凝汽式汽轮机振动升高时不平衡油膜与对中的分辨

凝汽式汽轮机振动升高，转子质量不平衡、轴承油膜失稳和对中不良都会引起，频率成分并不一样。不平衡主要是与转速同步的振动，相位稳定。油膜振荡的频率低于转速的一半，往往在某一转速以上突然出现。对中不良则突出二倍频，并带有明显的轴向分量。只看振动变大，会把三种不同的力都做成一次动平衡。

不平衡和油膜的频率不同

凝汽式汽轮机转子上存在质量偏心时，每转一圈产生一次离心力，振动频率与转速一致。相位在同一转速下比较稳定，振幅随转速上升而加大。在平衡面上加重或去重，这一个分量会下降。轴承温度和油压可以仍然正常，因为力来自质量，不来自油膜的不稳定。若同步分量不大，却把平衡块一直加下去，振动不会按预期消失，说明主因不是不平衡。

凝汽式汽轮机轴承油膜失稳时，会出现低于转速一半的振动分量，常见为转速的四成多一点。它往往在升速到某一值后突然升起，降速到更低才消失，升速和降速的门槛不一致。动平衡不能去掉这个分量，因为油膜涡动不是质量偏心。轴承间隙过大、油温过低使黏度过高、或轴承载荷过轻，都容易诱发。提高油温或调整间隙后，这个低频分量下降，同步分量可以本来就不大。

凝汽式汽轮机油膜振荡若发展为自激，振幅会在短时间里升得很高，与负荷引起的不平衡变化不是同一时间尺度。不平衡随转速连续变化，油膜问题带有突然性。记录振动随转速的曲线，连续增大是不平衡，某一转速后突然分叉是油膜。两者可以同时存在：同步分量用平衡处理，低频分量用轴承和油温处理。只处理其中一条，另一条曲线还在。

凝汽式汽轮机润滑油进油压力过低，也会使油膜承载变差，振动形态接近油膜问题，同时轴承温度可能升高。不平衡不会因为油压恢复而消失。油压恢复后低频振动下降，即可确认与油膜有关。油压正常、只有稳定的同步振动，才去做动平衡。油压和频率要一起看，避免在油膜还没有建立时加重块。

对中不良突出二倍频

凝汽式汽轮机与发电机或减速机的联轴器对中超差时，转子每转受到两次附加弯曲，振动里二倍频分量升高，轴向振动也变大。相位和联轴器位置有关。只做动平衡，同步分量也许略降，二倍频仍然高，因为平衡块抵消不了联轴器传来的弯矩。重新对中以后，二倍频和轴向振动一起下降。这是对中和不平衡的分界：一个看二倍频和轴向，一个看同步分量。

凝汽式汽轮机冷态对中合格，带负荷后缸体热胀，联轴器的高度关系改变，振动在带负荷过程中升高。这仍然是对中，只是热态才表现出来。不平衡不会等到负荷升高才突然变成二倍频为主。比较冷态空转和热态带负荷的频谱。冷态同步分量为主、热态二倍频升高，是热胀改变了对中。冷态同步分量已经大，才是质量不平衡。负荷和频谱的关系把热对中从质量问题里分出来。

凝汽式汽轮机轴承座松动或地脚不实，也会让振动变大，频谱比较杂，紧固后下降。它和油膜的差别是没有稳定的半速以下分量，紧固就能验证。和对中的差别是轴向的二倍频不一定突出，松动更多表现为垂直方向的非同步杂波。和对中、油膜、不平衡三者相比，松动的试验是紧固前后的对比。紧固无效，再回到频谱里的同步、半速和二倍频。

凝汽式汽轮机三种振动叠在一起时，频谱上同时有同步、半速以下和二倍频。应分别量化，不要用一个总振值决定处理。同步分量大，做平衡。半速以下分量大，查轴承间隙和油温。二倍频和轴向大，查对中和热胀。总振值只说明需要停机检查，不说明检查哪一类。把三类分量合成一个不平衡，平衡块会越加越多，油膜和对中仍在。

凝汽式汽轮机测量要在同一转速、同一负荷下比较相位和频率。转速不同，不平衡的振幅会变，容易被误认为状态恶化。负荷不同，热对中会变。只有频率成分保持不变的那一项，才是当前的主因。变了转速又变了负荷再比总振值，三种原因会混成一次不明振动。

凝汽式汽轮机振动升高时，与转速同步、相位稳定、平衡能下降，是质量不平衡。频率低于转速的一半、升到某一转速后突然出现，是油膜失稳。二倍频升高并伴随轴向振动，冷态轻、热态重，是对中不良。三种频率对应三种力，不能都用动平衡处理。