转机现场动平衡方法总结Word文档下载推荐.docx

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2、联轴器的不平衡：

3、键槽不对称引起的不平衡。

4、转子加工中总会产生一些圆度偏差和偏心等；

5、叶轮的不平衡量影响；

这些因素造成的不平衡量都属于随机性质的，无法计算得到，因此总要通过重力试验（静平衡）和旋转试验（动平衡）来测定和校正，使其降低到允许的程度。

图一一个圆片的不平衡量

如果把一个转子分割成厚度为Δz的原片，则每个圆片（如图一所示）都存在一个不平衡量。

鉴定大小为G的不平衡质量存在于半径为r、圆周参考角度为α的地方，那么其所产生的离心力为：

式中ω为角速度。

可见离心力F随ω的平方增大而增大。

所以将G和r的乘积成为不平衡量，一般表示为：

单位通常为

，则：

因此离心力与不平衡量成正比例关系。

不平衡量是由方向的属于矢量，工程上通常表示为：

由于，每个圆片的不平衡量大小和方向个不不同（如图二、三所示），转子的不平衡量是轴坐标的函数。

由于本文侧重对叶轮动平衡的调整，在此不做详细叙述。

图二一个转子的不平衡量

图三不平衡量分布函数

二、动平衡的品质评价方法

动平衡的品质标准是以转子现场运转平稳为目标的。

对其进行评价主要有以下几个评定方法：

（一）、轴承振幅：

50年代我国电力部根据苏联经验，规定3000r/min的电站汽轮机的轴承振幅（双振幅）小于50

m为合格，6000r/min的小型汽轮机的轴承振幅（双振幅）小于30

m为合格。

对于工作转速差别较大的工业汽轮机和离心压缩机来说不适合用轴承振幅作为机组振动的评定尺度和标准值。

（二）、轴承振动剧烈程度：

振动剧烈程度即为振动有效速度，包含转速因素。

对于工业汽轮机和离心式压气机一般可取用v=1.8mm/s。

测量技术上，轴承振动有效速度测量是用电动式传感器，不论子啊灵敏度和稳定性上都是十分令人满意的，而且告诉动平衡机上一般都装备这种测量系统，所以采用轴承振动烈度就有很大的优越性，不必进行数据换算。

（三）、轴振幅：

美国首先采用的，轴振幅测量仪器——涡流式测量仪首先由美国突破，测量轴振幅可以直接观察轴是否与汽封或轴瓦相碰。

以上三种评定方法的简单介绍，目前似一种方法在我国老机组上尚在使用。

第二中方法主要集中在欧洲应用较多。

而第三种方法首先在美国、日本应用。

在机组运行监视上，小机组使用第二种方法，中型机组是用第三种方法，而大型机组则用第一、二、三种方法组合方法。

三、现场动平衡

现场动平衡是指旋转机械在现场工作或接近现场工作状态下，对其进行振动测量分析和校正的一种平衡方法，特点是：

工作量小、快速等优点。

现场动平衡调整只是对转机的单面单测量校正，不能解决双面力距不平衡量校正的问题。

以下就简述几种现场动平衡的方法。

（一）、两点法找动平衡：

包括水平两点法，垂直两点法。

表述如下：

a、水平两点法

测出风机在工作转速下两轴承的振动振幅，若A侧振动大（振动值为Ao），则先平衡A侧，在转子上某一点（作记号1）加上试加质量M，测得振动值为A1，按相同半径将此试加质量M移动180°

（作记号2），测得振动值为A2，根据测得的A0、A1、A2值，选适当的比例作图，求出应加平衡质量的位置和大小。

作图图四所示：

图四动平衡水平两点法示意图

作△ODM，使OM：

OD：

DM=A0：

A1/2：

A2/2，延长MD至C，使CD=DM，并连接OC；

以O为圆心，OC为半径作圆O；

延长CO与O圆交于B，延长MO交圆于S，则OC为试加质量M引起的振动值（按比例放大后的振动值），平衡质量P为：

永久配重的位置，由图中量得角∠COS为d，则平衡质量应加在第一次试加质量位置1的逆转向α角或顺转向d角处，具体方位由试验确定，这种方法需要5次电机转运，才能完成找动平衡的工作。

电机试运次数较多。

b、垂直两点法

测出风机在工作转速下两轴承的振动振幅，若A侧振动大（振动值为Ao），则先平衡A侧，在转子上某一点（作记号1）加上试加质量M，测得振动值为A1，按相同半径将此试加质量M移动90°

作图图五所示：

图五动平衡垂直两点法示意图

作图时，先以A0值为半径，画图，圆心为O，选择水平半径圆上O1（0°

），垂直半径O2（90°

）。

以A1为半径，并以O1为圆心画圆，以A2为半径，并以O2为圆心画圆。

圆O1和圆O2在以O为圆心，A0为半径的圆中只有唯一的一个交点A，分析

和

，根据力学的一般知识，可以知道矢量应该是北侧转子在0°

和90°

加试重M造成的振动变化。

求出OA大小及其与

的夹角，则配重的大小P可表示为：

永久配重的位置，按O1（0°

）计，则要转过a角使之反向；

若按O2（90°

）计，应该转过a+90°

。

这个方法的优势就是一次确定配重位置，一共需要4次运转电机就可有效减小转子振动。

（二）、三点法找动平衡

此法与两点法基本相同，只是用同一试加质量M按一定的半径依次加在互为120°

的三个方向上，测得的三个振动值为A1、A2、A3。

作图步骤如下（具体作图如图六所示）：

1、以O为圆心，取合适比列，以A1、A2、A3为半径画圆；

2、小圆内以OA为边长，OA为顶点，做等边三角形

；

3、以B为圆心，中圆的半径为半径画圆，所得圆与大圆交于C点

4、以AC为边，A和C为顶点，做等边三角形

5、做

的中心点，记为S。

以S为圆心，AS为半径做圆，OS与S圆交于S’点。

S’即为平衡重量应加的位置，A、C、D三点分别对应三个试加质量的位置。

这一方法电机试运次数为4次。

平衡质量P为：

图六动平衡三点法示意图

（三）、闪光测相法找动平衡

其原理是引起转子振动的干扰力就是不平衡质量产生的离心力，通过仪器测出干扰力的最大振幅及相位变化，运用向量计算可知不平衡质量的大小和位置，在其相反位置上加上相等的质量，就可抵消由于不平衡质量而产生的振动。

用闪光灯的闪光时间直接受振动相位的控制，当转速和闪光灯的闪光频率同步时，闪光灯每次闪光的时间正好是转轮到同一位置的时候，闪光测相法步骤分为9步，数次试加平衡块和启动转机，测得振幅和相位，再进行向量作图运算，以求出应加平衡块的质量和位置。

在此可看出以上这些方法难以被检修人员掌握和运用的原因有：

1）步骤多，耗时长，反复试加重块；

2）复杂，需作图计算，并动用专用仪器。

（四）、划线法找动平衡

我们知道，不平衡的转子在转动时会产生离心力，此力周期性地冲击着轴承产生振动，我们用测振表先测出轴承部位的振动值，掌握转子工作状态下的不平衡状况，然后按如下步骤操作实施：

1、在停止转动的风机轴上靠近叶轮部位选择一段，擦净其表面，检查确定其圆度合乎标准。

2、起动风机至工作转速，用磨尖的石笔在此轴段中心线的位置缓慢伸入，当石笔刚接触到轴表面时即停止前伸，而改变为沿轴向推移一小段后收回，使轴段上留下石笔画出的线段，如此重复画数次直至画完选定的轴段。

动作一定要轻而稳，注意石笔不可伸得太前，否则轴上将会画出整圈圆弧，前伸不足则笔和轴的接触不够，画不上线段或画出的线段不清楚，从而难以判断，在画线的同时，可用振动表测出轴承振动值Ao。

3、待风机停稳后，在轴上找出所画线段的中心线A-A，在轴的其他部位做好其位置标记F，将A-A线转至水平位置，该水平线的对称位置经叶轮回转方向的反向之后一个相位角即为加重点。

其滞后角如下表：

叶轮反向滞后角a

主轴转速r/min

560-750

950

1450-1500

滞后角a

15-20

20-25

25-30

4、平衡配重则根据经验数据选取，将配重焊接于风机前盘或者后盘边缘非工作面。

再次启动风机，用测振仪测量其振幅，如达到其要求则工作结束，如果振幅不符合要求，则需要重新找动平衡。

图七动平衡划线法示意图

相较其他方法而言，一次划线法操作简单、工作时间短，所需转机试运2-3次，其有极大地应用优势。

但是，平衡配重和滞后角的选取要有一定的经验性，这需要一定是校正平衡工作积累。

四、总结

转子旋转过程中，由于各种因素影响，会产生一定的不平衡量。

转子现场动平衡方法对于转子消除不平衡量有一定的效果。

通过试重、作图等简单操作的方法，就能减少转子不平衡量，使转子振动在允许的范围内，有很大的应用空间。

就技术层次而言，转子现场动平衡方法，一则需要相应技术基础支持，譬如机械振动原理，转子振动原理以及表现形式；

二则需要一定数据积累，在工程上，不可能每次都做细致的理论分析，需要一套简单而行之有效的方法，在转子动平衡试重等配比需要一定的数据支持，才能更好的达到找动平衡效果。

参考文献：

[1]周仁睦.转子动平衡原理、方法和标准[M].化学工业出版社.1992。

[2]李兴六.一次划线找风机转子动平衡[J].风机技术.2001（5）。

[3]张文.转子动力学理论基础[M].科学出版社