激光对中仪找正方法(联轴器不对中的诊断不能仅仅看是否2倍频突出)

转子不对中诊断

联轴器的形式多种多样，根据不同的分类方法，可分为固定式、移动式联轴器；刚性联轴器、挠性联轴器，不同结构类型联轴器其表现振动特征亦有差异，本文着重对现场应用最普遍的弹性胶圈式及膜片式联轴器进行分析。

由于挠性联轴器强大的补偿能力，一定程度上不对中振动表现出的往往是联轴器补偿能力的大小，适应转子系统能力的多少，而非对中偏差量。这也是为什么现场很多人用目测、锯条进行找中心，而振动良好的主要原因。

4.1转子不对中简易诊断

4.1.1振动频率分析：

转子不对中振动主要频率成分为转速频率及2倍频，即，简易振动表所测位移值与速度值，经公式换算后速度值明大于位移值。且振动加速度的测量值非常小。当转子转速达到临界转速的1／2时，将引起转子系统的谐波共振，此时按2倍转速频率计算，所测位移值与速度值，经公式换算后基本相等。

4.1.2振动位置及方向性：

一般情况下，联轴器不对中产生的力通常被被连结的设备部件“分享”，结果使得驱动端与被驱动端的振动幅值有可能是相同的。当然，由于刚度和质量的不同，轴承的结构形式不同，振幅存在一定差别，特别是一侧为滚动轴承，另一侧为滑动轴承时，振幅相差尤其明显，瓦侧振幅应小很多。但无论如何，振动并不会只存在于一个部件上，两侧振动与先前相比都有明显改变，振动方向主要表现在轴向和径向，轴向振动是转子不对中的主要特征之一。当然也存在有特殊情况的时候，振动也可能表现在设备的自由端或悬臂端。另外如上文所述，特殊情况下振动最大处可能并不在联轴器附近，但此类情况极少发生。

由于联轴器不对中引起的径向振动都具有典型的高度方向相关性，所以不对中出现在一个特定的方向上，与不平衡不同，所有方向的径向力不会相等。如图3-4所示。

从中可以看出，由于径向振动最大值与最小值间的差别很大，所以，可以认为径向振动是方向相关的。在2点位置的振幅为13mm/s，而与2点位置垂直的11点位置处的振幅仅有2mm/ sec。振幅相差6倍以上，可以判断振动是高度方向相关的定向振动。而转子不平衡时，径向振幅之比通常小于4：1，而且径向对称两点的振幅基本相等。

轴系不对中时，会在径向及轴向两个方向上都产生振动。刚性联轴器角度不对中和齿式联轴器不对中时，轴向振动值可能会明显大于径向振动值，而且联轴器两侧轴向的最大振动值往往都发生在不对中所在的方向上。

4.1.3振动与负荷关系：

不对中故障振动对负荷变化较为敏感。对于联轴器不对中而言,当负荷变化时。由联轴器的扭矩立即发生变化，如果联轴器不对中，则转子的振动状态也立即发生变化，所以振动幅值有明显的改变，一般情况下负荷越大振幅越大。由于现场很大一部分设备负荷的调整是通过改变转速来实现的，所以注意区分不对中和转子不平衡两者。而对于轴承不对中而言，负荷变化后由于温度分布的变化，轴承座的热膨胀不均匀引起轴承不对中，使转子的振动也要发生变化，但由于热传导的惯性，振动的变化在时间上比负荷的改变要滞后一段时间。

4.1.4联轴器外部观察：

前面提到弹性柱销联轴器、膜片式联轴器强大的补偿能力，即使存在一定程度的不对中，设备振动可能良好，但这并不是说可以随便降低联轴器对中精度，现场经常所见弹性元件过早的损坏，轴承在良好润滑状态下的非正常磨损，其主要原因就是联轴器不对中。根据现场实际测试经验，这两种联轴器对中偏差200μm，甚至更大一些时不会引起较大振动，但弹性元件会过早损坏。所以，当发现弹性元件经常性损坏时，应检查联轴器对中情况。

4.1.5不对中与温度关系：

温度原因引起的热态不对中，在我们现场设备故障中屡见不鲜，不明就里者往往不知所以，温度对联轴器对中的影响主要集中在轴承座标高的变化，其必要条件是设备运行前后，轴承座或基础存在显著温差，如汽轮机轴承座坐落在汽缸上面、还有大型的轴流引风机（如下图），整个轴承支撑系统都坐落在风道内，当温度升高、或降低时，轴承座标高就会发生变化，温差大小一般由介质温度决定。所以设备运行后两根转子由于的支撑系统膨胀不一，造成联轴器冷态时对中，而热态不对中现象。通用设备一般都是被牵引部分受温度影响较大，电机侧转子一般无影响。此类不对中振动主要表现特征为，刚刚开机振动良好，经过一段时间后，振动慢慢上涨，然后趋于稳定在一个振动值，振动幅度取决于热膨胀造成的不对中程度。

以上几点是联轴器不对中简易诊断的主要特征，而最简便、最有效的识别方法是使用仪器测量联轴器两端轴承座振动相位。

4.1.6轴承位置的影响：

当转子存在径向不对中时，轴承位置低（轴颈高）的轴承的润滑油压力和温度，通常低于轴承位置高（轴颈低）的轴承。

4.2转子不对中谱图及相位诊断

4.2.1不对中故障的振动频率通常是1倍频、2倍频和3倍频，根据不对中的程度和类型，振动频率也可能以任意的组合出现。角不对中通常引起1倍频振动，而平行不对中则会产生2倍频振动。联合不对中能产生1倍频和2倍频振动，有时1倍频、2倍频和3倍频也会同时出现。2 倍频所占比例越大，往往表明不对中越严重。所以通常可根据 2倍频和工频所占比例来判断不对中的严重程度。另外膜片联轴器与连接螺栓有关的振动频率参考上文。

4.2.2角度不对中时，联轴器两端轴向相位差180°（±30°）；平行不对中时，联轴器两端径向相位差180°（±30°，刚性联轴器除外）；一般，当相对轴向运动的相位差为60°时，也可能存在不对中故障；同一轴承轴向不同测点的相位基本相同。

4.2.3时域：通频时域波形图为周期性的畸变正弦波，即在工频的正弦波上存在二倍频次峰，波峰翻倍，重复性好，有时每转出现1个、2个或3个峰，没有大的加速度冲击现象。轴心轨迹呈香蕉形或8字形，正进动，且形态稳定。

4.2.4冷态不对中一开车二倍频的幅值就高，热态不对中是在开车或运行的过程中逐步形成的，而不对中形成后的二倍频幅值和相位都较为稳定

4.2.5全息谱图上，二倍频及4倍频的轴心轨迹为很扁的椭圆，且两者长轴近似垂直，这是因为不对中是固定的单方向受力，同一测量截面上相互垂直的两个测点的二倍频相位差是工频的两倍，即180°，而4倍频为360°，所以两者的轴心轨迹均为直线，且两轴线正好相互垂直，见下图。

对于大型设备来说，轴心位置、轴心轨迹、轴瓦温度、顶轴油压、转轴晃度等都是判断对中的有效方法，将在下一章节进行阐述

5.类似故障甄别

5.1不对中的谱特征和裂纹的谱特征类似，均以两倍频为主，二者的区分主要是振动幅值的稳定性，不对中振动比较稳定。用全息谱技术则容易区分，不对中为单向约束力，二倍频椭圆较扁。轴横向裂纹则是旋转矢量，二倍频全息谱比较圆。

5.2对有带有变速箱的设备，不对中故障可能引发啮合频率的高频振动，这些高频成分的出现可能会掩盖真正的振源。如高频振动在轴向上占优势，而联轴器相邻部位轴向工频亦相应较大，则齿轮振动可能是不对中原因引起　

5.3轴向工频有可能是角度不对中，也有可能是轴承不对中。一般情况，角度不对中时轴向工频振值比径向大，而轴承不对中正好相反，因为后者是由不平衡引起。

5.4 轴承不对中主要为工频，本身不会产生二倍频，情况严重而发生局部摩擦时，会产生次谐波和高次谐波；轴系不对中则主要为二倍频、工频。

5.5 轴承不对中为椭圆；轴系不对中则为月牙形、香蕉形，严重时为 8 字形等轴心轨迹。如果轴上的滚动轴承确实起翘，同一轴承轴向各测点振动的振幅应该差别较大。

5.6轴承不对中的轴向振动只发生在某一轴承上，且振值不太大；而轴系角度不对中时，则为紧靠联轴器两侧的轴承同时产生较大的轴向振动。

6.转子不对中处理方法

现场不对中的处理方法有百分表找中心和激光对中仪找中心两种。两种方法都比较成熟不多做介绍，需要指出的是对中过程中需要注意以下几点

6.1地脚垫片数量的控制：

现场经常见到有的地脚垫片达十几片之多，若处在负荷侧轴承座下，由于弹簧效应，将造成支撑刚度减弱，若负荷较大或弹簧效应明显，则形成软脚振动故障，同时影响转子对中精度。因此垫片数应控制在3片以下，遇到特殊情况时最多也不应超过5片。

6.2轴承座标高变化：

存在热态不对中的设备应在冷态时留有预留膨胀余量，余量大小可从厂家查询，或热态停机后及时测量对中数据，待冷态后重新测量，从而计算转子标高变化量。

6.3设备应力的影响：

找中心后，经短时间运行，中心偏差较大，反复多次无改善，这种现象多与设备存在过大应力有关，特别注意连接管道施加给设备的应力。

6.4调整长轴的影响：

如果没有特殊情况，调整对中时一定要调整最短轴的轴承座，调整长轴的轴承座，经常会遇到这样的情况，联轴器对中合格，但长轴的两个轴承在轴承座内偏斜，造成轴承不对中现象。

6.5锥销紧度的影响：

某些联轴器对中时可能存在锥销与孔配合不良，造成某个锥销紧力特别大，设备运行时就会产生振动，再者是联轴器本身不规则，形成的不对中现象，这也是为什么有时重新调转180度连接后振动正常的原因之一。