- 文献综述（或调研报告）：
- 汽轮机振动基本知识
孙京伟[1]指出所有物体或机件都有一定的质量和弹性，而本身具有弹性的质量或是与它相连接的弹性部分的组合体，就被称为弹性系统。当弹性系统中的物体，处在稳定状态下受到一次外力的扰动后，它就会以一定的频率在原来静止位置为中心作往复运动，这种运动就被称为振动。因此，振动在弹性系统中存在。而机械振动可概括为物体的位置周期性的离开其系统中的原定位置。而当汽轮机发生大振动时，造成的危害有：转子和静子部分发生摩擦、加速某些部件的磨损和产生偏磨、动静部件的疲劳损坏、某些紧固件的断裂和松脱、机组的经济性降低、直接或间接造成设备事故。
- 碰摩故障
户彩凤[2]针对存在质量偏心的Jeffcott转子，采用库仑摩擦模型描述摩擦力和力矩，建立了碰摩转子振动微分方程。利用标准龙格库塔法对碰摩特性进行数值计算，分析了转速、质量偏心和动静间隙变化对碰摩转子运动特性的影响。得出结论：转子在较低频率下工作时，碰摩将激起整数倍的高频成分，转速越高，倍频成份明显降低，分频成份逐渐显著，而且分频幅值总是先由低到高，再由高到低变化；另外质量偏心和动静间隙对碰摩转子振动特性的影响非常明显，质量偏心越大，或者动静间隙越小，转子运动越复杂。同时介绍了转子轴承系统的模化方法，利用有限元法建立了多圆盘转子的运动方程，随后利用Newmark算法计算了多圆盘转子的碰摩响应。分析了多圆盘转子的碰摩特性和影响。
杨建刚[3]指出碰摩故障特征有（1）受摩擦力冲击效应影响，振动波形和轴心轨迹上将会出现毛刺、削波等畸变，频谱丰富，含有低频、工频和高频分量。摩擦严重时，轴心轨迹上可能出现反向涡动。这种现象主要发生于小型、轻型转子上。（2）受摩擦热冲击效应的影响，转轴产生热变形。此时，振动信号的主频仍为工频。这种现象主要发生于大、中型转子上。（3）力冲击和热冲击的影响程度不同，摩擦所表现出来的波形和频谱特征不同。对于大型汽轮发电机组而言，工程实践表明，大多数情况下，无论是从振动特征还是振动危害上看，热冲击效应都远远大于力冲击效应。摩擦故障下，工频仍是振动信号的主要频率分量。（4）摩擦程度较轻时，振动幅值和（或）相位具有波动特性，而且波动持续时间可能比较长。如果摩擦引起的热弯曲与原不平衡反向，合成后振动逐步减小。一段时间后摩擦消失，动静接触点脱离，径向温差减小，振动恢复原状。此时在原不平衡和轴封间隙下又会发生摩擦，振动因此变得不稳定。出现这种情况后，轴封往往显得比较“耐摩”，常会引起振幅长时间、大幅度波动。汽轮发电机组工作转速下发生摩擦故障时，经常出现这种不稳定振动现象。
- 不对中故障
王延博[4]通过实验的方法研究得出了轴系不对中故障频谱响应的主要成分：在汽轮发电机组中，当轴系不对中偏差量较为严重时，系统的响应中可能出现较高的二倍频分量以及更高的频率成分。对于联轴器不对中的故障，如果联轴器是刚性联轴器，有时是可以通过轴系动平衡的方法来使得轴系的振动降低到安全的程度。如果联轴器是柔性的联轴器，采用动平衡方法来降低振动有可能使得振动状态反而进一步的严重加剧。
- 转子不平衡故障
施维新[5]指出在现场发生的机组振动过大,按其原因来分，属于转子质量不平衡的约占85%,其中稳定不平衡（永久不平衡）约占75%;按激振力性质来分,属于转子不平衡力的将达90%左右。目前运行的汽轮机和发电机转子大部分均属柔性转子,这种转子在转速升高的过程中,其绕曲将发生改变,转子平衡状态也随之发生变化,此时转子产生的不平衡离心力是不平衡质量产生的不平衡力和转了绕曲产生的不平衡力之和。并指出转子不平衡判断依据：（1）根据伯德曲线或振动和转速关系测量结果可以得出，当转子在相应临界转速出现显著振动时，即可判断该转子存在显著的相应阶不平衡。（2）如果工作转速下存在较大的基频振动，并已排除了轴承座刚度不足、固定式联轴器连接的转子不同心和平直度偏差过大、轴颈不圆等故障,那么就可以判断出引起工作转速下振动过大的原因是转子不平衡。
杨建刚[3]指出柔性转轴自由振动响应由无穷多个频率为的振动分量组成，又称为固有频率。根据的大小，分别将其称为一阶固有频率、二阶固有频率等。与成正比，与轴长成反比。随着汽轮发电机组容量的不断增大，轴越来越细长，固有频率越来越低。很多机组工作转速之下不仅出现了一阶临界转速，还出现了二阶临界转速。
参考文献：
- 孙京伟. 汽轮机振动理论简述[A], 科学之友,2012(30), 3: 132-134.
- 户彩凤. 碰摩转子振动特性研究：硕士论文.南京：东南大学，1999
- 杨建刚. 旋转机械振动分析与工程应用[M],中国电力出版社，2008
- 王延博. 大型汽轮发电机组轴系不对中振动的研究[J]．动力工程，2004，24(6):768-774
- 施维新.汽轮发电机组振动及事故[M].北京 中国电力出版社，2008
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