转子震动报告第五部分

1、动力设备振动分析与研究项目研究报告第五部分 TITAN 130 燃气轮机振动测试报告西北工业大学振动工程研究所2004年8月24日动力设备振动分析与研究项目研究报告第五部分 TITAN 130 燃气轮机振动测试报告2004年8月24日一、 概况：从2004年8月17到8月23日，在轮南燃机电站对TITAN 130 燃气轮机进行了比较全面的振动测试，包括4、5、6号燃机的梯级负荷试验振动测试；11种甩负荷、接负荷试验振动测试。TITAN 130 燃气轮机共有10个振动传感器，他们分别是1、2、3号轴承的y向和x向振动位移传感器、轴向位移传感器、齿轮箱振动加速度传感器、发电机两路振动速度传感器。振

2、动测试中记录振动时间历程，保存振动数据，并进行振动波形分析、峰-峰值分析、有效值分析、频谱分析、轴承振动信号的轨迹分析、STFT分析等。二、 振动测试结果1 TITAN 130燃气轮机梯级负荷试验振动测试4号燃机的梯级负荷分为：0%、25%、50%、80%和100%五个级；5号燃机的梯级负荷分为：0%、25%、50%、68%、80%和100%六个级；6号燃机的梯级负荷分为：0%、25%、50%、65%、80%和100%六个级。表1 4号燃机梯级负荷试验振动测试结果传感器1号轴承(m)2号轴承(m)3号轴承(m)轴向位移（m）齿轮振动加速度（g）发电机（mm/s）Y向X向Y向X向Y向X向驱动励磁

3、0%12.20912.05420.31018.91417.98321.04617.2090.74450.2670.40825%15.03817.13219.53418.72017.57916.08528.2942.55610.2800.44950%18.21718.76020.42619.99919.26319.53433.2174.90520.3140.53980%18.72020.19323.72023.56520.73620.31030.3486.26340.3630.643100%19.22420.07722.79024.34122.94521.58823.7596.28800.408

4、0.729表2 5号燃机梯级负荷试验振动测试结果传感器1号轴承(m)2号轴承(m)3号轴承(m)轴向位移（m）齿轮振动加速度（g）发电机（mm/s）Y向X向Y向X向Y向X向驱动励磁0%19.88318.21622.63523.52717.79019.00023.5260.54720.30.825%25.69725.81319.69019.14620.34819.00022.2082.08840.30.850%25.07727.63517.09319.45720.89119.00028.5653.13290.30.968%25.92927.67417.40317.51918.87619.0002

5、8.9140.25420.30.980%26.12325.96917.32517.67420.03819.00025.7363.87770.30.9100%26.62825.73620.07717.05420.11620.00023.3323.91140.11.1表3 6号燃机梯级负荷试验振动测试结果传感器1号轴承(m)2号轴承(m)3号轴承(m)轴向位移（m）齿轮振动加速度（g）发电机（mm/s）Y向X向Y向X向Y向X向驱动励磁0%14.65014.61213.56615.81427.48022.6355.7760.81710.0500.30325%19.68921.00716.04615.

6、77524.14718.48714.8062.80650.0510.34750%24.57325.46514.61216.39524.99919.45714.1674.85160.0570.38165%23.40726.35516.78020.00027.59323.06212.3776.71890.0630.44280%22.24826.85914.84516.70524.37923.33312.2618.15310.0970.465100%23.52727.32516.00818.02227.90623.64310.0169.57290.1010.474 以下是4、5、6号燃机梯级负荷试验

7、振动测试数据的部分分析结果，为了说明问题，将结果按以下几方面分别给出：l 4号燃机2号轴承在不同负载时的轴心轨迹、振动波形和功率谱 图1 4号燃机2号轴承空载状态的轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图2 4号燃机2号轴承带负荷25%的轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图3 4号燃机2号轴承带负荷50%的轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图4 4号燃机2号轴承带负荷80%的轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图5 4号燃机2号轴承满负荷状态的轴心轨迹、振动波形和功率谱图l 4、5、6号燃机2号轴承在50%负荷状态的轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图6 4号燃机2号轴承带负荷50%的轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图7

8、 5号燃机2号轴承带负荷50%的轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图8 6号燃机2号轴承带负荷50%的轴心轨迹、振动波形和功率谱图l 4、5、6号燃机2号轴承在100%负荷状态的轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图9 4号燃机2号轴承在100%负荷状态的轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图10 5号燃机2号轴承在100%负荷状态的轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图11 6号燃机2号轴承在100%负荷状态的轴心轨迹、振动波形和功率谱图l 6号燃机2号轴承在不同负载时的轴心轨迹、振动波形和功率谱 图12 6号燃机2号轴承空载状态的轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图13 6号燃机2号轴承带负荷25%的轴心轨迹、振动

9、波形和功率谱图 图14 6号燃机2号轴承带负荷50%的轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图15 6号燃机2号轴承带负荷65%的轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图16 6号燃机2号轴承在80%负荷状态的轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图17 6号燃机2号轴承在100%负荷状态的轴心轨迹、振动波形和功率谱图l 4号燃机启机过程振动图18 4号燃机启机过程振动波形图19 4号燃机启机过程振动小波分析结果l 5号燃机启机过程振动图20 5号燃机启机过程振动波形图21 5号燃机启机过程振动小波分析结果l 6号燃机启机过程振动图22 6号燃机启机过程振动波形图23 6号燃机启机过程振动小波分析结果2 TITAN

10、130燃气轮机甩负荷、接负荷试验振动测试l 2号燃机甩负荷、接负荷振动轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图24 2号燃机甩负荷5000KW4号轴承振动轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图25 2号燃机接负荷(4号燃机甩负荷5000KW)振动波形、小波分析和功率谱图 图26 2号燃机接负荷(4号燃机甩负荷8000KW)振动轴心轨迹、振动波形和功率谱图 l 4号燃机甩负荷、接负荷振动轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图27 4号燃机甩负荷8000KW振动轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图28 4号燃机接负荷(6号燃机甩负荷10000KW)振动轴心轨迹、振动波形和功率谱图l 5号燃机甩负荷、接负荷振动轴心轨迹、振

11、动波形和功率谱图 图29 5号燃机甩负荷(5号燃机甩负荷11000KW)振动轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图30 5号燃机接负荷(2号燃机甩负荷5000KW)振动轴心轨迹、振动波形和功率谱图l 6号燃机甩负荷、接负荷振动轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图31 6号燃机甩负荷(6号燃机甩负荷5000KW)振动轴心轨迹、振动波形和功率谱图 图32 6号燃机接负荷(5号燃机甩负荷8000KW)振动轴心轨迹、振动波形和功率谱图l 4号燃机甩负荷振动（有差、无差比较） 图33 4号燃机甩负荷(4号燃机甩负荷8000KW)振动波形和功率谱图（有差） 图34 4号燃机甩负荷(4号燃机甩负荷8000KW)振动波

12、形和功率谱图（无差）三、 振动测试结果分析1. 梯级负荷试验结果4号燃机的振动位移峰-峰值在12-24微米之间，以80%-100%负荷状态的振动最大。各个轴承的振动轨迹基本接近椭圆，比较稳定，齿轮振动加速度值同样是100%负荷时最大，发电机的振动速度最大值为0.729mm/s。基本表明4号燃机的振动状态是良好的。5号燃机的振动位移峰-峰值在17-26.628微米之间，各个轴承的振动轴心轨迹基本接近椭圆，表明5号燃机的振动状态是良好的。6号燃机的振动位移峰-峰值在17-27.906微米之间，轴心轨迹较乱，具有非椭圆性，但振动幅值并不大。4、5、6号燃机的启机振动信号分析表明，在加速过程中，81-89%最大转速范围内，振动有所增加，表明在此范围内，转子越过共振点，或叫临界转速，经分析共振点转速都在8850转/分左右，在4、5、6号燃机的频谱中也有反应。2甩负荷、接负荷试验结果l 接负荷时燃机的振动变化不大，一般在时域波形上看不出来，通过进一步的深入分析，可以发现接负荷时燃机瞬时振动的细微变化，比如小波分析等。l 甩负荷时振动变化比较明显，不仅有幅值的变化，同时在STFT分析中表现出转速的变化，有升速到稳定的短暂过程。l 甩负荷时有差和无差状态振动信号变化不明显。主要结论l 4、5、6号燃机轴承径向振动位移值在2