1 技术规范
汽轮机有高、中、低压三个转子，均采用刚性靠背轮连接。低压转子与发电机转子采用半挠性靠背轮连接，发电机转子与励磁机转子采用刚性靠背轮连接。高、中压转子为三支撑结构，低压转子由4、5号轴承支撑，6、7号轴承支撑发电机转子，8、9号轴承支撑励磁机转子。1～5号轴承为三油楔轴承，6、7号轴承和8、9号轴承分别为椭圆型轴承和圆筒型轴承。
根据设计参数计算，高压转子临界转速为1 890 r/min，中、低压转子临界转速分别为1 572 r/min，和1 908 r/min，而发电机转子的第一、二阶临界转速分别为1 120～1 260 r/min，和3 353～
3 494 r/min。
2 测振系统布置
针对机组结构及振动状况，重点监测了2～5号轴承垂直及水平方向的振动。测振探头使用美国本特利公司9200型速度传感器，速度测量采用本特利TK-15型光电传感器，利用本特利公司108 DAI型数据采集仪对振动数据和转速进行连续采集，对所采集到的数据采用本特利配套软件ADRE-3软件包进行分析.
3 振动测试
由于机组振动是在运行过程中逐渐恶化的，造成了振动诊断的难度，因此，我们进行了一系列的测试来全面了解机组的振动响应。
3.1 机组运行历史及振动状况
2号机组于1997年2月例行大修。大修后至12月期间的振动状如表1所示。
表1 2号机组振动状况 μm
日期 工况 2号瓦 3号瓦 4号瓦 5号瓦 垂直 水平 轴向 垂直 水平 轴向 垂直 水平 轴向 垂直 水平 轴向 1997-02-24 定速，空载 19 17 7 20 34 17 41 39 38 24 16 26 1997-03-13 带负荷180 MW 20 18 9 15 30 23 30 33 24 28 24 22 1997-10-19 定速，空载 5 — — 22 — — 34 — — 30 — — 1997-10-27 带负荷200 MW 25 9 25 18 50 23 51 47 35 19 24 28 1997-12-19 带负荷200 MW 26 15 9 32 70 28 48 47 37 19 23 16 注：定速为3 000 r/min。3.2 带负荷测试及分析
振动存在着随负荷变化而变化的现象，因此，对机组进行了带负荷测试，
从历次开机中3号瓦垂直、水平的振动变化情况来看，有以下现象：
a)振动随负荷变化有一定波动，大致范围在43～73 μm之间，但无较明显的规律；
b)振动与运行参数关系不明显；
c)在3号瓦振动的频谱图中，除了一倍频成份外，有明显二倍频成份出现。
3.3 降负荷与停机试验
利用停机机会，进行了降负荷试验及停机过临界测试。
4 故障诊断及分析
一系列的试验中，3号瓦的振动表现出以下特征：
a)振动是逐渐恶化的，当然，由于缺乏在线数据采集系统，逐渐恶化的振动特征有部分人为的认识成份；
b)振动随负荷与工况变化而变化，证明了振动的恶化存在着外界的干扰因素，而非转子本身原因；
c)3号瓦振动的垂直方向与水平方向频谱中均包含了一定的二倍频成份，而且该二倍频随工况变化而变化；
d)3号瓦振动异常后，垂直方向的临界响应在测试前后有明显变化，这表明了3号瓦的动刚度特性在运行过程中变化较大。
综合以上特征，进一步排除了振动是由转子本身引起的可能性，确认了轴承的故障是主要的影响因素。
5 故障处理
根据我们的诊断结论与建议，对2号机组进行了提前小修，重点检查各瓦的接触及紧力情况。
5.1 检修中发现的异常情况
a)2～4号瓦上瓦枕均有较严重的磨痕；
b)3号瓦电侧瓦枕托空0.07 mm；
c)4号瓦瓦盖紧力实测只有0.05 mm；
此外，在检修中还检查了5号瓦及推力瓦的情况，未发现异常。
5.2 检修措施
a)更换2～4号瓦的上瓦枕，严格检修测量工艺，保证各瓦枕接触均匀；
b)3号瓦电侧瓦枕加0.08 mm垫片后，精心研磨，保证瓦枕接触均匀；
c)增加4号瓦瓦盖紧力至0.17 mm。
5.3 处理结果
2号机在小修中加强了对各轴承的检修工艺，保证了各瓦枕的接触状况良好，小修后的启机及带负荷过程中各瓦振动有明显改善。一些工况下的振动状况如表2所示。
表2 2号机组处理后各瓦振动状况 μm
日期 工况 2号瓦 3号瓦 4号瓦 5号瓦 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 1997-01-09 定速，空载 8 — 18 26 34 33 33 — 3/315 — 8/148 24/74 28/174 30/86 28/199 — 1997-01-13 带负荷180 MW 10 10 12 31 38 37 22 10 6/283 4/221 7/149 28/79 35/157 33/84 19/192 7/86 注：定速为3 000 r/min。比较表1与表2，3号瓦水平方向的振动由超标达到优良值，说明在故障分析阶段对故障的定位与分析是合理的，故障处理时所采取的措施是正确的。
6 结论
a)本次振动故障处理过程中，充分观察了振动与各种运行参数，如负荷、真空、胀差、轴向、位移、瓦温等的关系，利用变负荷测试、降负荷与停机试验等手段排除了若干可疑因素，使故障的定位及处理决策较为有效。
b)2号机组3号瓦水平振动超标的原因是由于轴承的接触情况及紧力状况逐渐恶化引起的，从数据分析来看，表现为水平及垂直刚度改变较大。
c)经过对轴承进行严格检修，机组各瓦振动得到了较大程度的改善，表明在故障分析阶段和处理阶段所采取的分析方法与处理措施是正确的。
d)由于条件所限，未能全面对比3号瓦水平方向在各工况下的振动响应情况，是相当遗憾的。
参考文献
1 黄文虎，刘瑞岩，夏松波等.设备故障诊断原理、技术及应用.北京：科学出版社，1996
