轉(zhuǎn)子受熱后出現(xiàn)的彎曲變形稱為熱彎曲。熱彎曲將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子平衡狀態(tài)的變化，因此熱彎曲又稱為熱不平衡。

熱彎曲是一種較為常見的振動現(xiàn)象，引起熱彎曲的原因也是多種多樣的。本文僅討論熱彎曲的共性問題，即它們共有的振動特征。具體的熱彎曲問題，包括中心孔進油、動靜摩擦、發(fā)電機的熱彎曲等，則不在討論范圍內(nèi)。

01 熱彎曲的原因

1）材質(zhì)缺陷

轉(zhuǎn)子材質(zhì)的缺陷可以引起熱彎曲。如果材質(zhì)不均勻，受熱后膨脹會不均勻，導(dǎo)致熱彎曲；若在制造階段轉(zhuǎn)子有殘余應(yīng)力，受熱后應(yīng)力釋放，也會導(dǎo)致熱彎曲。

2）暖機時間不夠

由于上下缸溫差的存在，停機后轉(zhuǎn)子上部的溫度比下部高，使轉(zhuǎn)子出現(xiàn)熱彎曲，投盤車后需要較長時間才能恢復(fù)。大型機組一般規(guī)定連續(xù)盤車的時間不能少于4h。如果盤車時間短，熱彎曲不能恢復(fù)，開機后就會出現(xiàn)振動。

3）轉(zhuǎn)子與水或冷蒸汽接觸

由于管道設(shè)計或運行操作方面的原因，水或冷蒸汽可以從主蒸汽管道、再熱蒸汽管道、抽汽管道、除氧器和汽封系統(tǒng)進入汽缸并與轉(zhuǎn)子接觸，引起局部溫度的降低，導(dǎo)致熱彎曲。

4）動靜摩擦

當轉(zhuǎn)子與靜止部件的間隙消失時，就會發(fā)生動靜摩擦，使接觸處的溫度升高，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子溫度分布的不對稱，發(fā)生熱彎曲。

5）轉(zhuǎn)子中心孔進油

轉(zhuǎn)子中心孔進油之后，如果油在孔內(nèi)形成汽化一凝結(jié)的循環(huán)，將對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生不對稱的冷卻或加熱，產(chǎn)生熱彎曲。

6）套裝葉輪松動

套裝葉輪松動使熱阻變化，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子與葉輪接觸的部位溫度不均勻，產(chǎn)生熱彎曲。

7）套裝部件的間隙消失將轉(zhuǎn)子蹩彎

8）發(fā)電機的熱彎曲

發(fā)電機轉(zhuǎn)子冷卻不均勻、內(nèi)摩擦力、短路也可以引起熱彎曲。

02 熱彎曲引起振動的機理

汽輪機轉(zhuǎn)子在高溫和高壓的蒸汽介質(zhì)中工作，發(fā)電機轉(zhuǎn)子在投入勵磁電流后也會被加熱。一般來說，轉(zhuǎn)子溫度的均勻增加只會引起長度的增加，而不會使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生彎曲。之所以發(fā)生熱彎曲，是由于轉(zhuǎn)子截面存在著某種不對稱的因素，包括溫度不對稱、應(yīng)力不對稱、材質(zhì)不對稱等等。