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机械振动诊断测试的转轴横向裂纹方法

转轴横向裂纹的振动响应与所在的位置、裂纹深度及受力的情况等因素有极大的关系,因此所表现出的形式也是多样的。在一般情况下,转轴每转一周,裂纹总会发生张合。转轴的刚度不对称,从而引发非线性振动,能识別的振动主要是1×、2×、3×倍频

分量。

(1) 机械振动信号特征

① 振动带有非线性性质,出现旋转频率的1×、2×、3×…等高倍分量,随裂纹扩展,刚度进一步下降,1×、2×…等频率的幅值随之增大,相位角则发生不规则波动,与不平衡故障的相角稳定有区别。

② 开停机过程中,由于谐振频率的非线性关系,会出现分频共振,即转子在经过1/2、1/3…临界转速时,相应的髙倍频(2×、3× )正好与临界转速重合,振动响应会出现峰值。

③ 裂纹的扩展速度随深度的增大而加速,相应的1倍频、2倍频的振动也会随裂纹扩展而快速上升,同时1倍频、2倍频相位角出现异常波动。

④ 全息谱表现为2倍频的椭圆形状,与轴系不对中的扁圆有明显的差別。

(2) 故障甄別

稳态运行时,应能与不对中故障区分。全息谱是最好的区分方法。

转轴裂纹的故障诊断实例少见于公开发布的资料。