.測軸振動與測機(jī)殼(軸承座)的選擇，不對中故障的分析與診斷技巧

因故障時轉(zhuǎn)子振動的變化比軸承座敏感，故用電渦流位移傳感器測軸振動是優(yōu)選，不具備條件時，可用速度(或加速度)傳感器測量機(jī)殼(軸承座)的振動。

2.分析頻帶的選擇

因不平衡、不對中故障均發(fā)生在低頻帶，故應(yīng)根據(jù)機(jī)組轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速選分析頻帶為1kHz或500Hz以下為宜。

3.測量參數(shù)的選擇

位移d、速度v、加速度a是描述振動幅值大小的三個參數(shù)，由于位移參數(shù)對100Hz以下的低頻信號敏感，速度參數(shù)對1kHz以下的低頻信號敏感，加速度參數(shù)對1 kHz以上的高頻信號敏感，故不對中應(yīng)選位移或速度參數(shù)。

4.診斷標(biāo)準(zhǔn)與參考圖譜的選擇

在排除存在其他故障的情況下，根據(jù)機(jī)組類別和儀器功能進(jìn)行選擇;做簡易診斷可選優(yōu)良、相對、類比三種標(biāo)準(zhǔn)之一，在此基礎(chǔ)上再選機(jī)組正常時的圖譜或不對中故障圖譜作為參考圖譜，用實測分析圖譜與之對比作出精密診斷。

三、診斷不對中故障力求方法得當(dāng)

進(jìn)行機(jī)組的故障診斷時，在熟知其故障振動機(jī)理的基礎(chǔ)上，辨清各故障之間的區(qū)別與聯(lián)系，以求在眾多的信號分析譜圖中，尋找與不對中故障對應(yīng)的特征信息。診斷不對中故障，可用時域波形圖、幅值(功率)譜、相位譜、軸心軌跡(或提純的)、全息譜、級聯(lián)圖來識別。分別有如下一些表現(xiàn)形式。

1.時域波形為1X、2X疊加的M形波形。

2.幅值、功率譜上2X分量大，常伴有1X及高次諧波;當(dāng)不對中比較嚴(yán)重時，會出現(xiàn)準(zhǔn)確的分頻X12、X13及調(diào)制和差頻成分1X、3X。

3.軸線平行不對中的振動頻率有明顯的2X特征，而相位是基頻的2倍;角度不對中的振動頻率具有徑向2X特征，激振力振幅對轉(zhuǎn)速敏感;綜合不對中特征頻率為2X，激振力幅與不對中量成正比，且隨轉(zhuǎn)速升高而加大;聯(lián)軸器同側(cè)相互垂直的兩個方向上，2X相位差是基頻的2倍。

4.在聯(lián)軸器兩側(cè)同一方向的相位差：在平行不對中時為0°，角度不對中時為180°，綜合不對中時為0°～180°。

5.振動方向上：平行不對中主要以軸向為主，角度不對中和綜合不對中時徑向、軸向均較大。

6.軸心軌跡呈雙環(huán)橢圓，提純軸心軌跡呈香蕉形或8字形;其進(jìn)動方向為正進(jìn)動。

7.全息譜上2X、4X橢圓較扁，且兩者長軸近似垂直。

8.振動隨轉(zhuǎn)速、負(fù)荷變化明顯;油溫、介質(zhì)溫度變化有影響;但不隨壓力、流量變化。

四、實踐

現(xiàn)以汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷為例，介紹上述不對中故障的分析與診斷基本原則的實踐。

根據(jù)機(jī)組結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析

大型機(jī)組常見振動故障類型有：齒輪和滾動軸承損傷、不平衡、不對中、軸彎曲、軸裂紋、支承聯(lián)接松動、動靜碰摩、軸配合失效、油膜渦動、油膜振蕩、旋轉(zhuǎn)失速、喘振等。因該機(jī)組是滑動軸承支承的轉(zhuǎn)子，故不存在滾動軸承損傷故障;由于機(jī)組振動呈逐步平緩上升趨勢，依據(jù)此振動形式和特征及機(jī)組情況，可排除原始不平衡、突發(fā)不平衡、軸彎曲、軸裂紋、軸配合失效、油膜振蕩、旋轉(zhuǎn)失速、喘振故障的產(chǎn)生。

選用電渦流位移傳感器(水平、垂直、鑒相)測機(jī)組軸的振動。鑒于機(jī)組轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為3000r/min (50Hz )，故選分析頻帶為500Hz以下。由初步分析知，該機(jī)組可能發(fā)生的故障是漸變不平衡、不對中、支承聯(lián)接松動、動靜碰摩、油膜渦動，而這些故障均與轉(zhuǎn)子工頻(50Hz)、半頻或倍頻等低頻成分相關(guān)，且因電渦流位移傳感器本身輸出的是位移參數(shù)，故選位移參數(shù)作為測量參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，選表1作為振動評價標(biāo)準(zhǔn)，并以機(jī)組正常時的圖譜作為參考圖譜，用當(dāng)時所測圖譜與其進(jìn)行對比分析診斷，以確診機(jī)組的故障類型。