振動分析故障監(jiān)測之“找中心的目的”
危害、目的和方法！
一、 找中心的目的：
1、 要使汽輪發(fā)電機組各轉(zhuǎn)子的中心線，連成一條光滑的曲線，使連接轉(zhuǎn)子的聯(lián)軸器中心線成為一根連續(xù)的軸。
2、 要使汽輪機的靜止部分與轉(zhuǎn)子部件基本保持同心。其中心偏差值不超過規(guī)定的數(shù)值，保證動靜部分的徑向間隙能調(diào)至規(guī)定的允許范圍內(nèi)。
二、 中心不正的危害
在測量聯(lián)軸器的兩連接對輪的圓周和平面時，如果發(fā)現(xiàn)圓周有錯位和端面有張口，即為中心不正。中心不正主要帶來下列危害：
1、 轉(zhuǎn)子和軸封摩擦，從而增大軸封間隙。
2、 轉(zhuǎn)子和靜止部件的摩擦，使摩擦部位發(fā)熱，由于熱膨脹的不均使軸發(fā)生彎曲變形。特別是轉(zhuǎn)子發(fā)生單側(cè)局部摩擦時，容易使軸產(chǎn)生彎曲變形，這時摩擦發(fā)熱部位產(chǎn)生擠壓應(yīng)力，若應(yīng)力超過發(fā)熱溫度下的屈服極限時，使轉(zhuǎn)子發(fā)生永久彎曲變形，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生異常振動
3、 轉(zhuǎn)子中心不正，是汽輪發(fā)電機組常見的激振源之一。聯(lián)軸器張口將使轉(zhuǎn)子彈性傾角發(fā)生變化，而錯位將使轉(zhuǎn)子動態(tài)撓曲值發(fā)生變化。引起這種缺陷的原因是聯(lián)軸器兩對輪加工、裝配不良或連接螺栓孔的配合不良，這將引起轉(zhuǎn)子的附加力，從而引起振動。若是由于找中心不正引起的，這時會引起各軸承的靜載荷重新分配；如果某一軸承的靜負荷減少時，很可能由于轉(zhuǎn)子在此軸承油膜中的動力不穩(wěn)定而激發(fā)起機組低頻自激振蕩，即“油膜自激振蕩”。
三、 聯(lián)軸器找中心：
（一）、聯(lián)軸器找中心的前提和準備工作
1、聯(lián)軸器找中心的測量和計算，其前提是聯(lián)軸器中心跟轉(zhuǎn)子軸線重合；軸頸和聯(lián)軸器都是正圓；聯(lián)軸器端面跟轉(zhuǎn)子軸線垂直。所以，在聯(lián)軸器找中心前必須先測量其晃動度、瓢偏度、軸頸的晃動度。當確認這些符合要求后才能進行聯(lián)軸器找中心工作。
2、為測量和調(diào)整方便，可根據(jù)聯(lián)軸器的不同形式，配以不同找中心架（也可根據(jù)現(xiàn)場情況，制備找中心專用工具。利用塞尺或千分表（百分表）直接測量圓周間隙和端面間隙。為防止測量過程中由于軸竄動而影響測量的準確性，可以在端面同一直徑上的對稱兩點放兩塊千分表進行測量。
3、找中心前應(yīng)將兩聯(lián)軸器用找中心專用螺栓（或銅螺栓）連接好。將兩個轉(zhuǎn)子的聯(lián)軸器對準并做出標記，將有標記處置于零位（垂直或水平位置），裝上找中心架子。
（二）、數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)整理：
1、按照轉(zhuǎn)子實際運轉(zhuǎn)方向盤動轉(zhuǎn)子，每轉(zhuǎn)90°記錄一次數(shù)值（記錄卡參見下圖），在記錄卡上表明測量位置在哪個對輪？在轉(zhuǎn)過四個測量位置后，還應(yīng)轉(zhuǎn)回到起始位置，此時測圓周的表記讀數(shù)應(yīng)復(fù)原，測量端面值的兩個千分表讀數(shù)的差值跟起始位置的相同；如用塞尺，則塞尺片的差值也應(yīng)跟起始位置相同。另外
還可用下式檢查圓周值測量結(jié)果的正確性。A+C≈B+D
若圓周表記未復(fù)原、端面表記讀數(shù)差值跟起始位置相差太多或上式誤差大于0.03mm，則應(yīng)分析原因，待消除后重新測量。
2、記錄結(jié)果的整理：
將找中心測得的結(jié)果進行整理，記入下圖中其中：
a=（a1+a3）/2； b=（b2+b4）/2； c=（c1+c3）/2； d=（d2+d4）/2.
據(jù)此求出中心偏差值：
端面：上下張口＝b-d；
左右張口＝a-c；
圓周：上下＝（B-D）/2；
左右＝（A-C）/2
根據(jù)計算結(jié)果和圖紙規(guī)定的中心標準進行比對，如果有偏差則按照標準進行調(diào)整。
（三）、聯(lián)軸器調(diào)整計算方法：
1、調(diào)整方法一：將二個轉(zhuǎn)子上任何一個軸瓦位置移動x值（以垂直方向為例，水平方向完全一樣），能同時使聯(lián)軸器端面差及圓周差改變Δa及ΔA，它們的數(shù)量關(guān)系如下：在移動離聯(lián)軸器較遠的＃4（或＃1）時，如圖a所示：按照三角形
原理：Δa/Φ＝x/L2＝ΔA/2L1；
即Δa＝Φ*x/L2；ΔA/2=L1*x/L2
在移動離聯(lián)軸器較遠的＃3瓦（或＃2瓦）時，如圖b所示：按照三角形原理：
Δa/Φ＝x/L2＝ΔA/2L；
即Δa＝Φ*x/L2；ΔA/2=L*x/L2
根據(jù)上列各式，可歸納為二轉(zhuǎn)子中當任何一個軸瓦移動單位距離時，計算端面及圓周差改變值的兩個通用關(guān)系式：
Δa÷x＝聯(lián)軸器直徑÷兩軸瓦距離；ΔA÷2x＝另一軸瓦至聯(lián)軸器端面距÷兩軸瓦距離。
2、調(diào)整方法二：在聯(lián)軸器找中心時，大多數(shù)情況是兩轉(zhuǎn)子中有一個轉(zhuǎn)子的位置已經(jīng)固定，象水泵、小機等一般只允許移動另一轉(zhuǎn)子的的兩個軸瓦。這樣可以采取如下辦法計算軸瓦的移動量。計算分兩步進行：
計算軸瓦移動量示意圖
1）、保持圓周差ΔA不變，先算出為消除端面差Δa，＃3、＃4軸瓦所需的移動量x’及y’，即轉(zhuǎn)子中心線移到點劃線的位置，見上圖所示。根據(jù)三角形相似原理：Δa/Φ＝x’/L1＝y’/L；得 x’＝ Δa*L1/Φ；y’＝ Δa*L/Φ。從上圖可以看出，x’及y’同Δa的方向一致的，即Δa為上張口時，兩軸瓦向上抬；Δa為下張口時，兩軸瓦向下落。
2）、平移轉(zhuǎn)子消除圓周差ΔA。平移轉(zhuǎn)子，端面差不會改變，因轉(zhuǎn)子中心線的偏差為圓周差之半。當轉(zhuǎn)子中心線偏高時兩軸瓦就下落ΔA/2；偏低時兩軸瓦就上抬ΔA/2。
把為消除Δa及ΔA所要求兩軸瓦的移動量綜合起來，便所求軸瓦的的移動量X及Y。可列出如下關(guān)系式：
X＝Δa*L1/Φ±ΔA/2
Y＝Δa*L/Φ±ΔA/2
上兩式中如系上張口且所調(diào)轉(zhuǎn)子較低，則采用（＋）號，若所調(diào)轉(zhuǎn)子較高，則采用（－）號；反之若下張口且所調(diào)轉(zhuǎn)子較低，則采用（－）號，若所調(diào)轉(zhuǎn)子較高，則采用（＋）號。
