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行业动态
动设备现场动平衡技术平衡原理
作者: 来源: 时间:2016/7/1 13:32:31 点击数:
运行中的转子出现不平衡是必然;特别是高速回转的机械振动,转子不平衡是主要激振力;如风机、水泵电机、汽轮发电机组等,其振动主要原因是转子不平衡,因此解决转子不平衡是消除现场运行振动的一项重要措施。
过去人们习惯于转子离机平衡,即在专门的动平衡机上进行平衡。这样做需要揭盖、拆卸、运输转子等工序。检修时间长,工序复杂,费用高,对大型转子尤其困难。因此,人们普遍推崇现场动平衡技术。
1、产生不平衡的原因
转子不平衡是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损造成的故障。据统计,旋转机械约有70%的故障与转子不平衡有关。不平衡是各种旋转机械中最普遍存在的故障。引起转子不平衡的原因是多方面的,如转子的结构设计不合理、机械加工质量偏差、装配误差、材质不均匀、动平衡精度差;运行中联轴器相对位置的改变;转子部件缺损,如:运行中由于腐蚀、磨损、介质不均匀结垢;转子受疲劳应力作用造成转子的零部件(如:叶轮、叶片等)局部损坏、脱落,产生碎块飞出等[1]  。
2、转子平衡的原理
重新调整转子的质量分布,以使得转子的轴线与其中心主惯性轴线相重合。在转子旋转时,利用仪器测试其转动时的不平衡量存在的位置以及大小然后根据所得数据再相对位置增加或减少重量来实现平衡。
3、不平衡的类型
造成转子不平衡的具体原因很多,按发生不平衡的过程可分为原始不平衡、渐发性不平衡和突发性不平衡等几种情况。
(1)原始不平衡:由于转子制造误差、装配误差以及材质不均匀等原因造成的,如出厂时动平衡没有达到平衡精度要求,在投用初期,便会产生较大的振动。
(2)渐发性不平衡:是由于转子上不均匀结垢,介质中粉尘的不均匀沉积,介质中的颗粒对叶片及叶轮的不均匀磨损以及工作介质对转子的腐蚀等因素造成的。其表现为振动值随运行时间的延长而逐渐增大。
(3)突发性不平衡:是由于转子上零部件脱落或叶轮流道有异物附着、卡塞造成,机组振动值突然增大后稳定在一定水平上。
转子不平衡故障的主要振动特征是
(1)振动的时域波形近似为正弦波;
(2)频谱图中一倍频为主要频率;
(3)振幅随着转速的增大而增大;
(4)当工作转速一定时,相位稳定;
(5)转子的轴心轨迹为椭圆;
(6)从轴心轨迹观察其进动特征为同步正进动
缩短检修时间,降低修理费用,减少停机损失;检验平衡效果和精度直观准确,且平衡成本低;现场动平衡不仅能在额定工作转速范围内平衡,而且还可以再带负荷等多种工况下平衡;
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