡量不致于太大。另外，如果机组的设计不当也会引起机组 的振动。例如，在设计阶段轴承的选用是非常重要的，如果轴承选取不当，则 会因为轴承稳定性太差而转子极小的不平衡量也可能引起机组较大的振动，或 者油膜形成不好而极易诱发油膜振动。 2安装和检修方面 安装和检修对机组振动的影响非常大，根据对现场机组振动的经验， 现场很多机组的振动过大都是由于安装和检修不当引起的，或者说机组的振动 很多时候都是可以通过安装或检修来解决的。针对现场情况，下面重点介绍对 机组振动有明显影响的几个方面。 2．1轴承标高 不管是汽轮机还是发电机转子，其两端都是由轴承支撑的，如果两端 的轴承标高不在一个合理的范围内，则两端轴承的负荷分配就不合理。因此在 机组大修或者安装期间，应该根据制造厂家的建议，再结合各厂的实际情况对 机组轴承标高进行认真的调整。因为制造厂家提供的数据是根据机组冷态时的
GB振动标准： 1、额定转速750r/min以下的转机，轴承振动值不超过0.12mm 2、额定转速1000r/min的转机，轴承振动值不超过0.10mm 3、额定转速1500r/min的转机，轴承振动值不超过0.085mm 4、额定转速3000r/min的转机，轴承振动值不超过0.05mm。转机振动原因分析： 转机振动原因通常有四种：不平衡、共振、不对中和机械故障。1.转子不平衡 它是最常见的振动原因，如转子制造不良、转子叶片上异物的堆积、电机转子平衡不良等。不平衡造成较大振动的另一原因是设备底座刚度较差或发生共振。键和键槽也是导致不平衡振动的另一原因。 转轴热弯曲是引起转子不平衡的另一种现象。一般热弯曲引起的不平衡振动随负荷变化而略有变化。但如果设备基础与其转动发生共振，则极有可能发生剧烈振动。因此，预防的关键，一是转轴的材质必须满足要求；二是转机机座必须坚实可靠。 2.共振 系统中的共振频率取决于其自由度数量；共振频率则由质量、刚度和衰减系数决定。转机支承共振频率应远离任何激振频率。对于新装置，可向制造厂咨询所需地基刚度以达到此目的。对于共振频率与转速相同的现有装置有两种选择—最大限度地减少激振力或改变共振频率。后者可通过增加系统刚度和质量来实现。处理共振问题时，最好改变共振频率。
共振也可能是由于转子与定子系统组件不对中或机械和电气故障而引起。 转速下谐波的共振频率也易造成故障。它们也可能由于不对中或机械和电气故障而诱发。然而与相同频率下的问题相比，这些共振造成的问题并不常见。 3.不对中 它可能在转速和两倍转速下造成径向和轴向的激振力。但是绝不能因为没有上述现象中的一种或两种而断定不存在对中问题。同时应考虑机组的热膨胀，一副联轴节之间要留有1.5-3mm间隙。 4.机械故障 质量低劣的联轴器、轴承和润滑不良以及支座不坚固，都是产生不同频率和幅值激振力的原因。 (1)质量低劣的联轴器主要表现在铸造质量差、连接螺孔偏斜、毛刺，橡皮垫圈很快损坏，使联轴器由软连接变为硬连接，产生振动、磨损。 (2)径向轴承的更换，一般是简单更换。为了避振换新轴承时，应对轴承外环作接触涂色检查，必要时处理轴承座。 (3)轴向波动是造成转机，包括联轴器、轴承在内的另一振动问题的起因。一般转机的轴向推力靠止推轴承约束。但是，如果轴向对中不良，且转子轴向发生磨蹭，则可能会产生剧烈的轴向振动。 (4)支座软弱即四个支脚不在同一平面上。转机用螺栓紧固在这四点时，如果各轴承不对中，必然造成剧烈振动。因此转机安装时，
水轮机发电机振动的原因与处理对策探究 发表时间：2018-10-17T09:25:53.530Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：孙安伟1 陈书敏2 [导读] 摘要：随着我国水电建设事业不断的突破和发展，对于水轮机发电机组的需求不断增大。 重庆水轮机厂有限责任公司重庆 402260 摘要：随着我国水电建设事业不断的突破和发展，对于水轮机发电机组的需求不断增大。但是在这个过程中虽然说使用设备的数量较以前有很大程度的增加，可是设备的质量却依旧原地踏步甚至还有退步的趋势。所以为了避免这种情况的出现，保证水轮发电机的正常使用，本文深入讨论了水轮机发电机出现振动的原因与相应的解决对策，意在提高机械设备的使用效率及使用寿命，以期借鉴。 关键词：水轮发电机；振动原因；相应对策 1引言 水轮机发电机出现振动的原因，一般是由不规范的安装操作流程或者设备本身存在设计缺陷造成的，所以在进行探究时就要以这两个方面为抓手进行深入的探究。 2水轮机发电机出现振动原因的探究 2.1水力振动 由于水轮发电机在运行的过程会与水之间产生一定的干扰力，这种干扰力主要是由以下几种原因造成的： （1）由于脱流引起的干扰力。机组在紧急停机时，会引起相应的活动导叶进行快速的关闭，这个时候水轮机的尾部水管就会积蓄大量的液体压力，而在这时再把水管之中的压力再次进行降低，直至比水在饱和真空气压还低的状态时，这时尾部水管中的水就会产生大量气泡，水产生了分离现象。而在水进行重新结合的过程中还会产生相应力的作用，这就使设备产生振动的现象。 （2）水力不平衡引起的干扰力。在尾水管的中间部分会形成旋转流水，这时在出水口的部分就非常容易形成空穴，空穴在高压区被压破并产生冲击压力，这时就会使设备产生振动，如果设备长时间处于这种状态还会逐渐的破坏金属表面的保护层，缩短设备的使用年限。 2.2电磁振动 电磁振动，顾名思义就是由设备内部所产生的电磁力引起的震动，这种引起设备振动的原因容易让相关管理人员忽视。造成这种现象的原因一般是没有对设备内部的构件进行合理的安装，在一些构件的尺寸上没有科学的进行选用，比如说转子的尺寸选用如果存在问题，那么就有可能引起设备产生电磁振动。 2.3机械振动 由于在水轮机发电机在运行过程中各个部分会引起不同程度的摩擦力，所以这就引起了设备的机械振动。具体来说有以下几点原因：（1）设备中的转子在运转的过程中出现问题。一般来说可以归根到转子的质量问题，由于转子在生产时存在一定的缺陷，导致转子的质量分配不均匀，那么转子在转动中就可能倾斜，这就会使水轮机发电机受力不均，最终导致比较强的设备振动。 （2）设备轴线位置存在误差。如果设备在运行时轴线位置不准确，那么就会使转轮产生较大的离心力，这就会使轴承在运行的过程中产生较大的晃动，最终会导致设备的大幅度振动。 （3）导轴承存在质量上的问题。导轴承的质量问题一般有松动、强度不足等，如果设备在运行的过程中存在这些情况，设备虽有可能正常的运行，可是在运行的过程中也会出现一定的振动。另外轴承之间存在的缝隙不符合相应标准，或者没有定期的对其进行更新与维护，也会造成水轮机发电机出现振动的情况。 3解决水轮机发电机振动的相应措施 通过以上的分析我们可以深刻的了解到造成水轮机发电机振动的原因涉及到多个方面，所以在解决这些问题也要对其进行系统的分类进行处理，进而才能有效的避免水轮机发电机出现振动的情况，进而延长设备的使用寿命，提高经济效益。 3.1由于水力引起振动的解决办法 由于水力引起振动的原因主要有两种，所以在解决时也要进行分类。比如说为了避免脱流现象的发生，就要避免导叶快速的关闭这种情况的发生，相关的操作人员就可以安装相应的“分管”构件，在关闭油路时采取分段关闭的措施，这时导叶的转速降低就具备了一定的缓冲条件，有效的降低了水在分离和结合时的能量释放，进而减轻了设备振动的现象。另外为了解决气蚀情况的发生，延长设备的使用寿命，相关的管理人员要在采购设备时，要向商家了解到设备的气蚀振动区域，进而在寻求相应的办法进行解决。最后还要定期的对水中的杂物进行清理，设置好栏污栅，避免在水轮机发电机运行时一些杂物卷入设备内部。 3.2由于电磁引起振动的解决办法 结合实际工作来看，工作人员在发现设备振动之后会习惯性的从机械振动及水力振动来两个个方面去寻去相应的解决办法，而忽视了对于电磁引起设备振动的原因，所以在对设备进行维修时就会多走很多弯路，浪费了很多时间。所以说为了避免这种情况的发生，管理人员要通过使用恰当的方法对其进行解决，比如说利用图像的方法就可以取得良好的效果。具体来说，管理人员要对设备在不同的情况下做开机实验，进而检测造成设备电磁振动的原因，把在不同情况运行所得到的综合特性曲线利用相应的技术手段输入到调速器之中，然后再进行开机实验。总的来说，利用这种方式对设备的电磁振动进行检验（在相应的技术要求之下，允许水轮机发电机运行时存在一定的电磁振动），能够比较及时准确地找到影响因素并进行解决。 3.3由于机械引起振动的解决办法 由于机械引起的振动一般都是因为转子质量不合格所以起的，所以这时相关的管理人员就要重点对转子进行检查，具体来说可以通过检查转子的平衡力来实现，如果转子在质量上存在问题那么就要及时的进行更换，在更换的过程中要特别注意保证转子的中心与轴线之间要处于重合状态，这时水轮机发电机在运转的过程中就不会因为轴承产生较大晃动而产生振动。另外管理人员也要特别注意由导轴承所引起的问题，要定期的对其进行检查，进而保证导轴承能正常的发挥功能。 4结语 总而言之，为了避免水轮机发电机出现振动的情况，就必须要对水力振动、电磁振动、机械振动等多个方面进行严格的掌握与控制，所以这就要求管理人员在工作中要不断的积累解决问题的方法与经验，进而不断的提高自身能力。