转子不对中|3种类型下的故障振动特征、故障原因及处理措施！

2017-10-09 13:43阅读：

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大型机组通常由多个转子组成，各转子之间用联轴器联接构成轴系，传递运动和转矩。由于机器的安装误差、工作状态下热膨胀、承载后的变形以及机器基础的不均匀沉降等，有可能会造成机器工作时各转子轴线之间产生不对中。具有不对中故障的转子系统在其运转过程中将产生一系列有害于设备的动态效应，如引起机器联轴器偏转、轴承早期损坏、油膜失稳、轴弯曲变形等，导致机器发生异常振动，危害极大。下面就说说转子不对中。

一、转子不对中的类型

转子不对中通常是指相邻两转子的轴心线与轴承中心线的倾斜或偏移程度。
转子不对中可分为联轴器不对中和轴承不对中。

转子不对中的受力情况
轴颈在轴承中偏斜称为轴承不对中，轴承不对中本身不会产生振动，它主要影响到油膜性能和阻尼，在转子不平衡情况下，由于轴承不对中对不平衡力的反作用，会出现工频振动。

平行不对中

偏角不对中

平行偏角不对中
联轴器不对中又可分为平行不对中、偏角不对中和平行偏角不对中三种情况。
平行不对中时振动频率为转子工频的两倍。
偏角不对中使联轴器附加一个弯矩，以力图减小两个轴中心线的偏角。轴每旋转一周，弯矩作用方向就交变一次，因此，偏角不对中增加了转子的轴向力，使转子在轴向产生工频振动。平行偏角不对中是以上两种情况的综合，使转子发生径向和轴向振动。轴承不对中实际上反映的是轴承座标高和轴中心位置的偏差。轴承不对中使轴系的载荷重新分配。负荷较大的轴承可能会出现高次谐波振动，负荷较轻的轴承容易失稳，同时还使轴系的临界转速发生改变。
二、不对中故障的特征

1.转子不对中故障的振动特征

序号	特征参量	平行不对中	角度不对中	综合不对中
1	时域波形	1×频与2×频叠加波形	1×频与2×频叠加波形	1×频与2×频叠加波形
2	特征频率	2×频明显较高	2×频明显较高	2×频明显较高
3	常伴频率	1×频，高次谐波	1×频，高次谐波	1×频，高次谐波
4	振动稳定性	稳定	稳定	稳定
5	振动方向	轴向为主	径向，轴向均较大	径向，轴向均较大
6	相位特征	较稳定	较稳定	较稳定
7	轴心轨迹	双环椭圆	双环椭圆	双环椭圆
8	进动方向	正进动	正进动	正进动
9	矢量区域	不变	不变	不变

1）转子径向振动出现二倍频，以一倍频和二倍频分量为主，轴系不对中越严重，二倍频所占的比例就越大，多数情况甚至出现二倍频能量超过一倍频能量；
2）振动信号的原始时域波形呈畸变的正弦波；
3）联轴器两侧相邻两个轴承的油膜压力呈反方向变化，一个油膜压力变大，另一个则变小；
4）联轴器不对中时轴向振动较大，振动频率为一倍频，振动幅值和相位稳定；
5）联轴器两侧的轴向振动基本上是呈现出 180°反相的；
6）典型的轴心轨迹为月牙形、香蕉形，严重对中不良时的轴心轨迹可能出现“8”字形；涡动方向为同步正进动。

齿轮轴对中不良的频谱图

齿轮轴对中不良的波形图
2.转子不对中故障振动敏感参数

序号	敏感参数	随敏感参数变化情况
1	振动随转速变化	明显
2	振动随油温变化	有影响
3	振动随介质温度变化	有影响
4	振动随压力变化	不变
5	振动随流量变化	不变
6	振动随负荷变化	明显
7	其他识别方法	1.联轴器两侧轴承振动较大； 2.环境温度变化对振动有影响；

7）振动对负荷变化敏感。当负荷改变时，由联轴器传递的扭矩立即发生改变，如果联轴器不对中，则转子的振动状态也立即发生变化。一般振动幅值随着负荷的增加而升高；
8）轴承不对中包括偏角不对中和标高变化两种情况，轴承不对中时径向振动较大，有可能出现高次谐波，振动不稳定。由于轴承座的热膨胀不均匀而引起轴承的不对中，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要比负荷的改变滞后一段时间。

3.转子不对中故障原因及处理措施

序号	故障原因分类	故障原因	治理措施
1	设计原因	1.对工作状态下热膨胀量计算不准； 2.对介质压力，真空度变化对机壳的影响计算不准； 3.给出的冷态对中数据不准；	1.核对设计给出的冷态对中数据： 2.按要求检查调整轴承对中； 3.检查热态膨胀是否受限；

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