《轉(zhuǎn)子動平衡原理方法和標(biāo)準(zhǔn)》

技術(shù)授課教學(xué)設(shè)計主講人：范經(jīng)偉技術(shù)職稱（或技術(shù)等級）：高級工所在崗位：鍋爐輔機(jī)點檢員授課時間：2011年06月24日培訓(xùn)題目：《轉(zhuǎn)子動均衡——原理、方法和標(biāo)準(zhǔn)》培訓(xùn)目的：多種原由會惹起轉(zhuǎn)子某種程度的不均衡問題，散布在轉(zhuǎn)子上的全部不均衡矢量的和能夠以為是集中在“要點”上的一個矢量，動均衡就是確立不均衡轉(zhuǎn)子要點的地點和大小的一門技術(shù)，而后在其相對應(yīng)的地點處移去或增添一個同樣大小的配重。內(nèi)容綱要：動均衡前要確認(rèn)的條件：振動一定是因為動不均衡惹起。并且要確認(rèn)動不均衡力占振動的主導(dǎo)。轉(zhuǎn)子能夠啟動和停止。在轉(zhuǎn)子上能夠增添可去除重量。培訓(xùn)教學(xué)設(shè)計：第一章不均衡問題種類為了以最少的啟停次數(shù)，獲取最正確的均衡成效，我們不單要認(rèn)識到動不均衡問題的種類（靜不均衡、力偶不均衡、動不均衡），并且還要知道轉(zhuǎn)子的寬徑比及轉(zhuǎn)速決定了采納單平面、雙平面仍是多平面進(jìn)行動均衡操作。同時也要認(rèn)識到轉(zhuǎn)子是撓性的仍是剛性的。剛性轉(zhuǎn)子與撓性轉(zhuǎn)子關(guān)于剛性轉(zhuǎn)子，任何種類的不均衡問題都能夠經(jīng)過任選的二個平面得以均衡。關(guān)于撓性轉(zhuǎn)子，當(dāng)在一個轉(zhuǎn)速下均衡好后，在另一個轉(zhuǎn)速下又會出現(xiàn)不均衡問題。當(dāng)一個撓性轉(zhuǎn)子第一在低于它的70%第一監(jiān)界轉(zhuǎn)速下，在它的兩頭平面內(nèi)加配重均衡好后，這兩個加好的配重將賠償?shù)羯⒉荚谡麄€轉(zhuǎn)子上的不均衡質(zhì)量，假如把這個轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速提升到它的第一臨界轉(zhuǎn)速的70%以上，這個轉(zhuǎn)子因為位于轉(zhuǎn)子中心處的不均衡質(zhì)量所產(chǎn)生的離心力的作用，而產(chǎn)生變形，如圖10所示。因為轉(zhuǎn)子的曲折或變形，轉(zhuǎn)子的重心會偏離轉(zhuǎn)動中心線，而產(chǎn)生新的不均衡問題，此時在新的轉(zhuǎn)速下又有必要在轉(zhuǎn)子兩頭的均衡面內(nèi)從頭進(jìn)行動均衡工作，而此后當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降下來后轉(zhuǎn)子又會進(jìn)入到不均衡狀態(tài)。為了能在必定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，保證轉(zhuǎn)子都能處在均衡的工作狀態(tài)下，獨一的解決方法是采納多平面均衡法。撓性轉(zhuǎn)子均衡種類1.假如轉(zhuǎn)子不過在一個工作轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，小量的變形不會產(chǎn)生過快的磨損或影響產(chǎn)品的質(zhì)量，那么能夠在隨意二個平面內(nèi)進(jìn)行均衡，使軸承的振動降低到最小即可。假如一個撓性轉(zhuǎn)子，不過在一個工作轉(zhuǎn)速下工作，可是將轉(zhuǎn)子的變形量降低到最小是極其重要的，這時最好采納多平面動均衡修正。假如一個轉(zhuǎn)子一定在一個寬廣的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都能安穩(wěn)地工作，即該轉(zhuǎn)子在低轉(zhuǎn)速時是剛性的，在高轉(zhuǎn)速時是撓性的，這時最好采納多平面動均衡修正。臨界轉(zhuǎn)速當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速達(dá)到自己產(chǎn)生曲折共振時的轉(zhuǎn)速，稱為臨界轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子經(jīng)過臨界轉(zhuǎn)速時，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的曲折振型數(shù)，取決轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子自振頻次相一致的數(shù)目。一般來說轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于它的自振頻次的70%時，以為它是一個剛性轉(zhuǎn)子，而高于它的自振頻次的70%時，以為它是一個撓性轉(zhuǎn)子。因為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速高升經(jīng)過它的自振頻次而產(chǎn)生曲折或變形時，轉(zhuǎn)子的重心就會偏離轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動中心線，產(chǎn)生新的不均衡狀態(tài)。第二章怎樣辨別動不均衡問題不均衡問題的主要特點振動頻譜典型特點：不均衡問題往常是較高的轉(zhuǎn)頻振動占主導(dǎo)，一般其轉(zhuǎn)頻振動成份大于或等于其通頻振動的80%以上。不均衡力擁有必定的方向性，離心力在徑向基本是平均的，軸及支承軸承的運(yùn)動軌跡近似為一個圓，但是，因為軸承座的垂直支承剛度大于水平方向，因此正常的軸及支承軸承的運(yùn)動軌跡為橢圓，即正常狀況下水平方向振動要比垂直方向振動大到2倍，若高出這個范圍，可能存在其余問題，特別是可能存在共振問題。徑向與軸向振動比較，當(dāng)是不均衡問題占主導(dǎo)時，徑向振動（水平易垂直）要比軸向方向的振動大得多（懸臂轉(zhuǎn)子除外）。懸臂轉(zhuǎn)子不均衡問題的方向性，往常狀況下，徑向和軸向振動都比較大，它是靜不均衡和力偶不均衡同時存在，因此往常狀況下需要二平面進(jìn)行均衡修正。有不均衡振動問題轉(zhuǎn)子，其振動相位是穩(wěn)固和可重復(fù)的。不均衡問題會促進(jìn)共振幅值增大，假如轉(zhuǎn)子的工作轉(zhuǎn)速比較湊近其系統(tǒng)自振頻率處的共振點時，少許的不均衡振動會增大10到50倍。轉(zhuǎn)子不均衡問題的相位表現(xiàn)，在轉(zhuǎn)子輸入、輸出端軸承水平方向丈量獲取的相位差與在轉(zhuǎn)子輸入、輸出端軸承垂直方向丈量獲取的相位差基真相等（+/-30°）否則主要問題不是動均衡問題。比如，假如在一個電機(jī)的輸入、輸出端軸承水平方向丈量獲取的振動相位差為30°，而在其輸入、輸出端軸承垂直方向丈量獲取的振動相位差近似為150°，則工程師妄圖對這個轉(zhuǎn)子實行動均衡操作，仿佛是在浪費時間。第三章惹起轉(zhuǎn)子不均衡的原由裝置錯誤，安裝時一個部件的質(zhì)量中心線與轉(zhuǎn)動中心線不重合。鍛造氣孔裝置偏差半鍵問題轉(zhuǎn)子變形，因為剩余應(yīng)力、受熱不均等惹起轉(zhuǎn)子變形。轉(zhuǎn)子上有堆積物設(shè)計不均稱，如電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞線一側(cè)與另一側(cè)是不均稱的。由以上原由惹起轉(zhuǎn)子某種程度的不均衡問題，散布在轉(zhuǎn)子上的全部不均衡矢量的和能夠以為是集中在“要點”上的一個矢量，動均衡就是確立不均衡轉(zhuǎn)子要點的地點和大小的一門技術(shù)，而后在其相對應(yīng)的地點處移去或增添一個同樣大小的配重。第四章動均衡操作的重要性因為動不均衡產(chǎn)生的力，若不予以修正，在轉(zhuǎn)動設(shè)施中擁有很強(qiáng)的破壞性，不單對支承軸承產(chǎn)生破壞，也會惹起機(jī)器基礎(chǔ)開裂，焊縫開裂，同時因為不均衡惹起的過大的振幅造成產(chǎn)質(zhì)量量降落。因為不均衡產(chǎn)生的離心力取決于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和要點的重量。第五章現(xiàn)場動均衡技術(shù)一般來說，對大部分轉(zhuǎn)動設(shè)施，最好是在現(xiàn)場進(jìn)行動均衡操作，這是因為現(xiàn)場進(jìn)行動均衡操作是在實質(zhì)的操作條下、實質(zhì)的工作轉(zhuǎn)速下進(jìn)行，并且轉(zhuǎn)子是在自己支承軸承和基礎(chǔ)之上。三點現(xiàn)場動均衡操作法1、以工作轉(zhuǎn)速啟動轉(zhuǎn)子，丈量和記錄原始振動幅值為O’。比如，O’＝6mils（152um）2、以O(shè)’為半徑，畫圓，如圖1所示。3、停下轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子上取三個點“A”、“B”和“C”，相隔近似120°。不必定是很正確的120°，但是三點相隔的角度一定是已知的，在我們的例子中如圖2所示，“A”點是起點標(biāo)明為0°。其余點標(biāo)明如圖2所示。4、選擇一塊適合的試重，安裝到轉(zhuǎn)子點“A”處，此處可參照計算試加重的公式。比如，試加重（TW）＝10ounces（283.5克）5、啟動轉(zhuǎn)子達(dá)到正常工作轉(zhuǎn)速，丈量并記錄此時的振動幅值記為O’+T1。在我們的例子中O’+T1＝4mils（102um）。6、如圖3所示，以A點為圓心，以O(shè)’+T1為半徑做圓。在我們的例子中以點“A”為圓心，以O(shè)’+T1＝4mils為半徑做圓。7、停下轉(zhuǎn)子，將在A點地方加的試重移到B點處。8、啟動轉(zhuǎn)子達(dá)到正常工作轉(zhuǎn)速，丈量和記錄新的振動幅值記為O’+T2。在我們的例子中O’+T2＝8mils（203um）。9、以B點為圓心，以O(shè)’+T2為半徑做圓。在我們的例子中此圓半徑為O’+T2＝8mils（203um）如圖4所示。10、停下轉(zhuǎn)子將在B點處的試加重量移到C點處。11、啟動轉(zhuǎn)子達(dá)到正常工作轉(zhuǎn)速，丈量和記錄新的振動幅值記為O’+T3。在我們的例子中O’+T3＝11mils（279um）。12、以C點為圓心，以O(shè)’+T3為半徑做圓。在我們的例子中此圓半徑為O’+T3＝11mils（279um）如圖5所示注，如圖5所示，從A、B、C繪制的三個圓訂交于點D。13、從原始振幅圓的圓心“O”按圖6所示方式畫直線OD，該直線標(biāo)志為“T”。14、使用與畫原始振動圓時同樣的比率，丈量直線段“T”的長度。在我們的例子中，經(jīng)過丈量后，此“T”直線的長度為5.25in（133mm）。15、使用下邊的公式，計算修正重量：CW=TW(O’/T)式中：CW＝修正重量TW＝試加重量O’＝原始不均衡振幅讀數(shù)＝丈量的結(jié)果矢量在我們的例子中，計算結(jié)果以下：CW=TW(O’/T)CW=10oz×（）CW=11.4oz或CW=TW(O’/T)CW=283.5克×（152/133）CW=323克16、按圖7所示，使用量角器，丈量直線“T”與直線“OA”之間的角度，此角度即是修正重量相關(guān)于轉(zhuǎn)子上的“A”點的安裝角度。在我們的例子中，這個角