旋转机械不对中故障的诊断与特征分析
         旋转机械在运行过程中，由于安装误差、基础沉降、部件磨损或热变形等原因，常出现轴系不对中现象。不对中是导致设备振动异常、噪声增大甚至部件损坏的常见故障之一。准确识别不对中的类型与特征，对于设备状态监测与故障诊断具有重要意义。

1. 不对中的基本特点

频率成分：振动频谱中包含旋转频率（1倍频）及2倍频，其中2倍频幅值通常较为突出，在频谱图上可清晰分辨两个频率的峰值。
方向特点：轴向和径向同时存在振动，且轴向振动更为显著。振动幅值随设备负荷变化，通常在负荷增大时振动加剧。
伴随现象：运行时通常伴有异常噪声，严重时能听到撞击或摩擦声。
二、不对中的表现形式
（1）平行不对中
两个转子的轴心线相互平行但不同轴，存在径向偏移量。主要由联轴器安装时未找正、轴承磨损导致轴下沉、设备基础不均匀沉降等导致。
振动特征：振动最大方向为径向；
主要频率成分为2倍频；
次要频率成分为4倍频、6倍频等偶数倍频；
轴向振动相对较小。
相位特征：联轴器两侧轴承径向振动相位差接近180°；
轴向振动相位差接近0°。

1. 角度不对中

两个转子的轴心线相交但不平行，存在夹角。主要由地脚螺栓松紧不一、转子受热膨胀量不同、轴承座变形等导致。
振动特征：振动最大方向为轴向；
主要频率成分为1倍频；
轴向振动大于径向振动；
伴有高次谐波。
相位特征：联轴器两侧轴承轴向振动相位差接近180°；
径向振动相位差接近0°。

 

1. 综合不对中

同时存在平行不对中和角度不对中的情况，是工业现场最普遍的类型。绝大多数旋转机械，如离心泵、压缩机、风机、汽轮发电机等所发生的不对中故障，均属于综合不对中。
振动特征：径向和轴向振动均较明显；
频谱中同时包含1倍频和2倍频；
振动频谱复杂，多谐波分量；
相位关系稳定，缺乏典型的规律性。
特殊表现：振动随负荷变化显著；
运行温度对振动影响较大；
在某些情况下，可能出现转速的分数倍振动成分。
三、转子不对中实验
实验目的

1. 掌握不对中故障的物理成因及其对设备运行的影响。
2. 学习在实验台上如何精确地设置平行不对中、角度不对中等。
3. 熟悉加速度传感器、数据采集仪和振动分析软件的使用。
4. 学会通过频谱、时域波形、相位分析等手段识别不对中故障的典型特征。
5. 将理论知识与实验数据结合，做出正确的诊断结论。

实验装置
HZXT-008转子轴承综合故障模拟实验台（带可调偏心轴承座）
电涡流传感器、加速度传感器、数据采集器（含采集软件）
垫片

 
实验步骤
准备工作：
检查实验台各连接部件是否牢固。
启动实验台，在对中良好的状态下，采集一组基准数据（包括转速、各测点的频谱、时域波形和相位）。这是后续对比分析的基准。
不对中实验：
模拟平行不对中：
调节可调偏心轴承座，使其中心线产生一个可控的偏移量（例如0.10mm）。
启动实验台至额定转速（如1200 rpm）。
待运行稳定后，采集所有测点的振动数据（频谱、时域波形、相位）。
模拟角度不对中：
复原可调偏心轴承座，恢复对中状态。
在支撑轴承座加入特定厚度的垫片，使其产生一个可控的角度偏差。
同样在额定转速下采集所有测点的振动数据。
结束工作：
实验结束后，将实验台恢复至对中良好的状态。
关闭所有设备电源。


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