一、什么是不對中？

機組各轉子之間由聯(lián)軸器聯(lián)接構成軸系，傳遞運動和轉矩。由于機器的安裝誤差、承載后的變形以及機器基礎的沉降不均等，造成機器工作狀態(tài)時各轉子軸線之間產(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)接轉子引起的不對中。（在一個設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子聯(lián)接。因此，實際運行的轉子總是存在一定的不對中量的。

在工業(yè)現(xiàn)場使用的旋轉機械設備有“二不一有”的說法，就是任何運動的機械設備總是有“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%的旋轉機械的停機故障是由不對中引起的。

也有資料稱轉子系統(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

●延長設備的生產(chǎn)時間

●減少軸承和密封失效

●減少設備的振動

●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？

和轉子質量不平衡一樣，轉子產(chǎn)生質量不對中后，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），要如何診斷轉子出現(xiàn)了轉子質量不對中故障呢？

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

上圖左側為角度不對中，右側為平行不對中。角度不對中時，轉子旋轉一周，轉子的重心也變化一周；角度不對中時，轉子旋轉一周，轉子的重心變化兩周。因此，角度不對中時?振動?號的頻率和轉子工頻一樣，平?不對中時振動信號的頻率是轉子工頻的兩倍。

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子轉頻的兩倍（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：

轉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?關聯(lián)性（也稱之為參數(shù)敏感性）進行更精準的診斷。

轉子不對中的敏感參數(shù)

在實際診斷中，有三種結構轉子：水平軸、懸臂水平軸、垂直軸。其振動幅值大小關系總結如下：

相位關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？

轉子發(fā)現(xiàn)質不對中后，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，把它轉換成被調機器底腳的校正量，通過移動被調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.調整機器狀態(tài)

4.1 轉子對中的方法

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轉頻的頻率分量（1X較小，伴隨很小的3X）。

2.泵的不對中

設備轉速為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：

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