動(dòng)平衡原理模板

1、現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡原理-1 基 本 概 念1、單面平衡一般來說，當(dāng)轉(zhuǎn)子直徑比其長度大 710倍時(shí)，通常將其當(dāng)作單面轉(zhuǎn)子對(duì)待。 在這種情況下， 為使偏離軸心的轉(zhuǎn)子質(zhì)心恢復(fù)到軸心位置， 只需在質(zhì)心所處直徑 的反向任意位置上安放一個(gè)同等力矩的校正質(zhì)量即可。 這個(gè)過程稱之為 “單面平 衡”。2、雙面平衡對(duì)于直徑小于長度 710 倍的轉(zhuǎn)子，通常將其當(dāng)作雙面轉(zhuǎn)子對(duì)待。在雙面轉(zhuǎn) 子上，若有兩塊相等的質(zhì)量配置在軸線兩端且軸心對(duì)稱的位置上， 此時(shí)轉(zhuǎn)子不存 在質(zhì)心偏離轉(zhuǎn)軸問題，即靜態(tài)平衡。然而，一旦轉(zhuǎn)動(dòng)起來，這兩塊質(zhì)量各自產(chǎn)生 的離心力構(gòu)成一個(gè)力偶， 慣性軸與轉(zhuǎn)動(dòng)軸不再重合， 導(dǎo)致軸承受到猛烈振動(dòng)； 或 者慣性軸與轉(zhuǎn)動(dòng)軸

2、相傾斜， 并且兩塊質(zhì)量也不對(duì)稱， 造成質(zhì)心偏離軸線， 這是雙 面轉(zhuǎn)子實(shí)際中存在的最為普遍的不平衡。 這種不平衡必須通過轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)測(cè)量 并且至少在兩個(gè)平面上安放校正質(zhì)量才能消除。這個(gè)過程稱為“雙面平衡”。 -2 平衡校正原理 為了確定待平衡轉(zhuǎn)子校正質(zhì)量的大小和位置，現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡情況下，利用安放 試探質(zhì)量的方法， 臨時(shí)性地改變轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布， 測(cè)量由此引起的振動(dòng)幅值和相 位的變化，由試探質(zhì)量的影響效果確定出真正需要的校正質(zhì)量的大小和安放位 置。軸承上任意一點(diǎn)都以與轉(zhuǎn)速相同的頻率， 周期性地經(jīng)歷轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的離 心力。所以，在振動(dòng)信號(hào)頻譜上，不平衡表現(xiàn)在轉(zhuǎn)動(dòng)頻率處振動(dòng)信號(hào)增大。一般 在轉(zhuǎn)子軸承外殼

3、上安置一個(gè)振動(dòng)傳感器， 測(cè)量不平衡引起的振動(dòng)。 轉(zhuǎn)頻處的振動(dòng) 信號(hào)正比于不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的作用力。 為了測(cè)量相位及轉(zhuǎn)頻， 還要使用轉(zhuǎn)速傳感 器。本儀器使用激光光電轉(zhuǎn)速傳感器，以反光條位置作為振動(dòng)信號(hào)相位參考點(diǎn)， 從而確定出轉(zhuǎn)子的不平衡角度。 綜上所述， 利用不平衡振動(dòng)的幅值和相位可分別 確定平衡校正力矩和相對(duì)于試重質(zhì)心位置的校正角度。 校正半徑選定后， 即可依 校正力矩和角度計(jì)算出校正質(zhì)量的大小和安置位置。 -3 平 衡 步 驟1、平衡前提(1) 確定轉(zhuǎn)子為剛性轉(zhuǎn)子(2) 確定轉(zhuǎn)子存在不平衡故障不平衡屬于低頻故障， 當(dāng)5Hz1KHz的通頻振動(dòng) (位移峰峰值或速度有效值) 較正常值有明顯增大時(shí)，

4、說明設(shè)備有低頻類故障在發(fā)展。 欲進(jìn)一步確定其是否為 不平衡故障，需進(jìn)行頻譜分析。不平衡故障表現(xiàn)在轉(zhuǎn)子徑向轉(zhuǎn)頻上的振幅增大， 而在軸向和其他倍頻分量上振幅增大相對(duì)不明顯。 若軸向或其他倍頻分量上的振 幅與徑向轉(zhuǎn)頻處的振幅同時(shí)明顯增大， 甚至增大速率超過徑向轉(zhuǎn)頻處的振動(dòng)幅值 的增大速率，則應(yīng)考慮彎曲、不對(duì)中或松動(dòng)等其他故障。2、平衡準(zhǔn)備(1) 確定轉(zhuǎn)子的平衡類型和平衡方法 根據(jù)轉(zhuǎn)子直徑與其長度的關(guān)系確定其需做單面平衡或雙面平衡， 并決定使用 試重法或影響系數(shù)法對(duì)其進(jìn)行動(dòng)平衡。 若使用影響系數(shù)法須預(yù)先從上位 PC機(jī)中下 載該轉(zhuǎn)子的影響系數(shù)，或記錄下該轉(zhuǎn)子的影響系數(shù)，以備需要時(shí)手動(dòng)輸入。(2) 選擇測(cè)

5、點(diǎn)位置 根據(jù)轉(zhuǎn)子的平衡類型在該轉(zhuǎn)子設(shè)備上選擇相應(yīng)的測(cè)量平面和測(cè)點(diǎn)位置， 以便 安置振動(dòng)傳感器。 測(cè)量平面應(yīng)選在轉(zhuǎn)子的軸承座或附近剛性較高、 較為平坦的金 屬表面上。 測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在測(cè)量平面內(nèi)徑向振動(dòng)量最大位置或規(guī)定位置上，一般 選擇轉(zhuǎn)子兩邊軸承座為測(cè)量平面， 測(cè)點(diǎn)以水平方向?yàn)楹谩?單面平衡只需安置一個(gè) 測(cè)點(diǎn)，雙面平衡需安置兩個(gè)測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)位置需做上標(biāo)記，以便以后測(cè)量。(3) 選擇校正面和加試重位置若使用試重法， 考慮到轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)， 選擇轉(zhuǎn)子上方便安裝試探質(zhì)量和校 正質(zhì)量的平面作為校正面。 以同樣的原則在校正面上選擇以轉(zhuǎn)軸為圓心、 Rc為半 徑的校正圓。 在校正圓上做好試重位置標(biāo)記。 校正半徑應(yīng)

6、盡量大， 以提高角度定 位精度，減小試探質(zhì)量。 單面平衡只需在一個(gè)平面內(nèi)進(jìn)行校正， 選擇一個(gè)試重位 置即可。雙面平衡需在兩個(gè)平面上進(jìn)行校正，應(yīng)使兩個(gè)校正面之間的距離盡大， 兩個(gè)試重位置角度相差 0o。若使用影響系數(shù)法， 則要求仍采用取得該影響系數(shù)時(shí) 的測(cè)量條件：相同的負(fù)載、轉(zhuǎn)速，相同的振動(dòng)和轉(zhuǎn)速測(cè)量位置，相同的反光條粘 貼位置，且能辨認(rèn)出取得該系數(shù)時(shí)的試重位置。故上述第( 2)、(3)步和下述 第( 6)步均可省略。(4) 粘貼反光條在轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)子表面上， 沿與轉(zhuǎn)子軸線平行的方向粘貼反光條。 需保證反光條 附近有一定的空間可安裝用以固定轉(zhuǎn)速傳感器的工具， 且反光條與轉(zhuǎn)軸柱面的反 光性能有足夠的反

7、差。(5) 固定轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速傳感器需安裝在磁性表座上， 然后將表座吸附在一剛性金屬表面， 使傳 感器發(fā)出的激光束切割反光條通過的位置上。 轉(zhuǎn)速傳感器安裝穩(wěn)定與否直接影響 相位精度。(6) 選擇試探質(zhì)量 試探質(zhì)量用以暫時(shí)改變一下轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布， 以便找出試探質(zhì)量與轉(zhuǎn)子振動(dòng) 之間的關(guān)系。試探質(zhì)量太大，機(jī)器有可能達(dá)不到設(shè)定轉(zhuǎn)速；試探質(zhì)量太小，則振 動(dòng)變化不明顯， 使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。 注意積累經(jīng)驗(yàn)以便于正確選擇試探質(zhì)量。 單 面平衡用一塊試探質(zhì)量即可。 雙面平衡可使用兩塊不同的試探質(zhì)量， 也可使用同 一塊試探質(zhì)量。試探質(zhì)量的選擇可參考以下公式：MtM D0(4 8)r ( n )3000式中： Mt

8、 試探質(zhì)量， KgM 轉(zhuǎn)子質(zhì)量， Kgn 平衡轉(zhuǎn)速， r/minD 0 初始振幅， mr 轉(zhuǎn)子半徑， m3、單面試重法平衡步驟做完平衡準(zhǔn)備工作后，單面試重法平衡步驟如下：(1) 將振動(dòng)傳感器吸附在選好的測(cè)點(diǎn)上， 轉(zhuǎn)速傳感器固定在對(duì)著反光條通過 的位置上。(2) 將振動(dòng)傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器連接到動(dòng)平衡儀上，注意理順導(dǎo)線，防止被 絞進(jìn)轉(zhuǎn)子；開啟動(dòng)平衡儀。(3) 啟動(dòng)機(jī)器至設(shè)定轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)初始振動(dòng)烈度和相位。(4) 停止機(jī)器，把選定的試探質(zhì)量安置在選好的試重位置上，并在儀器中輸 入所加試重的質(zhì)量。(5) 重新啟動(dòng)機(jī)器，穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)加試重后的振動(dòng)烈度和相位。(6) 用儀器進(jìn)行平衡結(jié)算得到所

9、需安置的校正質(zhì)量大小和位置角度。(7) 停止機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)，除去試探質(zhì)量。將解算出的校正質(zhì)量安置在校正圓上校 正角度指定的位置。 若由于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)問題， 此位置不可安置校正質(zhì)量， 則可執(zhí)行 現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀的矢量分解功能。 將此校正質(zhì)量分解成兩個(gè)分量， 安置到兩個(gè)方便 安置的位置上。 校正質(zhì)量的安置角度由試探質(zhì)量所在位置起沿轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向度 量。若不想去出試探質(zhì)量，也可以將其作為一個(gè)矢量分量(角度為零度)，算出 另一個(gè)矢量分量， 使二者合成結(jié)果等效于校正質(zhì)量， 然后按算出的分量的大小和 角度安置在轉(zhuǎn)子上。(8) 再次啟動(dòng)機(jī)器，穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)剩余振動(dòng)烈度，將其與初始振動(dòng)烈度 比較，檢查平衡效果如何及是否符合

10、要求。 若剩余振動(dòng)烈度仍較大， 則繼續(xù)進(jìn)行 平衡解算，得出第二次平衡需用的校正質(zhì)量大小和位置角度。(9) 停止機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)，將第二次平衡解算出的校正質(zhì)量安置到校正面上。(10) 再次啟動(dòng)機(jī)器，穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)第二次平衡后的剩余振動(dòng)烈度。(11) 關(guān)閉機(jī)器，將本次存儲(chǔ)的平衡數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)中。4、單面影響系數(shù)法平衡 做完平衡準(zhǔn)備工作后，單面影響系數(shù)法平衡步驟如下：(1) 檢查原轉(zhuǎn)速反光條是否仍存在。若不存在，且原位置無法辨認(rèn)，則該影 響系數(shù)失效，需改用試重法。若反光條反光性能下降，需要更換反光條，且要保 證與原位置重合。(2) 將振動(dòng)傳感器吸附在舊的測(cè)點(diǎn)標(biāo)記上， 轉(zhuǎn)速傳感器固定在對(duì)著反光條通 過的位

11、置上。(3) 將振動(dòng)傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器連接到動(dòng)平衡儀上， 注意理順導(dǎo)線， 防止被 絞進(jìn)轉(zhuǎn)子；開啟現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀。(4) 啟動(dòng)機(jī)器至設(shè)定轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)初始振動(dòng)烈度和相位。(5) 手動(dòng)輸入影響系數(shù)或使用下載的影響系數(shù)進(jìn)行平衡解算， 得到需用的校 正質(zhì)量大小和位置角度。(6) 停止機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)，將解算出的校正質(zhì)量安置在校正圓上校正角度指定的位 置。若由于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)問題， 此位置不可安置校正質(zhì)量， 則可執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀的 矢量分解功能。將此校正質(zhì)量分解成兩個(gè)分量，安置到兩個(gè)方便安置的位置上。 校正質(zhì)量的安置角度由試探質(zhì)量所在位置起沿轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向度量。(7) 再次啟動(dòng)機(jī)器， 穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)剩余振動(dòng)烈度

12、， 將其與初始振動(dòng)烈度 比較，檢查平衡效果如何及是否符合要求。 若剩余振動(dòng)烈度仍較大， 則繼續(xù)進(jìn)行 平衡解算，得出第二次平衡需用的校正質(zhì)量大小和位置角度。(8) 停止機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)，將第二次平衡解算出的校正質(zhì)量安置到校正面上。(9) 再次啟動(dòng)機(jī)器，穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)第二次平衡后的剩余振動(dòng)烈度。(10) 關(guān)閉機(jī)器，將本次存儲(chǔ)的平衡數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)中。5、雙面試重法平衡步驟雙面試重法平衡步驟與單面試重法平衡類似， 但是必須在兩個(gè)平面內(nèi)測(cè)量振 動(dòng)，并在兩個(gè)平面上進(jìn)行校正。雙面試重法平衡步驟如下(見圖 2-1 )：(1) 將振動(dòng)傳感器吸附在選好的測(cè)點(diǎn) A平面上。(2) 轉(zhuǎn)速傳感器固定在對(duì)著反光條通過的位置上。

13、(3) 將振動(dòng)傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器連接到動(dòng)平衡儀上，注意理順導(dǎo)線，防止被 絞進(jìn)轉(zhuǎn)子；開啟現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀。(4) 啟動(dòng)機(jī)器至設(shè)定轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)測(cè)點(diǎn) A平面處的初始振動(dòng)烈度 和相位。(5) 將振動(dòng)傳感器移到選定的測(cè)點(diǎn) B平面處， 穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)測(cè)點(diǎn) B平面處圖 2-1 雙面轉(zhuǎn)子平衡的初始振動(dòng)烈度和相位。(6) 停止機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)， 將選定的試探質(zhì)量 1安置在選好的校正平面 1內(nèi)的試重位 置標(biāo)記處。在儀器中輸入所加試探質(zhì)量 1的質(zhì)量值。(7) 將振動(dòng)傳感器移到測(cè)點(diǎn) A平面處，重新啟動(dòng)機(jī)器至設(shè)定轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定后測(cè) 量并存儲(chǔ)加試探質(zhì)量 1后測(cè)點(diǎn) A平面處的振動(dòng)烈度和相位。(8) 將振動(dòng)傳感器移到測(cè)點(diǎn) B平面

14、處， 穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)加試探質(zhì)量 1后測(cè)點(diǎn) B平面處的振動(dòng)烈度和相位。(9) 停止機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)，除去校正平面1內(nèi)的試探質(zhì)量1。將選定的試探質(zhì)量 2(可 以仍舊使用試探質(zhì)量 1)安置在選好的校正平面 2內(nèi)的試重位置標(biāo)記處。 在儀器中 輸入所加試探質(zhì)量 2的質(zhì)量值。(10) 將振動(dòng)傳感器移到測(cè)點(diǎn) A平面處，再次啟動(dòng)機(jī)器至設(shè)定轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定后測(cè) 量并存儲(chǔ)加試探質(zhì)量 2后測(cè)點(diǎn) A平面處的振動(dòng)烈度和相位(11) 將振動(dòng)傳感器移到測(cè)點(diǎn) B平面處，穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)加試探質(zhì)量 2后測(cè) 點(diǎn)B平面處的振動(dòng)烈度和相位。(12) 用儀器進(jìn)行平衡結(jié)算得到所需安置的校正質(zhì)量 1的大小、 角度和校正質(zhì) 量2的大小、角度。(13)

15、停止機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)，除去試探質(zhì)量 2。將解算出的校正質(zhì)量 1安置在校正面 1上，校正質(zhì)量2安置在校正面 2上，每一校正質(zhì)量的安置半徑與其校正面上的試探 質(zhì)量安置半徑相同， 安置角度由其校正面上的試探質(zhì)量所在位置起沿轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方 向度量。在任一校正面上，若由于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)問題，此位置不可安置校正質(zhì)量，則 可執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀的矢量分解功能。將該校正面上的校正質(zhì)量分解成兩個(gè)分 量，安置到兩個(gè)方便安置的位置上。(14) 將振動(dòng)傳感器移到測(cè)點(diǎn) A平面處，重新啟動(dòng)機(jī)器，穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)測(cè) 點(diǎn)A平面處的剩余振動(dòng)烈度和相位。(15) 將振動(dòng)傳感器移到測(cè)點(diǎn) B平面處，穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)測(cè)點(diǎn) B平面處的剩 余振動(dòng)烈度和相位。(

16、16) 將測(cè)點(diǎn) A、B平面處的剩余振動(dòng)烈度與初始振動(dòng)烈度比較，檢查平衡效 果如何及是否符合要求。 若剩余振動(dòng)烈度仍較大， 則繼續(xù)進(jìn)行平衡解算， 得出第 二次平衡需用的校正質(zhì)量大小和位置角度。(17) 停止機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)，將第二次平衡解算出的兩個(gè)校正質(zhì)量分別安置到兩個(gè) 校正面上。(18) 將振動(dòng)傳感器移到測(cè)點(diǎn) A平面處，重新啟動(dòng)機(jī)器，穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)測(cè) 點(diǎn)A平面處第二次平衡后的剩余振動(dòng)烈度和相位。(19) 將振動(dòng)傳感器移到測(cè)點(diǎn) B平面處，穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)測(cè)點(diǎn) B平面處第二 次平衡后的剩余振動(dòng)烈度和相位。(20) 關(guān)閉機(jī)器，將本次存儲(chǔ)的平衡數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)中。6、雙面影響系數(shù)法平衡步驟雙面影響系數(shù)法平衡

17、步驟如下：(1) 檢查原轉(zhuǎn)速反光條是否仍存在。若不存在，且原位置無法辨認(rèn)，則該影 響系數(shù)失效，需改用試重法。若反光條反光性能下降，需要更換反光條，且要保 證與原位置重合。(2) 將振動(dòng)傳感器吸附在舊的測(cè)點(diǎn) A平面處， 轉(zhuǎn)速傳感器固定在對(duì)著反光條通 過的位置上。(3) 將振動(dòng)傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器連接到動(dòng)平衡儀上，注意理順導(dǎo)線，防止被 絞進(jìn)轉(zhuǎn)子；開啟動(dòng)平衡儀。(4) 啟動(dòng)機(jī)器至設(shè)定轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)測(cè)點(diǎn) A平面處的初始振動(dòng)烈度 和相位。(5) 將振動(dòng)傳感器移到舊的測(cè)點(diǎn) B平面處， 穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)測(cè)點(diǎn) B平面處的 振動(dòng)烈度和相位。(6) 手動(dòng)輸入影響系數(shù)或使用下載的影響系數(shù)進(jìn)行平衡解算， 得出校

18、正質(zhì)量 1的大小、角度和校正質(zhì)量 2的大小、角度。(7) 停止機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)，將平衡解算出的校正質(zhì)量 1安置在校正面 1上，校正質(zhì)量2安置在校正面 2上，每一校正質(zhì)量的安置半徑與其校正面上的試探質(zhì)量安置半徑 相同，安置角度由其校正面上的試探質(zhì)量所在位置起沿轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向度量。 在任 一校正面上， 若由于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)問題， 此位置不可安置校正質(zhì)量， 則可執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)動(dòng) 平衡儀的矢量分解功能。 將該校正面上的校正質(zhì)量分解成兩個(gè)分量， 安置到兩個(gè) 方便安置的位置上。(8) 將振動(dòng)傳感器移到測(cè)點(diǎn) A平面處，重新啟動(dòng)機(jī)器至設(shè)定轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定后測(cè) 量并存儲(chǔ)測(cè)點(diǎn) A平面處的剩余振動(dòng)烈度和相位。(9) 將振動(dòng)傳感器移到測(cè)點(diǎn) B平面處， 穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)測(cè)點(diǎn) B平面處的剩余 振動(dòng)烈度和相位。(10) 將測(cè)點(diǎn) A、B平面處的剩余振動(dòng)烈度與初始振動(dòng)烈度比較，檢查平衡效 果如何及是否符合要求。 若剩余振動(dòng)烈度仍較大， 則繼續(xù)進(jìn)行平衡解算， 得出第 二次平衡需用的校正質(zhì)量大小和位置角度。(11) 停止機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)，將第二次平衡解算出的兩個(gè)校正質(zhì)量分別安置到兩個(gè) 校正面上。(12) 將振動(dòng)傳感器移到測(cè)點(diǎn) A平面處，重新啟動(dòng)機(jī)器，穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)測(cè) 點(diǎn)A平面處第二次平衡后的剩余振動(dòng)烈度和相位。(13) 將振動(dòng)傳感器移到測(cè)點(diǎn) B平面處，穩(wěn)定后測(cè)量并存儲(chǔ)測(cè)點(diǎn) B平面處第二 次平衡后的剩余振動(dòng)烈度和