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转子在线动平衡是一种不影响转子正常工作的平衡技术

发布于:2019-05-10

平衡头方法是目前用得最广的在线动平衡法。平衡头是一种可在线调整校正平衡量的装置。平衡头法就是将平衡头装在旋转轴上,根据测得的转子振动信息,通过控制系统在平衡头内调整质量的大小和方位,使其产生校正平衡量,并与原始不平衡量相抵消,达到平衡转子的目的。这种方法调整灵活、平衡迅速、便于在线应用。平衡头一般分为机械头和喷液式平衡头。

前面介绍的几种动平衡方法,从工艺平衡到整机现场平衡再到在线动平衡,它们发展先后次序不同,但后面的方法并不能完全取代前面的方法。它们各有优缺点,适用场合也各异。如工艺平衡法主要适用于单体零件的平衡,很少用于旋转机械组合件的平衡:整机现场平衡法主要用于平衡组装好的旋转机械,在设备维修中起着重要作用。这两种方法均限于不平衡量不常变化的转子,对于运转时随时可能发生不平衡状况变化的转子则宜采用在线平衡法。普遍认为平衡技术的发展方向是提高动平衡速度及精度,减少平衡次数。具体地讲,对于整机现场平衡,要求减少试重次数,实现快速平衡。另外,由于整机平衡在现场进行,现场的运行条件很复杂,温度、湿度、电和磁的散射场、周围机械的振动等因素都会给测试系统带来随机干扰,使测量和平衡精度受到影响。


到了80年代,电测技术有了较大发展,这给整机现场动平衡技术的研究和应用提供了有利条件。人们开始对整机现场平衡法进行广泛而深入的研究,提出了一系列新的教机动平衡方法,如仅测相动平衡法,无试重动平衡法等。仅测相动平衡法只需测出工作转速下转子原始振动的相位和加试重后振动的相位,通过简单的数学运算。即可确定不平衡量的大小和位置。这种方法不需测振幅,简便易行。无试重动平衡法是根据测量的振动特性来模拟系统,从数学上预算转子的不平衡量,省去了加试重,试运转等复杂环节,可一两次启动识别出模态不平衡量,减少试运转次数,从而获得了更大的经济效益。整机现场动平衡技术正逐步得到推广应用。三足式离心机,刮刀卸料、活塞推料离心机,碟式分离机,风机等化工厂常用回转机械上成功地应用了整机现场动平衡技术,在生产上取得了很好的效果,其中立式碾片分离机整机全速动平衡技术的应用大大提高了国产磷片分离机的质量,使我国此类产品由进口发展到出口创汇,并牢牢占领了国际市场。值得一提的是在设备维修中,整机动平衡技术更显出其优越性。因为转子经长时间高速运转后,不可避免地会造成不同程度的永久变形;在检修过程中因多次装拆造成零部件相对位置变化;摩擦磨损等,所有这些都会导致平衡精度下降。解决这些问题的一个行之有效的方法就是对旋转机械进行整机动平衡。此外,利用整机现场动平衡方法结合常规检测手段,还可对旋转机械进行故障诊断。由此可见,整机现场平衡法有广阔的应用前景。


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许多旋转机械需要长时间地连续工作,这会导致转子热变形、磨损和尘垢、物料的不均匀堆积等,这些随机性因素随时都会使平衡遭受一定程度的破坏,因此需要不断地对其进行平衡,这就促使人们对转子在线动平衡技术进行研究。转子在线动平衡是一种不影响转子正常工作的平衡技术。它是利用振动传感器和电气检测装置,在线检测出工作状态下转子的不平衡量的大小及相位,然后根据此信息,再手动或自动控制平衡机构的工作,使其产生相应的校正平衡量,并与原始不平衡量抵消或去除原始不平衡量,从而使转子及时得到平衡。


可见,如何进一步提高振动传感器及其放大、指示系统的现场抗干扰能力是值得研究的课题;而对于转子在线平衡来说,则要求简化结构,改进控制方法,提高平衡精度及速度,降低平衡费用。现有平衡法一般是针对旋转部件的最终工艺过程而言的,但为了取得更好的平衡效果,应从选材、加工、装配等各个环节综合考虑平衡问题。例如:在设计旋转部件时应从结构上考虑到动平衡要求。对于有可能需要现场动平衡的转子,设计时应尽量将校正面设置在暴露处,并在校正平面上设计出平衡槽或平衡螺孔,以便能在不拆卸转子和不必对校正面进行机械加工去重或焊接加重的条件下进行平衡校正。对需在线平衡的转子,在结构上应便于加装平衡头。



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