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[图文]不对中故障的分析与诊断技巧           ★★★
不对中故障的分析与诊断技巧
作者：佚名 文章来源：网上搜集 点击数： 更新时间：2008-7-1 18:47:24

    摘要   从追其不对中原因，辫其不对中形式，熟知不对中特征来谈不对中故障分析与诊断的基本原则，并以诊断实例进行说明，指出不断实践是提高监测效果和诊断水平的途径之一。

    关键词  不对中  分析  诊断
    中图分类号  TB53  文献标识码  B

    用振动法进行设备状态监测与故障诊断时，应力求做到概念清晰、思路明确、方法得当、刻苦实践，才能取得满意的效果。

    一、诊断不对中故障应做到概念清晰
    1．追其不对中原因
    一是设计对中考虑不够及计算偏差；二是安装找正误差和对热态转子不对中量考虑欠佳；三是运行操作上超负荷运行和机组保温不良，轴系各转子热变形不一；四是机器基础、底座沉降不均使对中超差和软地脚造成对中不良；五是环境温度变化大，机器热变形不同。
    2．辨其不对中形式
    轴颈在轴承中偏斜称轴承不对中；用联轴器连接的转子不处在同一直线上称轴系不对中；轴系不对中可分为平行不对中、角度不对中、综合不对中。
    3．熟知不对中特征
    轴系不对中本身不会产生振动，主要影响到油膜性能和阻尼，在转子不平衡时，由于轴承不对中对不平衡力的反作用，会出现工频振动；当其不对中过大时，有可能使转子失稳或产生碰摩，在一定条件下会出现高次谐波振动（负荷大时）或引起油膜涡动进而导致油膜振荡（负荷轻时）。而轴系不对中将导致轴向、径向交变力，引起其振动特征频率为转子工频的轴向振动和2倍频分量的径向振动。对于齿式联轴器，平行不对中时产生以轴向为主的振动，角度不对中及综合不对中时和刚性联轴器不对中一样，会产生径向振动和轴向振动。
    二、诊断不对中故障务必思路明确
    1．测轴振动与测机壳（轴承座）的选择
    因故障时转子振动的变化比轴承座敏感，故用电涡流位移传感器测轴振动是首选，不具备条件时，可用速度（或加速度）传感器测量机壳（轴承座）的振动。
    2．分析频带的选择
    因不平衡、不对中故障均发生在低频带，故应根据机组转子转速选分析频带为1kHz或500Hz以下为宜。
    3．测量参数的选择
    位移d、速度v、加速度a是描述振动幅值大小的三个参数，由于位移参数对100Hz以下的低频信号敏感，速度参数对1kHz以下的低频信号敏感，加速度参数对1 kHz以上的高频信号敏感，故不对中应选位移或速度参数。
    4．诊断标准与参考图谱的选择
    在排除存在其他故障的情况下，根据机组类别和仪器功能进行选择；做简易诊断可选绝对、相对、类比三种标准之一，在此基础上再选机组正常时的图谱或不对中故障图谱作为参考图谱，用实测分析图谱与之对比作出精密诊断。
    三、诊断不对中故障力求方法得当
    进行机组的故障诊断时，在熟知其故障振动机理的基础上，辨清各故障之间的区别与联系，以求在众多的信号分析谱图中，寻找与不对中故障对应的特征信息。诊断不对中故障，可用时域波形图、幅值（功率）谱、相位谱、轴心轨迹（或提纯的）、全息谱、级联图来识别。分别有如下一些表现形式。
    1．时域波形为1X、2X叠加的M形波形。
    2．幅值、功率谱上2X分量大，常伴有1X及高次谐波；当不对中比较严重时，会出现准确的分频X12、X13及调制和差频成分1X、3X。
    3．轴线平行不对中的振动频率有明显的2X特征，而相位是基频的2倍；角度不对中的振动频率具有径向2X特征，激振力振幅对转速敏感；综合不对中特征频率为2X，激振力幅与不对中量成正比，且随转速升高而加大；联轴器同侧相互垂直的两个方向上，2X相位差是基频的2倍。
    4．在联轴器两侧同一方向的相位差：在平行不对中时为0°，角度不对中时为180°，综合不对中时为0°～180°。
    5．振动方向上：平行不对中主要以轴向为主，角度不对中和综合不对中时径向、轴向均较大。
    6．轴心轨迹呈双环椭圆，提纯轴心轨迹呈香蕉形或8字形；其进动方向为正进动。
    7．全息谱上2X、4X椭圆较扁，且两者长轴近似垂直。
    8．振动随转速、负荷变化明显；油温、介质温度变化有影响；但不随压力、流量变化。
    四、实践
    现以汽轮发电机组故障诊断为例，介绍上述不对中故障的分析与诊断基本原则的实践。 
    中国铝业河南分公司热力厂的汽轮发电机组，正常运行时各测点振值较小，2003年8月初以来，振动呈逐步平缓上升趋势。为避免设备运行状态恶化，需查找故障源消除异常振动，因此，于9月16日对该机组按图1所示测点进行了监测分析诊断。

文章录入：设备管理    责任编辑：设备管理 
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