转机现场动平衡方法总结

1、转机现场动平衡方法总结摘要：转子现场动平衡方法，操作简单，防止了转机设备的大范围移动，减少了转机的振动情况，在实际中有很多的应用。在此对转机现场动平衡方法简单的总结。关键词：转机；动平衡；现场一、转子中不平衡量的来源和表示方法：一个转子在设计上一般都使它相对于旋转轴线是轴对称的。但是由于工艺上的一系列因素影响，最后装配完毕的转子总是不能做到动力上的完全轴对称，存在一定的部平衡量。这种不平衡通常称之为原始不平衡量。造成原始不平衡量的因素主要有：1 1、 转子材质的不均匀性：2 2、 联轴器的不平衡：3 3、 键槽不对称引起的不平衡。4 4、 转子加工中总会产生一些圆度偏差和偏心等；5 5、 叶轮

2、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 z z 的原片，那么每个圆片如图一所示都存在一个不平 衡量。鉴定大小为 G G 的不平衡质量存在于半径为 r r、圆周参考角度为 a a 的地方，那么其所产 生的离心力为：_2F =Gr2式中 3 为角速度。可见离心力 F F 随 3 的平方增大而增大。 所以将 G G 和 r r 的乘积成为不平 衡量，一般表示为：U =Gr或简写为U =Gr单位通常为gmmmm, ,贝 U U：F=Uo2或简写

3、为F = U052因此离心力与不平衡量成正比例关系O不平衡量是由方向的属于矢量，工程上通常表示为:U =UZa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，在此不做详细表达。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：5050 年代我国电力部根据苏联经验，规定 3000r/min3000r/min 的电站汽轮机的轴承振幅双振幅，一 ._ ._ _ _ ，一 .、，一 .小于 5050 m m 为合格，60

4、00r/min6000r/min 的小型汽轮机的轴承振幅双振幅小于 3030 m m 为合格。对 于工作转速差异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/sv=1.8mm/s。测量技术上，度测量是用电动式传感器， 不管子啊灵敏度和稳定性上都是十分令人满意的， 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，换算。三、轴振幅：美国首先采用的，轴振幅测量仪器一一涡流式测量仪首先由美国突破， 直接观察轴是否与汽封或轴瓦相碰

5、。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。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，组使用第二种方法，中型机组是用第三种方法，而大型机组那么用第一、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 a、水平两点法测出风机在工作转速下两轴承的振动振幅，

6、假设侧，在转子上某一点作记号1 1加上试加质量 M M质量 M M 移动 180180 作记号 2 2, ,测得振动值为 A2,A2,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 ODMODM 使 OMOM ODOD DMDM 羽 0:0: A1/2A1/2 : : A2/2A2/2，延长 M M 西 C,C,使 CD=DMCD=DM 并连接OG 以以O O 为圆心，OCOC 为半轴承振动有效速而且告诉动平不必进行数据测量轴振幅可以第二中方法小机A A 侧振动大振动值为 AoAo, ,那么先平衡 A A 测得振动值为 A1,A1,按相同半径将此试加 根据测得

7、的 A0A0、A1A1、A2A2 值，选适当的比径作圆 O;O;延长 COCO 与 O O 圆交于 B,B,延长 MOMO 交圆于 S,S,贝 U U OCOC 为试加质量 M M 引起的振动值按比例放大后的振动值 ，平衡质量 P P 为：OM P M OC永久配重的位置，由图中量得角 Z Z COSCOS 为 d,d,那么平衡质量应加在第一次试加质量位置 1 1 的逆转向a a 角或顺转向 d d 角处，具体方位由试验确定， 这种方法需要 5 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 b、垂直两点法测出风机在工作转速下两轴承的振动振幅，假设A A 侧振动大振动值为 Ao

8、Ao, ,那么先平衡 A A侧，在转子上某一点作记号 1 1加上试加质量 M M 测得振动值为 A1,A1,按相同半径将此试加 质量 M M 移动9090 作记号 2 2, ,测得振动值为 A2,A2,根据测得的 A0A0、A1A1、A2A2 值，选适当的比 例作图，求出应加平衡质量的位置和大小。作图图五所示：图五动平衡垂直两点法示意图作图时，先以 A0A0 值为半径，画图，圆心为 O,O,选择水平半径圆上 O1O1 0 0 , ,垂直半径O2O2 9090 。以 A1A1 为半径，并以 O1O1 为圆心画圆，以 A2A2 为半径，并以 O2O2 为圆心画圆。圆 O1O1和圆 O2O2 在以。

9、为圆心，A0A0 为半径的圆中只有唯一的一个交点A,A,分析 AQAQO O毒日AO2OA,根据力学的一般知识，可以知道矢量应该是北侧转子在0 0。和 9090加试重 M M 造成的振动变化。求出 OAOA 大小及其与O1O和O2O的夹角，那么配重的大小 P P 可表示为:永久配重的位置，按 O1O1 0 0 计，那么要转过 a a 角使之反向；假设按 O2O29090 计，应该转 过 a+90a+90。这个方法的优势就是一次确定配重位置，一共需要4 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根本相同，只是用同一试加质量 M M 按一定的半径依次加在互为120120的三

10、个方向上，测得的三个振动值为A1A1、A2A2、A3A3。01O2AP = A MMOA OA2作图步骤如下具体作图如图六所示:1 1、 以 O O 为圆心，取适宜比列，以 A Al、AA A3为半径画圆；2 2、小圆内以 OAOA 为边长，OAOA 为顶点，做等边三角形AOAB3 3、 以 B B 为圆心，中圆的半径为半径画圆，所得圆与大圆交于C C 点4 4、 以 ACAC 为边，A A 和 C C 为顶点，做等边三角形AACD,5 5、 做MCD勺中心点，记为 S S。以 S S 为圆心，ASAS 为半径做圆，。也 S S 圆交于 SS点。SS即为平衡重量应加的位置，A A、G G电机试

11、运次数为 4 4 次。平衡质量 P P 为：POS MSA5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 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

12、原因有：1 1步骤多，耗时长，反复试加重块；2 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 1、 在停止转动的风机轴上靠近叶轮部位选择一段，擦净其外表，检查确定其圆度符合 标准。2 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 触到轴外表时即停止前伸，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

13、得太前，否那么轴上将会画出整圈圆弧，前伸缺乏那么笔和轴的接触不够，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 AoAo。3 3、待风机停稳后，在轴上找出所画线段的中心线A-A,A-A,在轴的其他部位做好其位置标记F,F,将 A-AA-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 a主轴转速 r/minr/min560-750560-7509509501450-15001450-1500滞后角 a a15-2015-2020-2520-2525-3025-304 4、平衡配重

14、那么根据经验数据选取， 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，如到达其要求那么工作结束，如果振幅不符合要求， 那么需要重新找动平衡。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 2-32-3 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，一那么需要相应技术根底支持， 譬如机械振动原理， 转子振动