整机动平衡技术现场演示

1.试加配重法找动平衡

首先在工作转数下测量通风机轴承中的最大振幅S_A。对于悬臂式转子，一般靠近叶轮一端的轴承振幅最大。如果是在纵向、横向和轴向等三个方向测量轴承振动时，则应取纵向或横向中的最大值。

通风机停机后，在靠近振动最大的轴承一侧的轮盘上划一个配重圆，如图9-25所示。将所划的圆分成六等分（或八等分），并按顺序在各等分点上标以1、2、……、6等号码。然后，按经验公式（9-41）近似地求出试加配重W（g）：

式中 S_A——未加配重时的最大初振幅（mm）；

G——转子的质量（kg）；

D——配重圆直径（mm）；

n——转子公称转速（r/min）。

图9-25 周移配重的配重圆

将所求得的试加配重W（不许用软金属）用可卸的、牢固可靠的方法固定在1点上。注意不允许固定在叶片上。这时，起动通风机，测出并记录轴承的振幅S₁。按照这种办法，依次将W移至其余各点，测出并记录每点的轴承振幅S₂、S₃、……、S₆，最后取下W。

根据测量振幅的记录，以振幅S为纵坐标，以配重圆等分点为横坐标，在直角坐标上绘制一光滑曲线（见图9-26）。可见，精确测量结果所做出的曲线为正弦曲线，且S_max和S_min应在转子直径的对称位置上。

如果采用加重法，则曲线上的S_min点（图中的M点）为加平衡配重的位置；如果采用去重法，则S_max点（图中的K点）为除去不平衡重量的位置。

试加配重做完以后，再做平衡配重。为求出平衡配重p₁（g），需按公式（9-42）先求出平均振幅S_p（mm）：

当S_p≤S_A时，

当S_p＞S_A时，

取p₁和稍大或稍小于p₁的若干块不同重量的配重p₁、p2、p3、…、p_n，每开动一次转子，轮流地将各配重固定在图9-25的M点上，并测量加各个配重时的振幅S₁、S₂、S₃、…、S_n。然后以配重p为横坐标，以振幅S为纵坐标，绘出如图9-27的曲线。如图9-27所示，两直线的交点S处的配重p_s和振幅S_s即为所求的平衡配重和振幅。

如所求的振幅S_s符合要求时，即可将平衡配重p_s以加重法或去重法进行不平衡度的消除。

如果需要在另一端找动平衡时，应按上述操作程序在另一端反复操作，一直到转子两端的轴承上的振幅都同时符合要求为止。

图9-26 周移配重的振幅曲线

图9-27 平衡配重与振幅

下面通过一个例题来说明试加配重与平衡配重及其振幅的求法。

【例9-1】 已知某通风机转子重G=500kg，配重圆直径D=1000mm，转子转速n=3000r/min，初振幅S_A=0.32mm。试用周移配重法找动平衡。

解 由公式（9-41）计算出试加配重W为

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将试加配重40g置于各点后，所测得的振幅绘于图9-26，由图中查得S_min=0.08mm，S_max=0.48mm。于是，由公式（9-42）可计算出平均振幅S_p，

因S_p≤S_A，由公式（9-43）可求平衡配重p₁，

取p₂=50g，p₃=52g，p₄=54g，p₁=56g，p₅=58g，p₆=60g，p₇=62g，测得的振幅S绘于图9-27，两直线的交点S处的配重55g和振幅0.04mm即为所得结果。将55g加于图9-25的M点上，然后起动通风机验证振幅值是否符合要求。

2.三圆法的平衡过程

1）首先选好平衡平面及加重半径R并在所选平衡平面的加重半径圆周上选取1、2、3三点，再确定一个调试配重W。

2）把原始状态下的转子起动升至平衡试验转速，测出振幅A（振幅均以_μm表示）。

3）把选好的调试配重W加到1点，在同样的平衡试验转速下测出振幅A₁：把W从1点移到2点在同样的转速下测出振幅A₂再把W从2点移到3点，在同样的转速下测出振幅A₃。

4）根据所测振幅的大小，选取一合适的比例把测得到的四个振幅A₀、A₁、A₂、A₃分别换算成R₀、R₁、R₂、R3。

5）以O为圆心，以R₀为半径做圆，即为基圆，在基圆上取与平衡平面完全对应的1、2、3三点。并以1、2、3三点为圆心，分别以R₁、R₂、R₃为半径做三个圆，三个圆的共同交点N点就是轻点方位。与基圆心O点为基圆的相反的方向就是重点方位，即原始不平衡方位，如图9-28所示。

6）设实际所需平衡配重（即转子的原始不平衡量）为W，则W₀可由下式决定：

这样，经过四次起动及振动测量之后，用几何作用方法确定了转子不平衡量的大小及方位，在轻点方位的同样半径R上加上重量W₀或在重点方位同样半径R上去掉重量W₀。平衡工作即告结束。

图9-28 三圆法

3.大宽径比通风机转子的动平衡

宽转子（宽度大于直径20%）找转子动平衡应在转子两侧分别进行，先找一侧再找另一侧；但必须是在找第二侧平衡时，不得破坏已找好的第一侧的平衡。重找第一侧后，再对第二侧应加的重量加以修正。找这种类型的转子动平衡多采用三圆法。由于这种方法不用测相位，可在水泥地上用划规就地做图，易于掌握，所以广泛用于通风机等转子的平衡工作。

4.计算机辅助现场动平衡

用计算机辅助现场动平衡试验技术，该技术实际使用特点是：可平衡1～6个不平衡面，平衡精度高，第一次平衡率可达70%以上。试验过程中要求整机开车次数少（为n+1次，n为平衡面数），试验过程短，适用于一切旋转机械整机现场动平衡，具有较强的工业现场实用价值。

（1）试验系统及方法 本试验系统十分简单，需要一台幅值一相位振动分析仪及相配传感器，一台计算机。试验过程中传感器要放在轴承部位的水平或垂直位置，试验开车次数为n+1次，n为校正面。

（2）下面以双面动平衡为例说明试验的步骤及方法

1）选轴承部位任意个测点（一般两个）起动机器运转，然后测出振幅与相位，停车。

2）在第一校正面上任意位置加试重块，记下其方位与重量，开机测出其振幅、相位，然后停车，并折下试块。

3）在第二校正面上加上同一试块，重复测一次。

4）把三次测试结果输入计算机，即求出两校正面的不平衡量与立位，并按此结果配重。达到动平衡。

5）开启机器，检查，若仍达不到允许标准，可在不停机情况下测出振幅、相位，将数据输入到计算机，即可知剩余不平衡量，按此结果再次配平，一般情况下再次配平即达到要求。

6）将数据结果存盘，作为整机的历史资料，以便以后调用。