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Products電渦流傳感器支架共振故障診斷分析與處理
電渦流傳感器是一種利用電渦流原理測量轉(zhuǎn)子表面相對于傳感器頭部距離變化的非接觸式電渦流傳感器，可測取轉(zhuǎn)軸的徑向振動、轉(zhuǎn)軸在軸承中的靜態(tài)位置及測取鍵相信號，目前被廣泛應用在汽輪機組的振動測試中。電渦流傳感器安裝時使用金屬支架固定在轉(zhuǎn)軸測點附近的非轉(zhuǎn)動部件上，支架要有足夠的剛度，否則支架的固有頻率落入汽輪機的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)就會發(fā)生共振。共振時電渦流傳感器輸出的就是是轉(zhuǎn)軸的振動信號與支架共振信號的合成，且支架的共振信號占主要部分，甚至*掩蓋了實際的軸振信號。此時的信號不但不能為故障診斷提供準確的振動數(shù)據(jù)，反而會給診斷帶來干擾，甚至造成誤導。
1概況
某電廠9F*燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機組，裝機方案采用“1+1+1”多軸布置，即由1臺9FA型250MW級燃氣輪發(fā)電機組+1臺90MW級抽凝式供熱汽輪發(fā)電機組+1臺雙壓蒸汽余熱鍋爐。其中汽輪機組為哈爾濱汽輪機廠生產(chǎn)的LNC/N115-9.88/539/1.9型單缸、雙抽、凝汽式汽輪機，該機型采用軸向排汽，廠內(nèi)編號為#12，軸系示意圖見圖1。電渦流傳感器安裝在軸承上瓦塊的側(cè)面，考慮到軸承水平剖分面，將電渦流傳感器安裝成左上45°和右上45°，如圖2所示：
當傳感器探頭中的線圈有高頻電流通過時，即產(chǎn)生高頻電磁場并使得被測轉(zhuǎn)子軸頸表面產(chǎn)生感應電流。探頭線圈與金屬導體間的距離就與兩者間的阻抗、電感和品質(zhì)因子有著固定的函數(shù)關(guān)系，那么這個距離就可以通過這些電參數(shù)的變化轉(zhuǎn)化成電壓表示出來。轉(zhuǎn)軸振動時，軸表面與電渦流傳感器之間距離發(fā)生變化，而這個電壓隨之變化，這樣電渦流傳感器就實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)軸振動的測量。
2振動現(xiàn)象
電廠#12機組于2014年4月25日10時27分啟動，低轉(zhuǎn)速下振動良好， 820r/min時2X、2Y振動僅為66μm、50μm，當轉(zhuǎn)速升至850r/min時，2X、2Y振動迅速達到398μm、365μm，導致汽機跳閘。考慮啟機期間2號軸承瓦振僅為1.1mm/s且未出現(xiàn)峰值，其軸振在30r/min內(nèi)變化300μm以上屬不正常現(xiàn)象，初步判斷該振動數(shù)值沒有反映出2號瓦在該轉(zhuǎn)速下的實際軸振。現(xiàn)場強制掉2號瓦軸振信號后，機組于當天12時22分再次啟機，機組成功沖轉(zhuǎn)至3000r/min，振動未對機組運行造成影響，啟機BODE
回顧第二次啟機過程，當轉(zhuǎn)速從820r/min升至850r/min，2X、2Y振動從51μm、49μm迅速達到383μm、357μm，2號軸承瓦振僅1.1mm/s，到890r/min時振動又迅速恢復到66μm、46μm；當轉(zhuǎn)速從1590r/min升至1690r/min時，2X、2Y振動則從75μm、78μm爬升到618μm、585μm，隨后迅速減小，到1790r/min時振動僅為70μm、74μm，升速期間2號軸承瓦振始終維持在1.1mm/s左右。機組定速3000r/min運行時，2號瓦軸振在140-190μm之間跳躍波動，引起振動波動的主要是低頻分量。分析這次啟機過程，2號瓦軸振表現(xiàn)出以下特征：
（1）根據(jù)機組啟機振動BODE圖（圖3）顯示，2號瓦軸振在轉(zhuǎn)速為850r/min和1690r/min時兩次出現(xiàn)振動峰值，振動爬升異常迅速，峰值陡峭，共振轉(zhuǎn)速范圍很窄，與一般轉(zhuǎn)子過臨界的振動特征有差異。
（2）比較2號瓦啟機過程中的一倍頻BODE圖（圖4）和二倍頻BODE圖（圖5）可知，轉(zhuǎn)速為850r/min時2X、2Y的振動峰值以二倍頻為主，相位迅速變化，且此時的X、Y方向相位差為180°；轉(zhuǎn)速為 1690r/min時2X、2Y的振動峰值則以一倍頻為主，相位變化明顯，同時也有180°的相位差，如表1。
（3）整個啟機過程中，2號軸承的瓦振都很小，在軸振兩次出現(xiàn)尖峰時瓦振都僅為1.1mm/s，相鄰的1、3號瓦軸振也僅為50μm左右。
（4）2號瓦在兩次共振峰出現(xiàn)前后的振動很小，基本都在70μm上下。定速3000r/min后，2號瓦軸振一直存在低頻分量，頻率成份約為28Hz（圖6、圖7），且波動不穩(wěn)定。
（5）在停機過程中，在轉(zhuǎn)速依次經(jīng)過1690r/min和850r/min時，都出現(xiàn)了和啟機過程中同樣的振動尖峰，表現(xiàn)出很好的重復性。
