1.摩擦原因

运动和静态摩擦问题也会导致其他部件的故障，如转子挠度，从而加剧气缸的振动，最终导致大轴弯曲或气缸断裂。摩擦振动损坏的原因如下。（1）主轴振荡过大；如果旋转轴振幅超过运动和静态振动，摩擦振动器就会损坏。（2）运动和静态间隙不足；由于安装间距太小或间距调整不当，不能满足设备的安装和维护需要，会造成摩擦振动的损坏。（3）气缸体的弯曲和变形；当上下滚筒温差过大或预热时间不足时，滚筒会产生变形和弯曲，导致滚筒产生摩擦振动。（4）不对称的转子和支撑。由于旋转构件的变形、运动、转子和支撑的不对称性，整个转子向最外倾斜。如果摩擦错误和磨损断裂，摩擦损坏将在短时间内迅速蔓延。（4）非对称转子和支撑。

2.摩擦振动的故障特征和机理

1.1动静摩擦机制

由于转子重、速度不平衡等因素，在汽机中产生较高的振动。理论上，振动峰值与不平衡体之间的延迟角称为机械延迟角。当振动出现在临界速度时，机械延迟角为90°，当振动出现在临界转速以下时，它小于90°，当振动出现在临界转速以上时，它大于90°。由各种原因引起的动静摩擦会在转子摩擦部位形成局部热量，导致转子不均匀膨胀或暂时弯曲，从而在一定程度上产生转子的不平衡质量。这种额外的不平衡质量将与原始质量结合起来，产生新的不平衡，从而决定机组的振动。由于动静摩擦力均出现在较高的振幅上，动静摩擦产生的额外不平衡质量的方向与原振幅基本一致。在低于临界速度的情况下，原有的不平衡质量与额外的不平衡质量叠加，使系统产生更大的不平衡质量，从而引起系统振动。

1.2动态和静态分类

从动静摩擦的角度来看，动静摩擦可分为轴向摩擦和径向摩擦。当旋转部分与固定部分之间没有轴向间隙时，摩擦以轴向摩擦的形式出现；如果旋转部分与静止部分之间的径向间隙不存在，则会发生以径向摩擦为主的碰撞。从接触表面看，转子的径向摩擦可分为周向摩擦和局部摩擦。旋转过程中，转子与静子之间保持一定的接触，即整个循环的摩擦；旋转时，如果转子只接触定子弧区，就会产生局部摩擦碰撞

2.动静摩擦的位置和时间

2.1动静摩擦位置

汽机叶片运动和静态部件之间有很小的间隙。一旦间隙消失，就会引起启动和静摩擦，从而引起摩擦振动。根据汽车机械的特点，确定轴径向范围内运动和静摩擦的范围。轴向摩擦主要集中在叶片与隔板之间或叶片的轮毂与隔板之间。由于机组在冷、热、静、旋转等工况下的轴向间隙很小，运动和静两种工况之间的差异很大，因此由于轴向间隙较小，运行中的摩擦力较大。总之，径向摩擦元件包括：①转子及末端气封；②转子和叶片顶部的气封；③轴及膜片密封；④转子和桥梁密封；⑤电机转子及密封件；⑥电机转子及炭刷；⑦电机转子和静子。

2.2动静摩擦时间

在机组启动阶段，温升状态发生了很大变化。由于转子系统的热惯性低于气缸，在制冷或加热过程中，转子系统与气缸的膨胀不协调，动态和静态元件之间的间隙也会发生变化。当移动零件与固定零件之间的间隙消失时，就会发生摩擦振动。在冷热条件下，转子的扩展速度快于气缸。在轴向方向，该设备将有不同的扩展。在膨胀差大的情况下，由于轴向的运动和静态摩擦，轴向的轴向摩擦增大；由于转子的快速扩张，内部间隙逐渐减小，导致径向摩擦；在原位启动时，由于油管的扩张会受到阻碍，导致油管的变形和位移，使油管更容易发生运动和静态摩擦。在热、超热启动条件下，如果汽水温度过低，或在低速工况下，会导致转子、气缸的冷却。在这种情况下，气缸收缩缓慢，转子收缩快，使气缸径向间隙消失，气缸变形，使气缸在动态和静态两个方向发生变化，但也使气缸的负膨胀率非常不同。负张量大于一定值后，动静间隙消失，轴向摩擦；无论启动时采用何种脉冲方式，转子与气缸之间的相对位置都可能发生变化，导致气缸与支撑座标高度的变化。在径向间隙较小的情况下，很容易产生径向动、静摩擦和径向摩擦。在提高临界转速的过程中，由于机组的初始振动强度较大，转子与固定件之间存在动静摩擦。在负载的早期阶段，与机组的启动类似，其加热状况也会发生剧烈变化，因此也会产生类似的动静摩擦现象。在稳态运行条件下，由于外界冲击，电机的转子会产生动静摩擦。有些设备，即使不受外界影响，但由于使用时间长，隔油板等部位的油会积累和碳化，导致间隙变小，最终完全消失，容易导致动静元件之间的摩擦，导致摩擦振动。

3.建议和措施

如果启动时有动静摩擦，机组仍需低速运行，动静摩擦部分需通过摩擦逐渐分离。当振动超过一定极限时，必须立即停止，加热一段时间后重新启动，使转子弯曲恢复正常状态。这种方法，经过几次重复，摩擦通常会消失。不要使用触摸转折点来强制启动，这将导致平整主轴的永久弯曲，具体如下：

（1）在启动或带载操作过程中，为防止设备因振动急剧上升而损坏，振动保护不能解除。

（2）如果振动继续增大，应及时停止或减载，以免影响装置的安全：如果加载过程中有摩擦，振动可限制在一定的波动范围内，并可观察运行一段时间，使其在适当的间隙中产生爆炸性振动。

（3）启动时，如果机器有动静摩擦，不能强制提高速度，以免使大轴头永久变形。当速度大于临界速度时，速度保持在可控振动的速度，当速度达到一定值时，速度就会上升。当速度低于临界速度时，应立即停止，一段时间后可重新启动。

（4）汽轮机的动静径向间隙很小，启动前必须控制膨胀差、气缸温差、轴偏心等主要参数在一定范围内，否则摩擦会导致转子弯曲，振动增加，甚至无法启动。

（5）确定产生的动静摩擦元件的振动特性，主要是频谱中的工作频率成分。冠层中的高频成分、双频成分和低频成分非常小，因此在冠层中存在顶部切割现象。当旋转速度大于某个阈值时，当阈值大于该阈值时，该阈值就会增加。与初始值相比，机组停止运行后，转子的摆动范围增加，系统的频率振荡范围和相位不断变化。

4.结语

汽轮机初始启动时，由于轴向摩擦，转子会产生热偏振，从而产生动静摩擦。因此，有必要分析动静摩擦部位，找出摩擦振动故障的原因，并给出相应的对策，分析摩擦振动的原因。在不断开发改造汽轮机组的同时，逐步改进其运行中面临的各种问题，提高设备的运行效率，提高运行安全性，保证汽轮机组的可持续运行。