旋转机械各转子之间由联轴器连接构成轴系,传递运动和转矩。由于机器的安装误差、承载后的变形以及机器基础的沉降不均等,造成机器工作状态时各转子轴线之间产生轴线平行位移、轴线角度位移或综合位移等对中变化误差,统称为转子不对中。据统计,转子系统机械故障的60%是由不对中引起的。具有不对中故障的转子系统在其运转过程中将产生一系列有害于设备的动态效应,如引起机器联轴器偏转、轴承早期损坏、油膜失稳和轴的挠曲变形等,最终导致机器发生异常振动,且危害极大。
从图1的不对中故障信号时域波形看出:与动静碰摩故障一样,该信号也极不平稳,且有大的冲击。用与前两种故障特征提取相同的小波频带分析方法提取故障特征,其小波分解重构波形如图2所示。
图1 不对中故障信号时域波形
图2 不对中故障信号小波分解重构波形
观察D4b频带波形可以得出:故障信号在1倍频有相同的发展趋势,先平缓,然后振动加强,再趋平缓,即实验台在运行平稳状态下突然产生大的振动,然后又复趋平稳的过程。
对比上面三种故障信号小波重构波形的D4b频带,也即转子转速1倍频所处频带,三类故障都有很明显的表现,并且波形有很大的差异,据此就可以有效地识别这三类故障。将该频带的波形作为模式样本,就可以进行三类故障的模式识别。