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目前,针对大机组设备转子故障诊断的分析方法很多,但是都是基于截面径向二维信号。实际上,转子在做高速运转时,不仅存在径向运动,还存在轴向窜动。为此,在二维信号轴心轨迹基础上,提出增加轴向信号,研究水平、垂直和轴向3路信号形成的三维轴心轨迹。对信号分解,提取工频信号,并通过推导确定单频信号的三维轴心轨迹是平面椭圆图形,而实际的三维轴心轨迹则是各倍频信号轨迹的合成。轴向信号的引入,丰富了诊断信息,减少了误判情况的发生。