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    振動測試之軸心軌跡應該如何測量

    日期:2022-08-11 07:09
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    摘要:

          由于轉子存在撓曲,在不同的軸向位置測量,軸心軌跡形狀和幅值并不相同,這里討論的軸心軌跡是指軸瓦附近的轉軸軸心軌跡,即軸頸的軸心軌跡。軸心軌跡的信號來源必須是非接觸式電渦流傳感器系統輸出的交流信號,因此,測量軸心軌跡必須安裝兩個電渦流振動傳感器,而且兩個振動傳感器應互為90度角,如圖1所示。

     

          圖1所示的安裝方式,在示波器上觀察到軸心軌跡圖像的垂直、水平與傳感器安裝方向能直接對應,而且能與軸承垂直和水平振動對應,并能檢測到轉軸水平方向的*大振幅,但不能檢測到軸瓦油膜厚度*小處的振幅值,而且這種安裝方式與ISO評定機組振動狀態要求不符。另外,傳感器還可以按圖2所示進行布置,其優缺點正好和上述相反。

           以往測量軸心軌跡多采用示波器,將x、y方向兩個渦流振動傳感器輸出的振動信號,輸入到示波器的x、y軸輸入端,將示波器的x、y軸放大倍數調整一致(輸入標準信號進行校核),在示波器上即可以呈現實際軸心軌跡。兩個幅值相等的正弦變化,其起始相位相差90°的振動信號的里薩爾圖,是一個圓,因此軸心軌跡實質上是兩個互為90°測點的轉軸相對振動的矢量疊加。

     

          目前測量軸心軌跡,如配有專門振動監測儀,則按說明書進行操作,通過專用軟件直接在電腦上顯示相位測點的軸心軌跡,測量手續會顯著簡化。轉軸振動中所含的諧波頻率及其分量值不同,軸心軌跡的形狀也就不同。通過這些不同形狀的軸心軌跡圖形可以獲得轉子彎曲、不平衡、軸瓦失穩、動靜摩擦等大致信息。

     

          從軸心軌跡形成原理可知,軌跡的x和y方向幅度,代表了軸振動x和y方向的振幅,顯然其振幅值是與激振力成正比,而與軸頸支撐油膜剛度成反比的。x和y方向振動信號中含有不同頻率振動分量,構成不同的軌跡形狀。目前不少資料將軸心軌跡診斷功能夸大了,實際上該功能提供的故障特征信息與振動波形類似,它沒有頻譜圖直觀、可靠,不能直接提供量值概念。產生這種現象的原因是采用了反向推理思維模式,將振動信號特征與故障簡答對應,因而診斷結果并不可靠。

     

     

          測量軸心軌跡的針對信號是從電渦流振動傳感器的前置器輸出的,其輸出信號除了包含有轉軸振動位移外,還包含了測點處轉軸晃擺值。像測量轉軸振動一樣,應將晃擺值扣除。但是從軸心軌跡扣除晃擺值目前還比較麻煩,當轉軸原始晃擺值較大時,軸心軌跡大小、形狀會產生虛假現象,給判斷故障帶來誤差,因此在選取測點軸向位置時,應盡可能選在轉軸晃擺值較小的位置上。

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