转子裂纹的故障机理及诊断方法研究

鹿守杭 金颖 王航 惠静妮

摘  要：转子裂纹是大型旋转机械中比较少见但却非常严重的故障之一，由于转子裂纹对振动的响应不敏感，产生原因复杂，具有很大的隐蔽性，再加上发生的概率比较低，常常会被忽视或者误判，最终酿成恶性事故，危害极大。因此，尽早发现转子裂纹的早期征兆，并即时采取应对措施具有非常重要的意义。该文对转子裂纹的故障机理、产生原因、故障特征、诊断方法等多个方面进行了深入的研究，并结合具体案例进行了验证。

关键词：转子裂纹  故障诊断  交变应力

中图分类号：TH133                                文献标识码：A                         文章编号：1672-3791（2019）06（a）-0065-02

相对于其他故障而言，转子裂纹的发生概率比较低，其产生的原因非常复杂，如各种因素造成的应力集中、复杂的受力状态、长期运转导致的疲劳损伤、恶劣的工作条件和运行环境等。此外，转子裂纹对振动响应非常不敏感，分析起来比较复杂[1]，一些机组在断轴前一直运行平稳，没有发现异常征兆。然而，转子裂纹导致的后果却非常严重，一旦发生断轴，损失非常大，因此，开展转子裂纹的故障机理和故障特征方面的研究具有重要的理论和工程应用价值。

1  裂纹产生的原因与类型

转子裂纹的产生多与疲劳损伤有关，大型转子如果设计不当或者加工方法欠妥，会导致转子一些部位出现高度应力集中，长时间运行的老旧机组由于腐蚀、疲劳、蠕变等，也会在转子上出现一些高度应力集中，这些高度应力集中的……