一、什么是不對中,？

機組各轉(zhuǎn)子之間由聯(lián)軸器聯(lián)接構(gòu)成軸系,，傳遞運動和轉(zhuǎn)矩,。由于機器的安裝誤差,、承載后的變形以及機器基礎(chǔ)的沉降不均等，造成機器工作狀態(tài)時各轉(zhuǎn)子軸線之間產(chǎn)生軸線平行位移,、軸線角度位移或綜合位移等對中變化誤差,，統(tǒng)稱為不對中。

不對中這個術(shù)語在有些場合會引起歧義,。在狀態(tài)監(jiān)測中不對中通常指的是由聯(lián)軸器聯(lián)接轉(zhuǎn)子引起的不對中,。（在一個設(shè)備兩端軸承中心不在一個軸線上有的場合也叫做軸承不對中）,。

1.1 什么是對中

什么是聯(lián)軸器不對中：

從上面不對中的定義可以看出，實際中是不可能存在理想的完全在一條直線上的轉(zhuǎn)子聯(lián)接,。因此,，實際運行的轉(zhuǎn)子總是存在一定的不對中量的。

在工業(yè)現(xiàn)場使用的旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備有“二不一有”的說法,，就是任何運動的機械設(shè)備總是有“不平衡”,，“不對中”，有“摩擦”,。

因此,，和不平衡一樣，不對中只有在不對中量超過一定程度才稱之為不對中故障,，只有超過一定程度成為故障后才需要進行維修維護處理,。

二、不對中的類型和危害

2.1 不對中的類型

1.平行不對中

軸線產(chǎn)生平行位移,，叫做平行不對中,。

2.角度不對中

軸線角度位移，叫做角度不對中,。

3.綜合不對中

軸線即產(chǎn)生平行位移又產(chǎn)生角度位移,，叫做綜合不對中。

綜合不對中=平行不對中+角度不對中

2.2 不對中的危害

有文獻記錄,，幾乎50%的旋轉(zhuǎn)機械的停機故障是由不對中引起的,。

也有資料稱轉(zhuǎn)子系統(tǒng)機械故障的60%是由不對中引起的。

上圖為對兩種聯(lián)軸器不同對中情況的紅外成像圖,，右側(cè)的不對中情況明顯的產(chǎn)生更大的熱量,。

良好的對中將帶來：

●減少生產(chǎn)損失

●延長設(shè)備的生產(chǎn)時間

●減少軸承和密封失效

●減少設(shè)備的振動

●減少聯(lián)軸節(jié)的磨損

●降低維修成本

●解決對中不良故障將使您節(jié)約運行成本

一個聯(lián)軸節(jié)對中偏差0.5mm的電機的電流是12.2 A，使用激光對中儀對中后,，聯(lián)軸節(jié)對中偏差降為0.05mm,，此時電機電流降為11.8 A，節(jié)約了3.28%的能量,。

我們只按節(jié)約1%的能量來進行下面的計算,。

三、如何診斷不對中故障,？

和轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡一樣,，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生質(zhì)量不對中后，大多數(shù)情況下是看不見摸不到的（除了嚴重的不對中造成磨損,，發(fā)熱）,，要如何診斷轉(zhuǎn)子出現(xiàn)了轉(zhuǎn)子質(zhì)量不對中故障呢？

用機械的方法直接測量是最直觀想到的方法，比如用直尺,、千分表等,；但用機械法有很多限制，比如精度及對中效率問題,、機械不能隨意停止下來處理對中,、機械運轉(zhuǎn)狀態(tài)和停止狀態(tài)不一樣等。

振動信號分析方法是診斷轉(zhuǎn)子不對中有獨到之處,，是十分實用的方法,。

3.1 不對中的振動力學特征

上圖左側(cè)為角度不對中，右側(cè)為平行不對中,。角度不對中時,，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，轉(zhuǎn)子的重心也變化一周,；角度不對中時,，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，轉(zhuǎn)子的重心變化兩周,。因此,，角度不對中時?振動?號的頻率和轉(zhuǎn)子工頻一樣，平?不對中時振動信號的頻率是轉(zhuǎn)子工頻的兩倍,。

不對中的振動信號圖譜

如上圖,，不對中出現(xiàn)時的典型振動信號為頻譜圖1倍頻（1X）+2倍頻（2X），通常伴隨著3倍頻（3X）,。

原因是實際的不對中通常是綜合不對中,，所以即有角度不對中產(chǎn)生的1倍頻，又有平行不對中產(chǎn)生的2倍頻,。通常2倍頻較大,。

聯(lián)軸器不對中故障的特征頻率就是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)頻的兩倍（也稱為2倍頻、2X）,。

不對中的振動信號說明：

1.二倍工頻占振動的主要成分

2.不對中嚴重時,，會產(chǎn)生較多諧波的高諧次（4-8）倍頻的振動

3.角不對中產(chǎn)生較大的軸向振動

4.如果聯(lián)軸節(jié)的短節(jié)過長或過短，通常會產(chǎn)生明顯的3倍頻的振動

5.振動隨負荷而變,，工頻振動變化明顯

6.從之前介紹的“二不一有”知道,，轉(zhuǎn)子是一定存在著某種程度的不對中的，所以通常振動信號分析中都能發(fā)現(xiàn)存在工頻信號和2倍頻,，只有這些信號過大時才能說明存在不對中故障,，并且這些信號的大小和不對中量成正比。

不對中的診斷總結(jié)：

轉(zhuǎn)子不對中的振動特征

在實際診斷中,，除了振動信號外,，還要根據(jù)和運行工藝參量?關(guān)聯(lián)性（也稱之為參數(shù)敏感性）進行更精準的診斷。

轉(zhuǎn)子不對中的敏感參數(shù)

在實際診斷中,，有三種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子：水平軸,、懸臂水平軸、垂直軸,。其振動幅值大小關(guān)系總結(jié)如下：

相位關(guān)系對診斷不對中故障很有幫助,。上圖顯示當發(fā)生不對中時，兩端的軸向振動相位差180度,，徑向振動相位差180度,。

四、如何處理不對中故障,？

轉(zhuǎn)子發(fā)現(xiàn)質(zhì)不對中后,，就要通過“找對中”來消除或減小不對中量以達到標準（國際標準、國內(nèi)標準,、行業(yè)標準,、產(chǎn)家標準等）。

所謂“對中”,，就是測量出一軸相對于另一軸偏離理想對中狀態(tài)的大小和方向,，把它轉(zhuǎn)換成被調(diào)機器底腳的校正量，通過移動被調(diào)機器達到接近理想對中狀態(tài),。對中的完成包括三個主要步驟：

1.測量不對中量的大小和方向

2.計算校正量

3.調(diào)整機器狀態(tài)

4.1 轉(zhuǎn)子對中的方法

最簡單也是最早使用的對中工具是直尺,，用它沿聯(lián)軸節(jié)凸緣憑眼睛找正。在最好的情況下,，其分辨率可以達到0.1mm,。它適用于運轉(zhuǎn)速度低且不常運行的機器，現(xiàn)在仍用直尺作為初步對中的工具,。

精密機器對中可用塞尺,、內(nèi)徑千分尺或千分表，其分辨率可達到0.01mm,。使用上述工具對中工作繁復并耗費大量時間,，有時還可能得出錯誤的數(shù)據(jù)。

對中計算器是便攜式小型對中儀器,，它以位移傳感器代替千分表,，讀數(shù)直接輸入機，再輸入有關(guān)的距離參數(shù),，計算機根據(jù)一定的程度計算和分析,。位移傳感器的分辨率為0.01mm。

激光對中儀是目前較為理想的精密對中儀器,，使本來繁重費時的對中工作能夠迅速準確的完成,。

激光對中儀及使用示意

五、案例

1.某引風機不對中故障

上圖為聯(lián)軸器一端軸承座上測得的振動時域和頻譜圖。

波形特征：總體模樣類似正弦波

頻譜特征：存在較大的2X轉(zhuǎn)頻的頻率分量（1X較小,，伴隨很小的3X）,。

2.泵的不對中

設(shè)備轉(zhuǎn)速為2984rpm/min

從前后信號頻譜的對比可以看出，原來以1X信號為主的信號,，變?yōu)?X,、3X…..8X…的信號，其中2X為最大,，發(fā)生較多的高次諧波,。

拆卸下來的彈性塊如下圖：

成都卓微科技有限公司（卓微科技）致力于設(shè)備健康管理系統(tǒng)的關(guān)鍵器件和核心軟件研發(fā)。卓微科技的核心團隊在傳感器領(lǐng)域,、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測軟件開發(fā)和應用方面具有豐富經(jīng)驗,。卓微科技在成都高新西區(qū)建有研發(fā)中心，負責傳感器,、數(shù)據(jù)采集卡和軟件研發(fā),；在德陽羅江軍民融合基地建有生產(chǎn)線，負責傳感器和數(shù)據(jù)采集卡的生產(chǎn)測試及系統(tǒng)聯(lián)調(diào),?！白繝柌环玻娢⒅?，精確診斷+智能識別是卓微科技在設(shè)備健康管理和故障診斷領(lǐng)域持續(xù)追求的目標,！

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