《转子动平衡——原理、方法和标准》要点.pdf
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1、技 术 讲 课 教 案 1 技术讲课教案 主 讲 人:范经伟 技术职称(或技能等级) :高级工 所在岗位:锅炉辅机点检员 讲课时间: 2011 年 06 月 24 日 技 术 讲 课 教 案 2 培训题目:转子动平衡原理、方法和标准 培训目的: 多种原因会引起转子某种程度的不平衡问题,分布在转子上 的所有不平衡矢量的和可以认为是集中在“重点”上的一个矢量, 动平衡就是确定不平衡转子重点的位置和大小的一门技术,然后 在其相对应的位置处移去或添加一个相同大小的配重。 内容摘要: 动平衡前要确认的条件: 1. 振动必须是因为动不平衡引起。并且要确认动不平衡力占 振动的主导。 2. 转子可以启动和停止
2、。 3. 在转子上可以添加可去除重量。 培训教案: 第一章不平衡问题种类 为了以最少的启停次数,获得最佳的平衡效果,我们不仅 要认识到动不平衡问题的类型(静不平衡、力偶不平衡、 动不平衡),而且还要知道转子的宽径比及转速决定了采 用单平面、 双平面还是多平面进行动平衡操作。同时也要 认识到转子是挠性的还是刚性的。 技 术 讲 课 教 案 3 刚性转子与挠性转子 对于刚性转子,任何类型的不平衡问题都可以通过 任选的二个平面得以平衡。 对于挠性转子,当在一个转速下平衡好后,在另一 个转速下又会出现不平衡问题。当一个挠性转子首 先在低于它的70%第一监界转速下,在它的两端平 面内加配重平衡好后,这两
3、个加好的配重将补偿掉 分布在整个转子上的不平衡质量,如果把这个转子 的转速提高到它的第一临界转速的70%以上,这个 转子由于位于转子中心处的不平衡质量所产生的离 心力的作用, 而产生变形, 如图 10 所示。由于转子 的弯曲或变形,转子的重心会偏离转动中心线,而 产生新的不平衡问题,此时在新的转速下又有必要 在转子两端的平衡面内重新进行动平衡工作,而以 后当转子转速降下来后转子又会进入到不平衡状 态。为了能在一定的转速范围内,确保转子都能处 在平衡的工作状态下,唯一的解决办法是采用多平 面平衡法。 挠性转子平衡种类 1. 如果转子只是在一个工作转速下运转,小量的变 形不会产生过快的磨损或影响产
4、品的质量,那么 技 术 讲 课 教 案 4 可以在任意二个平面内进行平衡,使轴承的振动 降低到最小即可。 2. 如果一个挠性转子,只是在一个工作转速下工 作,但是将转子的变形量降低到最小是极其重要 的,这时最好采用多平面动平衡修正。 3. 如果一个转子必须在一个宽广的转速范围内都 能平稳地工作,即该转子在低转速时是刚性的, 在高转速时是挠性的,这时最好采用多平面动平 衡修正。 临界转速 当转子的转速达到自身产生弯曲共振时的转速,称为临界 转速。 转子经过临界转速时,转子产生的弯曲振型数,取决转子 转速与转子自振频率相一致的数量。一般来说转子的转速 低于它的自振频率的70%时,认为它是一个刚性转
5、子,而 高于它的自振频率的70%时,认为它是一个挠性转子。由 于转子的转速升高通过它的自振频率而产生弯曲或变形 时,转子的重心就会偏离转子的转子的转动中心线,产生 新的不平衡状态。 第二章如何识别动不平衡问题 不平衡问题的主要特征 技 术 讲 课 教 案 5 振动频谱典型特征:不平衡问题通常是较高的转频振动 占主导,一般其转频振动成份大于或等于其通频振动的80% 以上。 不平衡力具有一定的方向性,离心力在径向基本是均匀 的,轴及支承轴承的运动轨迹近似为一个圆,然而,由于轴 承座的垂直支承刚度大于水平方向,所以正常的轴及支承轴 承的运动轨迹为椭圆,即正常情况下水平方向振动要比垂直 方向振动大1.
6、5 到 2 倍,若超出这个范围,可能存在其它问 题,特别是可能存在共振问题。 径向与轴向振动比较,当是不平衡问题占主导时,径向 振动(水平和垂直)要比轴向方向的振动大得多(悬臂转子 除外)。 悬臂转子不平衡问题的方向性,通常情况下,径向和轴 向振动都比较大,它是静不平衡和力偶不平衡同时存在,所 以通常情况下需要二平面进行平衡修正。 有不平衡振动问题转子,其振动相位是稳定和可重复的。 不平衡问题会促使共振幅值增大,如果转子的工作转速 比较靠近其系统自振频率处的共振点时,少量的不平衡振动 会增大 10 到 50 倍。 转子不平衡问题的相位表现,在转子输入、输出端轴承 水平方向测量得到的相位差与在转
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