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转子不对中也是旋转机械常见故障之一。据统计，机械故障有60%是由转子不对中引起的。所以，不对中故障的诊断一直是现场故障诊断的重点内容。01转子不对中的型式和产生原因旋转机械单转子系统通常由两个轴承。由多个转子串接组成的复杂转子系统，转子与转子间用联轴器联接。因此转子不对中具有两种含义：1）指转子与转子间的联接不对中，主要反映在联轴器的对中性上；2）转子轴颈与两端轴承不对中。后者对滑动轴承来说，与轴承是否形成良好的油膜有直接关系。滚动轴承的不对中（如电动机转子两端的轴承不对中），主要是由于两端轴承座孔不同轴，以及轴承元件损坏、外圈配合松动、两端支座（对电动机来说是前后端盖）变形等引起。有的机器，如汽轮发电机之类的设备，在冷态（未运转时）情况下转子对中情况是符合要求的，一旦运转中温度升高就可能发生热不对中。此外，基础下沉，联轴器销孔磨损等故障也会引发不对中。所以造成不对中的原因比较复杂，须根据设备的具体情况作具体分析。图1是转子不对中的三种基本型式。图1转子不对中的基本型式a）联轴器不对中；b）轴承不对中；c）带轮不对中当转子存在不对中时，将产生一种附加弯矩，给轴承增加一种附加载荷，致使轴承间的负荷重新分配，形成附加激励，引起机组强烈振动，严重时导致轴承和联轴器损坏、地脚螺栓断裂或扭弯、油膜失稳、转轴弯曲、转子与定子间产生碰磨等严重后果，所以及时预测处理不对中故障对确保设备正常运行，减少事故损失十分重要。02转子不对中的振动特征转子不对中的振动特征主要表现在以下几个方面：1）频率特征：转子不对中的型式不同，频率表现也有些差别。平行不对中主要激起2倍转频，角度不对中则表现为同频振动突出，它们的共同点是都会产生多倍转频振动，如图2所示。当两种不对中型式同时存在时，频率结构会更加复杂一些。图2不对中频率特征a）平行不对中；b）角度不对中2）振动方向特征：不对中引起的振动大小，与不对中型式有一定的关系，一般表现为轴向振动比较大，约占径向振动的50%，尤其是角度不对中更加明显。当存在平行不对中时，径向振动比较大。3）振幅与负荷、转速的关系：不对中引起的振动，其振幅值与机器的负荷有一定的关系，一般随着负荷的增加而成正比例增加，如图3a所示。然而转速的变化对振动影响不大（见图3b）。图3不对中振动与负荷、转速的关系a）振幅与负荷的关系；b）振幅与转速的关系4）振动相位：转子不对中有明显的相位特征。当存在平行不对中时，转子两端径向振动相位差为°；当存在角度不对中时，联轴器两侧轴向振动相位差为°，而这时两侧径向相位是同相的，见图4，实际上由于受机器动力特性的影响，其测得的相位差不一定就是°，也许在°~°左右。图4不对中相位差a）平行不对中；b）角度不对中5）汽轮发电机类设备不对中引起的附加效应：汽轮发电机类设备，当发生热不对中的时候，会产生一系列附加效应，引发摩擦、热弯曲、共振、失稳、油膜振荡、疲劳损坏等各种故障，使得频率结构变得更加复杂，出现基频、高次谐波、分数谐波交错并存的情况，振动波形也发生畸变。03转子不对中的振动诊断法目前，采用频率分析和相位测量是诊断不对中的常用方法。不对中的频率结构比较复杂，在频率分析时要着重观察1倍频、2倍频及多倍频的分布和增长规律。这都可以利用简易诊断仪器来完成。04实例某厂一台离心压缩机，结构如图5所示。电动机转速0r/min（转频为25Hz），该机自更换减速机后振动增大，A点水平方向振动值为Vrms=6.36mm/s，位移D=μm，超出正常水平。图5离心压缩机结构简图为了查明故障原因，首先对A点水平方向的振动信号作频谱分析，图为图6a所示。从频谱图上看出，A点水平方向1倍转频（25Hz），2倍转频（50Hz）都很突出；此外3倍频（75Hz）和5倍频（Hz）也有表现。呈现出典型的不对中频率特征，见图6a。考虑到A点靠近联轴器，所以判断电动机与减速器轴线不对中。图6压缩机故障处理前后A点水平方向振动频谱图a）故障处理前频谱；b）故障处理后频谱在停机检查时，发现联轴器对中性严重超差，在垂直方向，两轴心偏移量达0.15mm。通过调整改善联轴器的对中性后，A点振动值下降，Vrms=2.12mm/s，D=6μm。其时频谱结构也发生了显著的变化，3倍频已经消失，2倍频分量的幅值变得非常弱小，1倍频分量也大为减弱了，见图6b，机组运行状态良好。这个实例过程完整，利用频率分析很成功。在这里，振动的方向已不能作为判断的依据，所以振动的方向特征只能作为一种辅助信息，只在某些特定的情况下对某些故障有所反映。

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