用振動(dòng)法進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷時(shí)，應(yīng)力求做到概念清晰、思路明確、方法得當(dāng)、刻苦實(shí)踐，才能取得滿意的效果。
一、診斷不對中故障應(yīng)做到概念清晰
1.追其不對中原因
一是設(shè)計(jì)對中考慮不夠及計(jì)算偏差;二是安裝找正誤差和對熱態(tài)轉(zhuǎn)子不對中量考慮欠佳;三是運(yùn)行操作上超負(fù)荷運(yùn)行和機(jī)組保溫不良，軸系各轉(zhuǎn)子熱變形不一;四是機(jī)器基礎(chǔ)、底座沉降不均使對中超差和軟地腳造成對中不良;五是環(huán)境溫度變化大，機(jī)器熱變形不同。
2.辨其不對中形式
軸頸在軸承中偏斜稱軸承不對中;用聯(lián)軸器連接的轉(zhuǎn)子不處在同一直線上稱軸系不對中;軸系不對中可分為平行不對中、角度不對中、綜合不對中。
3.熟知不對中特征
軸系不對中本身不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，主要影響到油膜性能和阻尼，在轉(zhuǎn)子不平衡時(shí)，由于軸承不對中對不平衡力的反作用，會(huì)出現(xiàn)工頻振動(dòng);當(dāng)其不對中過大時(shí)，有可能使轉(zhuǎn)子失穩(wěn)或產(chǎn)生碰摩，在一定條件下會(huì)出現(xiàn)高次諧波振動(dòng)(負(fù)荷大時(shí))或引起油膜渦動(dòng)進(jìn)而導(dǎo)致油膜振蕩(負(fù)荷輕時(shí))。而軸系不對中將導(dǎo)致軸向、徑向交變力，引起其振動(dòng)特征頻率為轉(zhuǎn)子工頻的軸向振動(dòng)和2倍頻分量的徑向振動(dòng)。對于齒式聯(lián)軸器，平行不對中時(shí)產(chǎn)生以軸向?yàn)橹鞯恼駝?dòng)，角度不對中及綜合不對中時(shí)和剛性聯(lián)軸器不對中一樣，會(huì)產(chǎn)生徑向振動(dòng)和軸向振動(dòng)。
二、診斷不對中故障務(wù)必思路明確
1.測軸振動(dòng)與測機(jī)殼(軸承座)的選擇
因故障時(shí)轉(zhuǎn)子振動(dòng)的變化比軸承座敏感，故用電渦流位移傳感器測軸振動(dòng)是，不具備條件時(shí)，可用速度(或加速度)傳感器測量機(jī)殼(軸承座)的振動(dòng)。
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(dòng)幅值大小的三個(gè)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、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(shí)的圖譜或不對中故障圖譜作為參考圖譜，用實(shí)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(shí)，在熟知其故障振動(dòng)機(jī)理的基礎(chǔ)上，辨清各故障之間的區(qū)別，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(shí)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(shí)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(shí)，會(huì)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(dòng)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(dòng)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(gè)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(shí)為0°，角度不對中時(shí)為180°，綜合不對中時(shí)為0°～180°。
5.振動(dòng)方向上：平行不對中主要以軸向?yàn)橹?，角度不對中和綜合不對中時(shí)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(dòng)方向?yàn)檎M(jìn)動(dòng)。
7.全息譜上2x、4x橢圓較扁，且兩者長軸近似垂直。
8.振動(dòng)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(shí)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(shí)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(dòng)故障類型有：齒輪和滾動(dòng)軸承損傷、不平衡、不對中、軸彎曲、軸裂紋、支承聯(lián)接松動(dòng)、動(dòng)靜碰摩、軸配合失效、油膜渦動(dòng)、油膜振蕩、旋轉(zhuǎn)失速、喘振等。因該機(jī)組是滑動(dòng)軸承支承的轉(zhuǎn)子，故不存在滾動(dòng)軸承損傷故障;由于機(jī)組振動(dòng)呈逐步平緩上升趨勢，依據(jù)此振動(dòng)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(dòng)。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(dòng)、動(dòng)靜碰摩、油膜渦動(dòng)，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(dòng)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并以機(jī)組正常時(shí)的圖譜作為參考圖譜，用當(dāng)時(shí)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。