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3.1 低速动平衡
美国GE公司对此转子低速平衡工艺如下:
(1) 对压气机0~17级轮盘和端轴在立式平衡机上首先进行低速平衡。平衡过程中带叶片,此叶片已用计算机进行了力矩排序。
(2) 对透平3级叶轮、两级中间盘、前后端轴分别在立式平衡机上进行低速平衡,不带叶片。
(3) 对组装后的压气机转子进行低速平衡。
(4) 对组装后的透平转子不带叶片进行平衡。
(5) 对带叶片的透平转子进行平衡。
(6) 将透平和压气机组装后的整体转子进行低速动平衡,平衡转速为310r/min,平衡精度小于15g。
在ISO 5406“挠性转子的机械平衡”的转子分类表中,这种有多个部件用拉杆拉紧的组合转子属于2C类,平衡这类转子可采用各个部件单独进行低速平衡以控制初始不平衡量的方法,也可采用直接组装成整体转子进行高速动平衡的方法,这两种方法都可以保证机组在现场平稳运行。
我们采用的低速平衡方法为:
在进行低速平衡时,转子状态为: 压气机转子(带叶片)和透平转子(带叶片) 组装成整体转子,两个支撑点分别在压气机侧和透平侧。在大气状态下对该转子进行400r/min 的低速平衡,对转子的初始不平衡进行合理分布,防止原始不平衡量过大对设备产生危害,同时也有利于上到一个较高的平衡转速。对于进行高速动平衡的转子,低速平衡时的残余不平衡量没有一个固定的标准,一般情况下残余不平衡量控制在300g 左右,达到这个标准后即可停机抽真空,等待进行高速动平衡。
在低速平衡的过程中要特别注意每次启机时不平衡量的变化情况,由于燃气轮机转子结构的特殊性,长时间在一个位置停留会对不平衡量产生很大的影响。如果不平衡量的变化较大,那么需要在400r/min下稳定运行一段时间,直至不平衡量恢复到变化前的数值,否则不能进行进一步的平衡。
3.2 高速动平衡
挠性转子的平衡目标是对转子每个截面的局部不平衡量进行平衡校正,使质心与回转中心重合,即转子没有力和力偶不平衡,也没有因内弯矩而产生弯曲变形。
低速平衡完成后接着可以抽真空进行高速平衡,平衡工艺如下:
(1)平衡一阶不平衡量,主要通过P2\P6 平面,通过在一阶振动相位的反方向加重来降低一阶振动值(加重平面参见图1)。
(2)采集2200、2500、2800、3000r/min下稳定的振动速度数据,在P1面加试重,然后启动机组测量加重后的响应。
(3)在P8面加试重,采集2200、2500、2800、3000r/min下稳定的振动速度数据,此时P1加重不必取下。
(4)计算影响系数,重新调整P1\P8面的加重量。
高速动平衡过程中必须控制好筒体内的真空度,真空的最低限值是0.15Pa。平衡方法主要以影响系数法和振型法为主,且要十分注意加重平面的选取,这也是燃气轮机转子高速动平衡的难点之一。
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