汽轮机组的轴振与瓦振之间的关系

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　　轴振即转轴的径向振动，目前汽轮机组的轴振普遍采用涡流探头来测得。其探头中的线圈有高频电流通过时，产生高频电磁场并使得被测转子轴颈表面产生感应电流，并转化成电压表示出来。而这个电压随轴表面与传感器之间距离改变而变化，如此即实现了对转轴振动的测量。轴振一般用位移值表示，单位为微米。如果涡流传感器固定在轴瓦上，测取的是转轴与轴承之间的相对振动;如果传感器固定在基础上，则测取的振动近似认为是转轴的绝对振动。

　　瓦振即轴承座振动，也称轴承振动。一般由接触式的速度或加速度传感器获得，一般直接固定在轴承盖上或通过磁座吸附其上，故有时也称壳振、盖振。瓦振的测量以垂直方向为主，水平方向次之，轴向振动作为参考。

　　汽机或发电机转子由轴承支撑，转轴的振动必然会传递给轴承，所以两者存在一定的联系，包括幅值、相位、频率等。

　　两者的幅值大小关系
　　轴振与瓦振间的幅值比例关系与轴承座的刚度有很大关系，通常情况下，如果轴承座位刚性支撑(如一般落地式轴承)，认为轴振的幅值约为瓦振的3~6倍。如果支撑刚度偏弱，该比值会相应减小，甚至会出现瓦振大于轴振的情况(如东汽60瓦机组低压转子座缸式轴承座)。

　　相位关系
　　瓦振一般为速度值，其相位超前轴振的位移值90°，即将速度值变换为位移值时，其相位角需要增加90°。如果振动是由不平衡引起，不平衡质量的相位与轴振的相位存在固定关系，同时它与瓦振的相位也有类似关系，正是因为有这样的关系，使得现场通过瓦振进行动平衡成为可能。

　　频率关系
　　两者有着几乎一致的频率成份，差别在于将速度值积分成位移值时，会损失掉部分高频分量，所以在对滚动轴承、风机轮毂、泵体叶轮等结构复杂的机械振动测量时，习惯用振动的速度值来进行故障分析，因为其能提供更为丰富的频谱信息。

　　国内汽轮发电机组的振动多采用相对轴振，其反映的是转子相对于支撑或缸体的振动，转子的轴振大，表示转子在旋转一周时，离开平衡距离的位移大。瓦振是绝对振动，反映轴承座等相对于基础的振动。在现代的汽轮机振动检测中，轴振与瓦振都是必要。如果一个转子的相对轴振很小而瓦振很大，意味着站在固连于缸体的运动座标上看，转轴相对于支撑系统的位移变化很小，两者相对接触可以避免;但转子本身的动应力和轴承支承受到的动应力还取决于缸体本身的振动量值;缸体和支承振动大，转子和构件承受的动应力必定高，所以轴振与瓦振任一超标都是不可接受的。

　　来源：汽机人公众号(ID：turbine_technology)
　　作者：浙江电科院蔡文方

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