振動(dòng)監(jiān)測(cè)中軸心運(yùn)動(dòng)軌跡是利用安裝在同一截面內(nèi)相互垂直的兩支電渦流傳感器對(duì)軸頸振動(dòng)測(cè)量后得到的,如圖1-37所示。它可以用開(kāi)指示軸頸軸承的磨損、軸不對(duì)中、軸不平衡、液壓動(dòng)態(tài)軸承潤(rùn)滑失穩(wěn)以及軸摩擦等。
傳感器的前置放大器輸出信號(hào)經(jīng)濾波后將交流分量輸人示波器的z軸和y軸或監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī),便可以得到轉(zhuǎn)子的軸心軌跡。軸心軌跡非常直觀地顯示了轉(zhuǎn)子在軸承中的旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)情況,是故障診斷中常用的非常重要的特征信息。
對(duì)僅由質(zhì)量不平衡引起的轉(zhuǎn)子振動(dòng),若轉(zhuǎn)子各個(gè)方向的彎曲剛度及支承剛度都相等,則軸心軌跡為圓,在。和y方向?yàn)橹挥修D(zhuǎn)動(dòng)頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng),并且兩者的振幅相等,相位差為90°。實(shí)際上,引起轉(zhuǎn)子振動(dòng)的原因也并非只有質(zhì)量不平衡,大多數(shù)情況下轉(zhuǎn)子各個(gè)方向的彎曲剛度和支承剛度并不相同,因此軸心軌跡不再是圓,而是一個(gè)橢圓或者更復(fù)雜的圖形,反映在。和y方向的振幅并不相等,相位也不是90°。表1-1列出了振動(dòng)頻率分別為1ω、1/2ω、1/3ω和1/4ω轉(zhuǎn)動(dòng)頻率下轉(zhuǎn)子的軸心軌跡如果同時(shí)從軸心軌跡的形狀、穩(wěn)定性和旋轉(zhuǎn)方向等幾方面進(jìn)行綜合分析可以得到比較全面的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)信息。
轉(zhuǎn)軸軸心相對(duì)于軸承座的運(yùn)動(dòng)軌跡,直觀地反映了轉(zhuǎn)子瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),它包含著許多有關(guān)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的信息。因此,軸心軌跡分析是診斷設(shè)備故障很有用的一種方法,對(duì)確診設(shè) 備故障能起到很好的作用。
軸心軌跡有未濾波的軸心軌跡和提純的軸心軌跡兩種類型,前者由軸端兩個(gè)空間相距 90°的位移傳感器輸出綜合而成。由于所含成分比較復(fù)雜,軌跡一般較為凌亂,不易獲得清 晰的特征。后者是在頻譜分析基礎(chǔ)上提取相應(yīng)頻率成分重構(gòu)而成,也可通過(guò)帶通保相濾波對(duì) 軸心軌跡進(jìn)行重構(gòu)提純的軸心軌跡比原始軌跡簡(jiǎn)潔得多,而且突出了與故障有關(guān)的成分 。因此,軌跡的特征與故障的相關(guān)性更加突出,診斷價(jià)值更大。觀看軌跡的重復(fù)性,可判斷機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定與否分析軸心軌跡還可發(fā)現(xiàn),探頭的安裝方向不一定就是振動(dòng)最大的方向。也就是說(shuō),僅據(jù)單一的探頭信號(hào)有可能低估轉(zhuǎn)子實(shí)際振動(dòng)的大小,只有將兩個(gè)方向探頭的信號(hào)合成軸心軌跡才可獲得評(píng)價(jià)軸振動(dòng)所需的振動(dòng)最大值。分析軌跡的形狀,可以得知轉(zhuǎn)子受力的狀態(tài),直觀地區(qū)分多種類型故障。表1-2給出了典型故障的波形及軸心軌跡圖 。
振動(dòng)監(jiān)測(cè)正常情況下,軸心軌跡是穩(wěn)定的,每次轉(zhuǎn)動(dòng)循環(huán)基本都維持在同樣的位置下,軌跡基本上都是相互重合的。如果周新國(guó)際紊亂,形狀、大小不斷變化,則預(yù)示著轉(zhuǎn)子運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn),如得不到及時(shí)的調(diào)整控制,很容易導(dǎo)致機(jī)組失穩(wěn),釀成停車事故。