風機動平衡之軸裂紋

     軸裂紋是緩慢增長的轉(zhuǎn)子破裂。當轉(zhuǎn)子橫截面減小到無法承受對其施加的靜態(tài)或動態(tài)載荷時，轉(zhuǎn)子將迅速發(fā)生脆性斷裂，這是風機動平衡一種災(zāi)難性的破壞。

    循環(huán)應(yīng)力導致軸裂紋出現(xiàn)在軸的局部大應(yīng)力區(qū)域，如軸直徑的階躍變化處，冷縮配合、鍵槽、鉆孔或其它不連續(xù)處附近。裂紋始于微結(jié)構(gòu)層面，其中表面加工缺陷、化學性表面損傷或材料不連續(xù)性（例如孔隙、夾渣或化學雜質(zhì)）均會造成局部應(yīng)力高度集中。

     裂紋形成后，裂紋**將沿存在其中的拉伸應(yīng)力場垂直的方向緩慢擴散。如果轉(zhuǎn)子只受簡單的彎曲應(yīng)力影響，則應(yīng)力場方向為轉(zhuǎn)子長軸的方向，裂紋將直接擴散至轉(zhuǎn)子內(nèi)部，進而形成橫向裂紋。扭轉(zhuǎn)應(yīng)力還會產(chǎn)生方向與轉(zhuǎn)子軸成45度角的螺旋裂紋。

     由于可用橫截面積減小，軸裂紋會降低軸的彎曲程度，并且風機動平衡剛度經(jīng)常變?yōu)楦飨虍愋?。根?jù)以上特性，可得出兩條裂紋檢測規(guī)則：1、如果軸存在裂紋，*可能的原因是軸發(fā)生彎曲，進而產(chǎn)生隨著裂紋形成而不斷變化的1X振動行為。1X振動變化是軸裂紋*可靠的指示標志。2、如果存在裂紋的軸受到靜態(tài)徑向載荷的影響并以共振頻率一半的速度運行，則會出現(xiàn)2X振動，此乃裂紋引發(fā)的軸旋轉(zhuǎn)各向異性剛度所致。

     1X和2X振動均可由許多其它故障造成，風機動平衡進行診斷前必須排除這些故障。軸裂紋通常因設(shè)計缺陷、機器安裝不當和操作方式欠妥等因素共同作用所致。有多種因素可導致軸裂紋的產(chǎn)生和擴散：應(yīng)力集中，如鍵槽、鉆孔和軸直徑的階躍變化；冷縮配合，如定位銷孔和定位銷槽；不對中，如高徑向載荷；熱沖擊，如大幅振動；在共振或共振速度附近運行機器，或以任意橫向或扭轉(zhuǎn)共振速度的一半運行機器。

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