相對(duì)而言，轉(zhuǎn)軸裂紋振動(dòng)故障發(fā)生的概率遠(yuǎn)小于其它類型的故障，但其一旦發(fā)生有可能引發(fā)災(zāi)難性后果，如斷軸、飛車等事故，特別是對(duì)于大型機(jī)組將導(dǎo)致巨大經(jīng)濟(jì)損失。
轉(zhuǎn)軸裂紋故障形成原因
如果設(shè)計(jì)或加工方法不當(dāng)，會(huì)引起應(yīng)力集中導(dǎo)致橫向疲勞裂紋，特別是對(duì)于高速重載的轉(zhuǎn)子，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后容易出現(xiàn)橫向疲勞裂紋。經(jīng)常頻繁啟動(dòng)，升速，加負(fù)荷過快導(dǎo)致的超載也是產(chǎn)生裂紋的主要原因。
轉(zhuǎn)軸裂紋故障類型
裂紋所處的位置及應(yīng)力狀態(tài)不同，會(huì)呈現(xiàn)出三種不同的形態(tài)：
1 閉裂紋，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)在旋轉(zhuǎn)時(shí)由于壓應(yīng)力作用，裂紋始終處于閉合狀態(tài)，其對(duì)振動(dòng)影響很小，難以察覺。
2 開裂紋，當(dāng)裂紋處于拉應(yīng)力作用下時(shí)，裂紋主要處于張開狀態(tài)，轉(zhuǎn)軸剛度有所降低，撓度比無裂紋時(shí)要大，在一定轉(zhuǎn)速下，振幅和相位會(huì)發(fā)生變化。
3 開閉裂紋，當(dāng)裂紋所在位置應(yīng)力由徑向載荷產(chǎn)生時(shí)，裂紋在拉伸和壓縮應(yīng)力間變換，所以轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一圈將導(dǎo)致裂紋閉合一次。
轉(zhuǎn)軸裂紋振動(dòng)機(jī)理
轉(zhuǎn)軸裂紋對(duì)振動(dòng)的影響與裂紋所處軸向位置和裂紋深度有關(guān)。裂紋的產(chǎn)生將引起轉(zhuǎn)軸剛度的不對(duì)稱，其引起的非線性響應(yīng)與裂紋的位置、深度及運(yùn)行時(shí)間有關(guān)。裂紋屬于開閉類型時(shí)，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周受到的擠壓力與拉伸力各交替變化一次，轉(zhuǎn)子受力變化兩次，所以故障特征頻率一般為二倍頻，同時(shí)伴有工頻、3倍頻、4倍頻、…，因此從頻率特點(diǎn)上看與不對(duì)中十分相似。由于擠壓力與拉伸力的大小與轉(zhuǎn)子彎曲相關(guān)，彎曲又與離心力相關(guān)，因此振動(dòng)對(duì)升速較為敏感。