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          現場動平衡校正方式

          現場動平衡校正方式

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          【摘要】:
          現場動平衡是指旋轉機械在現場工作或接近現場工作狀態下, 對其進行振動測量分析和校正的一種平衡方法,特點是: 工作量小、快速等優點。 現場動平衡調整只是對轉機的單面單測量校正,不能解決雙面力距不平衡量校正的問題。以下就簡述幾種現場動平衡的方法。

          現場動平衡機是指旋轉機械在現場工作或接近現場工作狀態下, 對其進行振動測量分析和校正的一種平衡方法,特點是: 工作量小、快速等優點。 現場動平衡調整只是對轉機的單面單測量校正,不能解決雙面力距不平衡量校正的問題。以下就簡述幾種現場動平衡的方法。

          、兩點法找動平衡:

          包括水平兩點法,垂直兩點法。表述如下:

          a、水平兩點法

          測出風機在工作轉速下兩軸承的振動振幅,若 A 側振動大(振動值為 Ao),則先平衡 A側,在轉子上某一點(作記號 1)加上試加質量 M,測得振動值為 A1,按相同半徑將此試加質量 M移動 180°(作記號 2),測得振動值為 A2,根據測得的 A0、A1、A2 值,選適當的比例作圖,求出應加平衡質量的位置和大小。作圖所示:

           動平衡水平兩點法示意圖

           

          △ ODM,使 OMODDM= A0A1/2A2/2,延長 MDC,使 CD=DM,并連接 OC;以 O為圓心, OC為半徑作圓 O;延長 COO圓交于 B,延長 MO交圓于 S,則 OC為試加質量 M引起的振動值(按比例放大后的振動值) ,平衡質量 P 為:

          永久配重的位置,由圖中量得角∠ COS為 d,則平衡質量應加在第一次試加質量位置 1的逆轉向 α角或順轉向 d 角處, 具體方位由試驗確定, 這種方法需要 5 次電機轉運, 才能完成找動平衡的工作。電機試運次數較多。

          b、垂直兩點法

          測出風機在工作轉速下兩軸承的振動振幅,若 A 側振動大(振動值為 Ao),則先平衡 A側,在轉子上某一點(作記號 1)加上試加質量 M,測得振動值為 A1,按相同半徑將此試加質量 M移動 90°(作記號 2),測得振動值為 A2,根據測得的 A0、A1、A2 值,選適當的比例作圖,求出應加平衡質量的位置和大小。作圖所示:

           動平衡垂直兩點法示意圖

           

          作圖時,先以 A0 值為半徑,畫圖,圓心為 O,選擇水平半徑圓上 O1 (0 °) ,垂直半徑O2 (90 °) 。以 A1 為半徑,并以 O1為圓心畫圓,以 A2 為半徑,并以 O2為圓心畫圓。圓 O1和圓 O2在以 O為圓心, A0 為半徑的圓中只有唯一的一個交點 A,分析 O?OAO?OA ,根據力學的一般知識, 可以知道矢量應該是北側轉子在 90°加試重 M造成的振動變化。求出 OA大小及其與 O?O O?O 的夾角,則配重的大小 P可表示為:

          永久配重的位置,按 O1 (0 °) 計,則要轉過 a 角使之反向;若按 O2 (90°) 計,應該轉過 a+90°。這個方法的優勢就是一次確定配重位置,一共需要 4 次運轉電機就可有效減小轉子振動。

          (二)、三點法找動平衡

          此法與兩點法基本相同, 只是用同一試加質量 M按一定的半徑依次加在互為 120°的三個方向上,測得的三個振動值為 A1、A2、A3。

          作圖步驟如下(具體作圖如圖所示):

          1、以O為圓心,取合適比列,以A1、A2、A3為半徑畫圓;

          2、小圓內以OA為邊長,OA為頂點,做等邊三角形OAB;

          3、以B為圓心,中圓的半徑為半徑畫圓,所得圓與大圓交于C

          4、以AC為邊,AC為頂點,做等邊三角形 ACD;

          5、做ACD的中心點,記為 S。以 S為圓心,AS為半徑做圓,OSS圓交于S’點。

          S’即為平衡重量應加的位置,A、C、D 三點分別對應三個試加質量的位置。這一方法電機試運次數為 4 次。

          平衡質量 P 為:

           

          動平衡三點法示意圖

           

           、閃光測相法找動平衡

          其原理是引起轉子振動的干擾力就是不平衡質量產生的離心力,通過儀器測出干擾力的最大振幅及相位變化,運用向量計算可知不平衡質量的大小和位置,在其相反位置上加上相等的質量,就可抵消由于不平衡質量而產生的振動。用閃光燈的閃光時間直接受振動相位的控制,當轉速和閃光燈的閃光頻率同步時,閃光燈每次閃光的時間正好是轉輪到同一位置的時候,閃光測相法步驟分為 9 步,數次試加平衡塊和啟動轉機,測得振幅和相位,再進行向量作圖運算,以求出應加平衡塊的質量和位置。

          在此可看出以上這些方法難以被檢修人員掌握和運用的原因有:1)步驟多,耗時長,反復試加重塊;2)復雜,需作圖計算,并動用專用儀器。

          (四 ) 、劃線法找動平衡

          我們知道,不平衡的轉子在轉動時會產生離心力,此力周期性地沖擊著軸承產生振動,我們用測振表先測出軸承部位的振動值,掌握轉子工作狀態下的不平衡狀況,然后按如下步驟操作實施:

          1、 在停止轉動的風機軸上靠近葉輪部位選擇一段,擦凈其表面,檢查確定其圓度合乎標準。

          2、 起動風機至工作轉速,用磨尖的石筆在此軸段中心線的位置緩慢伸入,當石筆剛接觸到軸表面時即停止前伸,而改變為沿軸向推移一小段后收回,使軸段上留下石筆畫出的線段,如此重復畫數次直至畫完選定的軸段。動作一定要輕而穩,注意石筆不可伸得太前,否則軸上將會畫出整圈圓弧,前伸不足則筆和軸的接觸不夠,畫不上線段或畫出的線段不清楚,從而難以判斷,在畫線的同時,可用振動表測出軸承振動值 Ao。

          3、 待風機停穩后, 在軸上找出所畫線段的中心線 A-A,在軸的其他部位做好其位置標記F,將 A-A 線轉至水平位置,該水平線的對稱位置經葉輪回轉方向的反向之后一個相位角即為加重點。其滯后角如下表:

          4、平衡配重則根據經驗數據選取, 將配重焊接于風機前盤或者后盤邊緣非工作面。 再次啟動風機,用測振儀測量其振幅,如達到其要求則工作結束,如果振幅不符合要求,則需要重新找動平衡。

           動平衡劃線法示意圖

           

          相較其他方法而言, 一次劃線法操作簡單、工作時間短, 所需轉機試運 2-3 次,其有極大地應用優勢。 但是,平衡配重和滯后角的選取要有一定的經驗性, 這需要一定是校正平衡工作積累。

           

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