多大振動會引起部件疲勞損壞？
2021-09-30 15:06:54來源： 作者：xdnet
各種形式汽輪發(fā)電機組，動靜部件結(jié)構(gòu)形狀復雜多變，其振幅（變形）不是動應力的單值函數(shù)，因此只憑振動幅值對這些部件做出疲勞與否的結(jié)論，顯然不科學。但從大量機組運行經(jīng)驗統(tǒng)計總結(jié)歸納中，可以得到下列經(jīng)驗。
一、振動過大的含義
就汽輪發(fā)電機軸承振幅而言，平常所說的、實際機組可能發(fā)生的振動過大，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)速下機組振動過大。
大于120μm，小于300μm。這種振動對于額定轉(zhuǎn)速為3000r/min的機組，在工作轉(zhuǎn)速下，不能長時間運行。有些機組啟停，通過轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速時都會頻繁發(fā)生。
大于300μm。如果振動是低頻的油膜振蕩和分諧波共振，發(fā)生在發(fā)電機軸承上，短時間內(nèi)運行不會引起明顯的損壞。但如果是基頻振動，在額定轉(zhuǎn)速下，會引起重大惡性事故，例如大軸彎曲和軸系破壞事故；如果發(fā)生在汽機高壓轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速下，也將會引起彎軸事故；如果發(fā)生在轉(zhuǎn)速較低的發(fā)電機轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速下，即使對發(fā)電機沒有產(chǎn)生明顯的損傷，但因發(fā)電機轉(zhuǎn)子不平衡會引起汽輪機高壓轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速下振動顯著增大，引發(fā)和加重轉(zhuǎn)軸碰磨，誘發(fā)彎軸事故。
上述三種振動分別以振動過大、強烈振動和大振動三個名詞概括。作為討論引起部件疲勞的振動而言，顯然只包括振動過大和強烈振動兩種情況，因為大振動在機組長期運行中不可能存在，這種振動若是基頻，即使發(fā)生時間較短，在部件未出現(xiàn)疲勞之前，也會發(fā)重大振動事故。
二、振幅值與部件疲勞的關系
由長時間大量的機組運行經(jīng)驗統(tǒng)計得知，因振動引起的部件疲勞與振幅值有直接關系，其規(guī)律有：
機組任何部件，不論其形狀、結(jié)構(gòu)如何，對于工作轉(zhuǎn)速為3000r/min的機組，振動頻率小于或等于基頻時，軸承或部件三個方向最大振幅小于120um時，在長期運行中這些部件不會發(fā)生疲勞損壞。
對于剛度較大的部件，例如軸承座，當某一方向最大振幅超過150um時，在長期運行中與其他部件連接處，將會產(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)電機鏡子端蓋，當某一方向振動超過250um時，長期運行后會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。
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