引言
青岛发电公司#3汽轮机由上海汽轮机厂引进美国西屋公司技术制造，型号为C300-16.7/0.981/538/538，属亚临界、一次中间再热、高中压合缸、双缸双排汽、单轴、凝汽式汽轮机，并可供热网抽汽，压力为0.981Mpa－1.4Mpa间调整。轴系由高中压转子、低压转子、发电机转子、励磁机转子组成,整个轴系支承在7个轴承座上。
图 1 轴系结构图
励磁机#7瓦与#1、#2轴瓦相同为自位可倾瓦，它由孔径镗至一定公差的四块浇有轴承合金的钢制瓦块组成，各瓦块有支承于轴承壳体内，且用自位垫铁定位，自位垫铁确定各瓦块的位置，每块垫铁与自位垫块的球面相接触，作为可倾瓦块摞动支点，自位垫
块的平端与外垫块紧贴，而外垫铁可磨成所需的厚度，以维持其要求的间隙，轴承壳体制成两半，用销定位，轴承壳体置于轴承座下部和轴承盖上半内孔的槽内，该内孔槽确定了轴承轴向位置，销则用来防止转动。
1 数据调查
青岛发电公司#3机组于5月14日至6月30日进行了大修，相关记录如下：
（1）发电机转子靠背轮清理检查，汽端、励端靠背轮端面无裂纹、划伤痕迹，检查销孔无损伤痕迹，用细油石进行修研，清洗干净。
（2）发电机励端靠背轮瓢偏：标准：最大瓢偏度<0.04mm
表1 发电机励端靠背轮瓢偏记录表
最大瓢偏度：0.01mm
（3）发电机靠背轮晃度测量：晃度标准<0.04mm
表2发电机靠背轮晃度记录表
（4）对发电机、励磁机转子的轴颈进行检查，无异常。
（5）测量轴颈锥度、椭圆度： 锥度0.01mm 椭圆度0.01mm
（6）#7轴承检修
检查#7支持轴承乌金接触良好、无脱胎、裂纹等缺陷，各油口清洁畅通。修后#7轴瓦顶隙：0. 28mm；标准：0.25—0.30mm。符合检修工艺标准要求。
（7）励磁机转子对轮中心情况：
（8）励磁机转子做晃度调整：
圆周最大晃动度0.02mm，对角0.01 mm。对轮螺栓最小力矩1660Nm，最大力矩1900Nm符合标准要求。
7月1日，#3机开机后各参数如下：
负荷：230MW 转速：3000r/min 主汽温：541℃ 主汽压：14.5MPa 真空度：-94.7Kpa
表3 7月1日机组轴振及瓦温表
从以上检修数据可以看出，#3机5月份大修完毕之后参数处于正常范围内，机组运行正常。
#3机9月29日停机消缺前主要参数如下：
表4 9月29日机组主要参数表
从上表中可以看出，经过一段时间的运行，#3机励磁机#7瓦的轴振高达0.246mm，而跳机逻辑中规定#7瓦的一侧振动达到0.125mm报警，另一侧达到0.254mm跳机，虽然采取了一些防范跳机措施，但是没能从根本上消除这一潜在风险，已经严重威胁着机组的安全运行。
2 振动原因分析与确定
2.1振动分析
#3机经过一段时间的运行后才发生轴振大的问题，说明轴瓦在运行过程中某一项或者几项参数发生了变化，分析能发生变化的参数，将#3机#7轴振大的原因为以下几个方面：
（1）轴瓦间隙发生变化，如顶隙、紧力等发生变化最终导致轴瓦接触情况发生变化。
（2）轴瓦润滑油油温、油质发生变化，如有杂质进入瓦中，致使轴瓦发生乌金损坏。
（3）发电机励磁机靠背轮连接螺栓力矩不足，导致两者对中和晃度发生变化，致使轴瓦载荷情况发生变化。
（4）励磁机移位，如地脚螺栓松动导致励磁机发生位移。
2.2原因查找及确定
针对以上四个原因，机组检修人员首先检查了励磁机地脚螺栓的紧固情况，检修人员交代，每次检修完毕地脚螺栓经过点焊加固，经检查地脚螺栓点焊处无开裂情况，故排除地脚螺栓松动导致励磁机发生移位的情况。通过联系化学对润滑油油质进行化验，发现润滑油油质在运行阶段内油质检测都在合格范围内，排除了润滑油中有杂质进入瓦内，造成轴瓦损坏的情况。针对其余两个可能原因，检修人员决定利用停机消缺的机会对#3机#7瓦进行解体检查，进一步进行检查。
机组盘车停后，停运润滑油系统，解体励磁机#7瓦，解体过程复测励磁机轴瓦各部间隙合适，轴瓦乌金无脱落裂纹，轴颈处无磨痕及沟槽。翻出下瓦发现轴瓦接触存在不均匀现象。
图2 #7瓦下瓦接触图
通过分析现场轴瓦接触情况，认为轴瓦载荷不均匀，且存在较轻的现象。为验证这个原因，机组检修人员比较了#1、#2、#3机的#7轴瓦瓦温及振动情况。在相同机组负荷及润滑油温度情况下，#3机组#7瓦瓦温低于60-75℃的范围，机组振动较大。轴瓦载荷不均且较轻，导致轴瓦温度较低。
表5 #7轴瓦瓦温记录表
检修人员复测了励磁机晃度，发现励磁机晃度为0.06mm，较上次检修完毕有所变化且超标。为找出励磁机晃度发生变化的原因，检修人员解体励发对轮，复测了励发中心数据。发现励发中心数据基本没发生变化，且在合格范围内。结果排除了轴系中心变化造成的晃度超标。解体过程中发现靠背轮螺栓力矩偏低。
表6 复测轴系轴系中心记录表
表7 靠背轮螺栓力矩记录表
3对策实施
通过以上分析及解体验证，造成#3机#7瓦振动的原因为励发靠背轮螺栓力矩偏低，造成运行过程中励磁机晃度发生变化超标，进而导致轴瓦载荷不均匀且较轻，最终导致轴系振动超标。
对策一：为解体实测励发对轮下张口为0.09mm，而励发对轮平面下张口标准为0.08-0.12mm，为增加#7瓦载重负荷，检修人员根据#7瓦解体检查情况，决定将下张口调整至标准值上限，以此来增加#7瓦载重负荷；据此通过数学计算的方法设定方案。
式中：
I——端面到#7瓦中心距离,mm；
D——励端对轮直径，mm；
——励发对轮张口变化值，mm；
——#7瓦增加垫片厚度，mm；
经计算，#7瓦增加垫片厚度为0.10mm。增加完#7瓦轴瓦垫片后，复测励发对轮的中心，结果显示下张口增至0.12mm。
对策二：将力矩扳手调至1660Nm开始找励磁机晃度，晃度合格后保证励发对轮螺栓力矩标准为1800-1930Nm范围内。
4 效果检查
对策实施完毕， #3机开机后#7瓦的振动情况进行了调查，振动情况如下：
图3 #7瓦振动历史趋势图
统计了一周时间内的#7瓦振动情况，如下表，单位：mm
表8 #7瓦轴振记录表
5结论
通过对影响#3机#7瓦振动的分析，找出了影响振动的原因，降低了#3机#7瓦的振动，确保了机组安全稳定运行，同时积累了经验，为以后机组类似缺陷的检修消除提供了技术支持。
参考文献
冯永新.300MW机组轴瓦稳定性故障的测试和诊断试验.振动工程学报，2004年8月，第17卷增刊.
王少华.300MW机组励磁机前轴承振动原因分析处理.汽轮机技术学术研讨会论文集（湖北卷）
