0、引言 
汽輪機(jī)的安裝過程十分的復(fù)雜，具有很高的專業(yè)性，安裝過程中經(jīng)常出現(xiàn)各種問題，其中比較常見的就是汽輪機(jī)震動超出規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，軸承是汽輪機(jī)組的重要組成部件，擔(dān)負(fù)著承載機(jī)組的作用。同時(shí)，軸系的各種響應(yīng)也將在軸承上反映出來。
1、汽輪機(jī)安裝的內(nèi)容
基礎(chǔ)準(zhǔn)備→墊鐵布置→臺板就位→低壓外缸就位安裝→中、前箱就位安裝→支持軸承安裝→轉(zhuǎn)子就位找正→低壓缸找正→前、中箱及高、中壓缸找正→低壓缸與凝汽器連接→低、中、高壓缸安裝→通流間隙測量→推力軸承安裝→汽缸扣蓋→二次澆灌→軸承中心復(fù)查→聯(lián)軸器連接→盤車、連通管安裝→化妝板安裝。
2、軸承的安裝
大多數(shù)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子軸承采用可傾瓦式，具有良好的穩(wěn)定性，可避免油膜振蕩?？蓛A瓦自由擺動，增加支撐柔性，吸收轉(zhuǎn)軸振動能量，具有良好的減振性能。在安裝過程中，注意保證支撐軸承的軸承蓋與軸瓦之間緊力符合圖紙要求。如果緊力過大可能使軸承蓋變形，特別是球面軸承將無法自由調(diào)位；緊力過小將出現(xiàn)振動。此外，軸承的連接緊力對軸承剛度也會產(chǎn)生影響，如果軸承剛度不足，在同樣的激振力下能引起較大的振動，因此必須將軸承各連接螺栓擰緊。在現(xiàn)場施工過程中，往往出現(xiàn)因連接螺栓緊力不足而引起振動的現(xiàn)象。
支持軸承軸瓦的墊塊，承受著因轉(zhuǎn)子本身的質(zhì)量及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時(shí)由于不平衡而引起的離心力，墊塊確定轉(zhuǎn)子位置，施工時(shí)要保證墊塊均勻承重，每塊墊塊的接觸痕跡應(yīng)占墊塊總面積的70％以上，且接觸點(diǎn)均勻分布以避免因接觸面不符合要求而引起較大振動。
推力軸承是轉(zhuǎn)子相對于氣缸的膨脹死點(diǎn)，安裝時(shí)要保證轉(zhuǎn)子軸向竄動量與圖紙技術(shù)要求相符，如果竄動量過小，則不能保證推力瓦塊形成正常的油膜厚度，運(yùn)行中油溫必然升高或出現(xiàn)摩擦；相反，竄動量過大，汽輪機(jī)負(fù)荷突然改變時(shí)，則會使推力瓦塊收到較大沖擊。
3、軸承安裝工作需要注意的問題
3.1、振幅與激振力和支承動剛度的關(guān)系。 
部件呈現(xiàn)的振幅與作用在部件上的激振力在線性系統(tǒng)中呈正比趨勢，而與動剛度呈反比趨勢。振幅與激振力及動剛度的關(guān)系式如下： 
B=L/Kd。 
式中：B為振幅；L為激振力；Kd為部件動剛度，Kd=K/μ。部件靜剛度K又稱剛度系數(shù)，它是表示部件產(chǎn)生單位位移（變形）所需的靜力；動剛度Kd是表示部件產(chǎn)生單位振幅（位移）所需的交變力。 
由上述公式可知，軸承的動剛度與靜剛度成正比關(guān)系，與動態(tài)放大系數(shù)μ成反比關(guān)系，如果忽略系統(tǒng)阻尼即讓μ為無窮大，動剛度Kd在靜剛度K很大的情況下也為0。同時(shí)，我們由公式可見，當(dāng)激振力作用不大時(shí)，軸承會產(chǎn)生很大的振動，這種現(xiàn)象就是共振。共振又分為兩種：系統(tǒng)支撐共振和系統(tǒng)部件共振。
支撐系統(tǒng)共振是激振力通過支撐系統(tǒng)輸入振動系統(tǒng)的振動，當(dāng)支撐系統(tǒng)自振動頻率與激振力頻率一致而產(chǎn)生的一種共振。例如在軸承中，存在某一方向的自振動頻率與激振力頻率一致的共振。
系統(tǒng)部件共振是振動系統(tǒng)內(nèi)某一部件自振動頻率與激振力一致而產(chǎn)生的共振。例如轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速、汽缸、大直徑管路、發(fā)電機(jī)等某一方向的自振動頻率與激振力頻率一致的共振。值得注意的是，軸承振動增大的機(jī)理不同使得這兩種共振有區(qū)別。支撐系統(tǒng)共振是由于支撐動剛度降低，當(dāng)激振力一定時(shí)，使振幅增大的；二系統(tǒng)部件共振是由于部件共振使振動慣性力增大并作用于軸承，這是當(dāng)支撐動剛度不變時(shí)由于激振力增大而產(chǎn)生的振幅變化。
3.2、汽輪機(jī)軸承安裝動剛度檢測和判斷
從問題一可知，軸承座動剛度除與靜剛度和共振放大因素有關(guān)外，與動剛度關(guān)系密切。支撐系統(tǒng)一般指軸承蓋、軸承座、基礎(chǔ)臺板、基礎(chǔ)橫梁等部件，剛度與這些部件連接的緊密程度有關(guān)，這種關(guān)系稱為連接剛度。
傳統(tǒng)的檢查部件連接緊密程度方法有：檢查連接螺絲預(yù)緊力、連接部件之間的間隙等，這些檢測方法過程繁瑣，在設(shè)備運(yùn)作時(shí)，不能進(jìn)行檢測連接緊密度。于是我們改進(jìn)了檢測方法：采用檢測連接部件之間差別振動是一種簡單而有效的方法。其中，兩個(gè)相鄰的連接部件振幅的差值就是差別振動，差別振動值的存在說明兩個(gè)相鄰的連接部件之間在設(shè)備運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生了一定的相對位移。哪怕是微小的位移都說明部件的動剛度有所下降，但此時(shí)也許在靜態(tài)下，連接部件之間并無間隙存在，連接螺絲的預(yù)緊力往往也很正常。
通常，軸承座的同一軸向斷面內(nèi)，測點(diǎn)上下標(biāo)高差在100mm以內(nèi)的兩個(gè)連接部件在連接緊固的情況下，振動差小于2m；滑動面間正常的振動差應(yīng)小于5m；發(fā)電機(jī)后軸承座與臺板之間有絕緣墊的，振動差小于7m。可通過這些指標(biāo)值判定軸承座連接剛度不足，振動差越大故障越大。
4、轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)連接部件之間振動差過大的原因
4.1、基礎(chǔ)臺板與基礎(chǔ)接觸不良。
在安裝過程中的多數(shù)情況下，基礎(chǔ)臺板與基礎(chǔ)的接觸是否良好是影響機(jī)組振動的主要原因，同時(shí)這也是較難控制的因素。造成基礎(chǔ)臺板與基礎(chǔ)接觸不良的原因主要有以下幾個(gè)方面。
基礎(chǔ)墊鐵過高。雖然這種現(xiàn)象對軸承座垂直方向動剛度影響不大但明顯地降低了軸承座水平和軸向的動剛度，而且往往在較大軸向振動作用下，會使軸承座臺板二次灌漿發(fā)生松裂，導(dǎo)致其動剛度進(jìn)一步降低，從而形成惡性循環(huán)。為此在安裝時(shí)臺板墊鐵高度不可超過80mm。二次灌漿質(zhì)量不高。其中包括未充實(shí)和水泥標(biāo)號較低等客觀情況。
軸承座漏油。由于汽輪機(jī)油浸入二次灌漿會使其強(qiáng)度有大幅度降低，在振動作用下不但會使二次灌漿松裂，而且可能導(dǎo)致二次灌漿與臺板分離，使得振動進(jìn)一步擴(kuò)大。
基礎(chǔ)臺板墊鐵走動。這種現(xiàn)象主要是由于二次灌漿質(zhì)量不好、臺板墊鐵間距過大、吃力不均、墊鐵之間及與臺板之間未焊牢等情況在過大軸承振動作用時(shí)，使基礎(chǔ)臺墊鐵發(fā)生走動。軸承座振動過大。不論是垂直還是水平，或是軸向振動過大都可以使基礎(chǔ)二次灌漿松裂，使軸承座振動擴(kuò)大，從而導(dǎo)致二次灌漿松裂加劇。
4.2、軸承座與臺板接觸不良。
由于軸承座或臺板的變形及修刮不良，發(fā)電機(jī)后軸承座與臺板之間的絕緣墊過多或太厚、不平整等原因，即使在各個(gè)連接螺絲都擰緊，仍不能達(dá)到要求的連接剛度，在動態(tài)下仍存在較大的振動差。
4.3、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的選擇對機(jī)組共振轉(zhuǎn)速有顯著的影響。 
在共振轉(zhuǎn)速附近時(shí)，部件振幅和轉(zhuǎn)速的關(guān)系是根據(jù)振動系統(tǒng)阻尼和激振力決定。水泥基礎(chǔ)上的軸承座要比鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的阻尼大很多，所以在同樣激振力作用下，水泥基礎(chǔ)的振幅要比鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的振幅小得多，而且鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的振動自由度比水泥基礎(chǔ)更多，故升速過程中帶有鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的機(jī)組可能會出現(xiàn)多個(gè)支撐系統(tǒng)共振轉(zhuǎn)速，二對于水泥基礎(chǔ)的汽輪機(jī)組來說，它的支撐系統(tǒng)自振頻率均高于轉(zhuǎn)子的工作頻率，故而在升速過程中會出現(xiàn)共振。
4.4、連接螺絲松動。
由于安裝時(shí)的疏忽大意，軸承蓋、軸承座、基礎(chǔ)臺板等連接螺絲部分沒有擰緊或預(yù)緊力不足。通過連接部件之間振動差值就可以直接判斷是哪一個(gè)連接螺絲沒有符合要求。
4.5、臺板與墊鐵在施工過程中保護(hù)不當(dāng)。
在施工過程中保護(hù)不當(dāng)最主要的后果就是基礎(chǔ)臺板墊鐵的氧化。造成氧化的主要原因是施工時(shí)基礎(chǔ)臺板墊鐵沉積水分的造成鐵氧化，同時(shí)二次灌漿中的氯化鈉與鐵氧化后，從化學(xué)只是來說，首先生成Fe3O4，于是體積增大使臺板和基礎(chǔ)分離，而后Fe3O4進(jìn)一步氧化成Fe2O3，在機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動作用下變成的紅色粉末造成臺板與基礎(chǔ)騰空，使得臺板與基礎(chǔ)之間的連接剛度降低。
5、結(jié)束語 
在汽輪機(jī)組軸承安裝過程，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都有可能造成機(jī)組的震動。因此在安裝過程當(dāng)中一定要嚴(yán)格的按照圖紙來進(jìn)行安裝，不能夠隨意的進(jìn)行更改。同時(shí)還要做好安裝過程中的工藝質(zhì)量管理工作，從而確保每個(gè)環(huán)節(jié)都不會出現(xiàn)問題。