《轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡原理方法和標(biāo)準(zhǔn)》

技術(shù)授課教學(xué)設(shè)計(jì)主講人：范經(jīng)偉技術(shù)職稱(chēng)（或技術(shù)等級(jí)）：高級(jí)工所在崗位：鍋爐輔機(jī)點(diǎn)檢員授課時(shí)間：2011年06月24日培訓(xùn)題目：《轉(zhuǎn)子動(dòng)均衡——原理、方法和標(biāo)準(zhǔn)》培訓(xùn)目的：多種原由會(huì)惹起轉(zhuǎn)子某種程度的不均衡問(wèn)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(diǎn)”上的一個(gè)矢量，動(dòng)均衡就是確立不均衡轉(zhuǎn)子要點(diǎn)的地點(diǎn)和大小的一門(mén)技術(shù)，而后在其相對(duì)應(yīng)的地點(diǎn)處移去或增添一個(gè)同樣大小的配重。內(nèi)容綱要：動(dòng)均衡前要確認(rèn)的條件：振動(dòng)一定是因?yàn)閯?dòng)不均衡惹起。并且要確認(rèn)動(dòng)不均衡力占振動(dòng)的主導(dǎo)。轉(zhuǎn)子能夠啟動(dòng)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(jì)：第一章不均衡問(wèn)題種類(lèi)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(shí)到動(dòng)不均衡問(wèn)題的種類(lèi)（靜不均衡、力偶不均衡、動(dòng)不均衡），并且還要知道轉(zhuǎn)子的寬徑比及轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了采納單平面、雙平面仍是多平面進(jìn)行動(dòng)均衡操作。同時(shí)也要認(rèn)識(shí)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(lèi)的不均衡問(wèn)題都能夠經(jīng)過(guò)任選的二個(gè)平面得以均衡。關(guān)于撓性轉(zhuǎn)子，當(dāng)在一個(gè)轉(zhuǎn)速下均衡好后，在另一個(gè)轉(zhuǎn)速下又會(huì)出現(xiàn)不均衡問(wèn)題。當(dāng)一個(gè)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(gè)加好的配重將賠償?shù)羯⒉荚谡麄€(gè)轉(zhuǎn)子上的不均衡質(zhì)量，假如把這個(gè)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(gè)轉(zhuǎn)子因?yàn)槲挥谵D(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?yàn)檗D(zhuǎn)子的曲折或變形，轉(zhuǎn)子的重心會(huì)偏離轉(zhuǎn)動(dòng)中心線(xiàn)，而產(chǎn)生新的不均衡問(wèn)題，此時(shí)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(dòng)均衡工作，而此后當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降下來(lái)后轉(zhuǎn)子又會(huì)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(dú)一的解決方法是采納多平面均衡法。撓性轉(zhuǎn)子均衡種類(lèi)1.假如轉(zhuǎn)子不過(guò)在一個(gè)工作轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，小量的變形不會(huì)產(chǎn)生過(guò)快的磨損或影響產(chǎn)品的質(zhì)量，那么能夠在隨意二個(gè)平面內(nèi)進(jìn)行均衡，使軸承的振動(dòng)降低到最小即可。假如一個(gè)撓性轉(zhuǎn)子，不過(guò)在一個(gè)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(shí)最好采納多平面動(dòng)均衡修正。假如一個(gè)轉(zhuǎn)子一定在一個(gè)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(shí)是剛性的，在高轉(zhuǎn)速時(shí)是撓性的，這時(shí)最好采納多平面動(dòng)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(shí)的轉(zhuǎn)速，稱(chēng)為臨界轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子經(jīng)過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，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(lái)說(shuō)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于它的自振頻次的70%時(shí)，以為它是一個(gè)剛性轉(zhuǎn)子，而高于它的自振頻次的70%時(shí)，以為它是一個(gè)撓性轉(zhuǎn)子。因?yàn)檗D(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速高升經(jīng)過(guò)它的自振頻次而產(chǎn)生曲折或變形時(shí)，轉(zhuǎn)子的重心就會(huì)偏離轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線(xiàn)，產(chǎn)生新的不均衡狀態(tài)。第二章怎樣辨別動(dòng)不均衡問(wèn)題不均衡問(wèn)題的主要特點(diǎn)振動(dòng)頻譜典型特點(diǎn)：不均衡問(wèn)題往常是較高的轉(zhuǎn)頻振動(dòng)占主導(dǎo)，一般其轉(zhuǎn)頻振動(dòng)成份大于或等于其通頻振動(dòng)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(dòng)軌跡近似為一個(gè)圓，但是，因?yàn)檩S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(dòng)軌跡為橢圓，即正常狀況下水平方向振動(dòng)要比垂直方向振動(dòng)大到2倍，若高出這個(gè)范圍，可能存在其余問(wèn)題，特別是可能存在共振問(wèn)題。徑向與軸向振動(dòng)比較，當(dāng)是不均衡問(wèn)題占主導(dǎo)時(shí)，徑向振動(dòng)（水平易垂直）要比軸向方向的振動(dòng)大得多（懸臂轉(zhuǎn)子除外）。懸臂轉(zhuǎn)子不均衡問(wèn)題的方向性，往常狀況下，徑向和軸向振動(dòng)都比較大，它是靜不均衡和力偶不均衡同時(shí)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(dòng)問(wèn)題轉(zhuǎn)子，其振動(dòng)相位是穩(wěn)固和可重復(fù)的。不均衡問(wèn)題會(huì)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(diǎn)時(shí)，少許的不均衡振動(dòng)會(huì)增大10到50倍。轉(zhuǎn)子不均衡問(wèn)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(wèn)題不是動(dòng)均衡問(wèn)題。比如，假如在一個(gè)電機(jī)的輸入、輸出端軸承水平方向丈量獲取的振動(dòng)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(dòng)相位差近似為150°，則工程師妄圖對(duì)這個(gè)轉(zhuǎn)子實(shí)行動(dòng)均衡操作，仿佛是在浪費(fèi)時(shí)間。第三章惹起轉(zhuǎn)子不均衡的原由裝置錯(cuò)誤，安裝時(shí)一個(gè)部件的質(zhì)量中心線(xiàn)與轉(zhuǎn)動(dòng)中心線(xiàn)不重合。鍛造氣孔裝置偏差半鍵問(wèn)題轉(zhuǎn)子變形，因?yàn)槭Ｓ鄳?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(jì)不均稱(chēng)，如電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞線(xiàn)一側(cè)與另一側(cè)是不均稱(chēng)的。由以上原由惹起轉(zhuǎn)子某種程度的不均衡問(wèn)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(diǎn)”上的一個(gè)矢量，動(dòng)均衡就是確立不均衡轉(zhuǎn)子要點(diǎn)的地點(diǎn)和大小的一門(mén)技術(shù)，而后在其相對(duì)應(yīng)的地點(diǎn)處移去或增添一個(gè)同樣大小的配重。第四章動(dòng)均衡操作的重要性因?yàn)閯?dòng)不均衡產(chǎn)生的力，若不予以修正，在轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)施中擁有很強(qiáng)的破壞性，不單對(duì)支承軸承產(chǎn)生破壞，也會(huì)惹起機(jī)器基礎(chǔ)開(kāi)裂，焊縫開(kāi)裂，同時(shí)因?yàn)椴痪馊瞧鸬倪^(guò)大的振幅造成產(chǎn)質(zhì)量量降落。因?yàn)椴痪猱a(chǎn)生的離心力取決于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和要點(diǎn)的重量。第五章現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)均衡技術(shù)一般來(lái)說(shuō)，對(duì)大部分轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)施，最好是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)均衡操作，這是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)均衡操作是在實(shí)質(zhì)的操作條下、實(shí)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(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)均衡操作法1、以工作轉(zhuǎn)速啟動(dòng)轉(zhuǎn)子，丈量和記錄原始振動(dòng)幅值為O’。比如，O’＝6mils（152um）2、以O(shè)’為半徑，畫(huà)圓，如圖1所示。3、停下轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子上取三個(gè)點(diǎn)“A”、“B”和“C”，相隔近似120°。不必定是很正確的120°，但是三點(diǎn)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(diǎn)是起點(diǎn)標(biāo)明為0°。其余點(diǎn)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(diǎn)“A”處，此處可參照計(jì)算試加重的公式。比如，試加重（TW）＝10ounces（283.5克）5、啟動(dòng)轉(zhuǎn)子達(dá)到正常工作轉(zhuǎn)速，丈量并記錄此時(shí)的振動(dòng)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(diǎn)為圓心，以O(shè)’+T1為半徑做圓。在我們的例子中以點(diǎn)“A”為圓心，以O(shè)’+T1＝4mils為半徑做圓。7、停下轉(zhuǎn)子，將在A點(diǎn)地方加的試重移到B點(diǎn)處。8、啟動(dòng)轉(zhuǎn)子達(dá)到正常工作轉(zhuǎn)速，丈量和記錄新的振動(dòng)幅值記為O’+T2。在我們的例子中O’+T2＝8mils（203um）。9、以B點(diǎn)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(diǎn)處的試加重量移到C點(diǎn)處。11、啟動(dòng)轉(zhuǎn)子達(dá)到正常工作轉(zhuǎn)速，丈量和記錄新的振動(dòng)幅值記為O’+T3。在我們的例子中O’+T3＝11mils（279um）。12、以C點(diǎn)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(gè)圓訂交于點(diǎn)D。13、從原始振幅圓的圓心“O”按圖6所示方式畫(huà)直線(xiàn)OD，該直線(xiàn)標(biāo)志為“T”。14、使用與畫(huà)原始振動(dòng)圓時(shí)同樣的比率，丈量直線(xiàn)段“T”的長(zhǎng)度。在我們的例子中，經(jīng)過(guò)丈量后，此“T”直線(xiàn)的長(zhǎng)度為5.25in（133mm）。15、使用下邊的公式，計(jì)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(jì)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(xiàn)“T”與直線(xiàn)“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(diǎn)的安裝角度。在我們的例子中，這個(gè)角