引言
随着我国造船工业的迅速发展,对轮机有了更高的要求。在实际运行的过程中,轮机常常会出现振动的现象。轮机振动会对一些重要位置造成损坏,影响到船舶的正常运行。因此,应当重视轮机振动的问题。导致轮机振动的原因很多,处理的过程也非常复杂,难以在短时间对问题进行解决,需要使用比较多元的技术。因此,相关的工作人员需要对轮机振动的故障及时的发现,并且对相关系数进行观察和分析,找出故障的原因,采取有效的解决措施去应对振动问题。
轮机出现异常振动的原因
1、转子热弯曲因素。轮机运动的过程中,转子热弯曲是常见的故障之一,造成此故障的原因有很多,比如自身热度造成的引力因素、运行中气缸进水、气缸中冷空气和气缸之间的摩擦、中心孔进油以及转子冷却差异等因素,都会造成热变形情况的发生。一旦轮机产生振动的现象,会造成临时性或者永久性的危害。转子质量出现偏心,会造成旋转矢量激振力的发生。轴弯曲造成两端出现锥形运行,产生较大的工频振动。另外,转轴弯曲造成弹力和转子不平衡现象发生,离心相位不同,产生相互抵消的作用力。
2、气流激振因素。大型轮机运行过程中出现异常振动的原因,多数是因为气流激振。一般情况下,轮机承载的负荷超出规定范围的数值,造成机组轴出现振动情况。在强烈的振动情况下产生的频率和转子临界情况下的转速一致。气流激振通常在高压转子段的位置出现。对于轮机来讲,长而久之的运转,气体在叶片末端可能会出现紊乱的情况,造成气流激振情况的发生。同时,叶片受到不均匀的气流冲击的话,也会产生气流激振的现象。
3、油膜震荡因素。轮机运行的过程中,转子的转速达到第一临界点的两倍以上的时候,就会出现油膜震荡现象。如果出现了油膜震荡的现象,即便是再次调整转速,振幅也不会出现下降的情况,只有将转速降到二倍临界点才会停止。油膜震荡时,轴心涡动方向和转子旋转的方向是一致的,干摩擦引发的震荡则是反向涡动。油膜震荡在最开始发生的时候,轴心的轨迹会呈现紊乱状态,在剧烈震荡时,轴心轨迹会出现剧烈的变化。
4、动静部位碰摩方面的原因。轮机运行的过程中,动静部位出现碰摩的话,可能会引起振动现象的发生。造成动静部位出现碰摩的主要原因有下面几个方面:动静之间的间隙过小,在进行设计或者安装的过程中没有按照要求进行调整或者调整不合理造成。转子运行中的振动。在转子运行的过程中,如果振动的振幅大于动静之间的间隙时,就会出现相互的碰撞和摩擦等现象。轴系对中不合理,造成转子出现偏斜,也会引起碰摩情况的发生。
二、轮机振动原因探究的重要意义和判断方法
1、轮机振动原因探究的重要意义。在轮机所可能出现的诸多故障之中,异常振动是一个比较常见并且十分复杂的问题。造成轮机振动的因素有很多,任何一个部位或者零件出现问题都有可能造成轮机出现故障。加强对轮机振动故障原因的分析,能够有效地解决轮机异常振动的问题,从而可以保证船舶的正常安全运行。
2、轮机异常振动的判断方法。轮机的振动故障会对船舶的运行带来很大的影响,因此需要采取有效的方式对异常振动的位置进行精准的确定,通常会根据振动的频率、稳定性以及相位变化等要素对振动进行判断。通过对轮机的转速、温度等有效的结合进行综合判断,得出故障产生的原因。轮机设计中的缺陷也可能会造成振动现象的发生,工作人员需要对轮机故障进行全面的了解,对存在隐患点进行检查,确定和振动故障是否存在关系。如果存在设计方面的缺陷,工作人员需要针对振动故障进行及时排查、及时维修;如果不存在设计方面的缺陷,需要进行重新的排查。
三、轮机异常振动故障的解决措施
1、解决转子热弯曲故障。针对轮机转子热弯曲因素引起的振动故障,需要对其故障因素进行具体的分析,对转子及时的予以更换,从而能够降低轮机的振动,进而减弱相应的作用力。如此一来,轮机异常振动的情况就会消失掉。
2、解决气流激振振动故障。在对轮机气流激振引起的振动故障进行解决的过程中,需要对轮机气流振动的特征进行相关的分析,对每个机组的振动数据以及满负荷的运行情况进行跟踪与分析,并且根据数据制作相应的曲线图,对曲线图进行观察。在不同的情形之中,对轮机产生的气流激振情况进行明确,对负荷变化率进行有效地降低,和避开气流激振的符合范围,有效地避免气流激振现象的发生,从而解决气流激振因素引发的异常振动。
3、解决油膜震荡引起的振动故障。轮机振动现象发生的一个重要原因就是油膜震荡。针对此种原因造成的振动故障,可以采取下面几种方式进行解决。第一,增加相应的轴瓦比压;第二,有效的减少轴瓦顶部之间的间隙,促使轴承合金宽度的增加;第三减少轴颈和轴瓦之间的接触角度;第四,有效促进润滑油粘度的降低。
4、解决摩擦振动的故障。在轮机日常的维护和检修工作当中,需要对轮机中零件之间的摩擦进行重点的关注,发现异常的声音需要及时的维修和更换零件,避免由于零件之间摩擦加剧产生振动,造成轮机故障的发生。另外,随着现代化科学技术的发展,一些船舶企业也在逐渐实现现代化发展,所以需要提升相应的信息化建设水平,能够对其实现动态化的监控,为振动检测提供更多有利的条件。同时需要制定周期性的振动检测,培养专业水平高的监测队伍,按照规定进行监测并且做好相关的记录工作。
四、结语
在船舶长期的运行过程中,轮机出现振动现象是不可避免的,最为重要的是做好监测和排除等方面的工作。振动故障有着比较严重的危害,影响轮机的正常运行,给企业带来严重的损失。因此,加强轮机的振动监督工作,按照相应的制度和标准对轮机异常振动进行监测,明确振动发生异常的原因,并且采取有效的解决措施,降低轮机振动异常对设备产生的危害,促进轮机运行效率的增加,促进工作效率的提高。
参考文献:
[1]王鑫.轮机振动的原因分析与解决对策[J].科技传播, 2019(5).
[2]张文涛.燃气轮机振动故障分析与治理[J].中国设备工程,2020(5).