爱华网高速旋转机械受物料的影响较大,冲击、腐蚀、磨损、结焦都会对机器的转子系统造成不平衡故障。而旋转机械的振动故障有70%来源于转子系统的不平衡。通常,维护人员对于振动较大的转子,进行拆除处理,直接更换叶轮等,重新安装后运行,达到降低振动的目的。然而,由于旋转部件原始不平衡量的存在,导致机器运转后,有时振动依然超过标准的允许值。为防止毁机,威胁现场人员的安全与保障生产的正常运行,需进行动平衡校正。
动平衡试验_动平衡 -类型
刚性转子的动平衡
动平衡机
对于工作转速远低于临界转速的转子，不平衡量引起的变形很小。这种转子可按刚体处理，动平衡可在低速下进行，称为刚性转子的动平衡。在进行刚性转子动平衡时，各微段的不平衡量引起的离心惯性力系可以简化到任意选定的两个截面上去，在这两个面上作相应的校正（去重或配重）即可完成动平衡。为找到两个截面上不平衡量的方位和大小可使用动平衡机。常见的动平衡机分为软支承式和硬支承式两类，前者检测不平衡量引起的振动；后者检测不平衡转子对支承的作用力。刚性转子的动平衡问题已解决得较好。目前,国际标准化组织(ISO)已规定出各类刚性转子动平衡的精度。
柔性转子的动平衡
超临界转速工作的转子在启动和制动时，转速必定通过临界转速，这时不平衡量会使转子产生明显的变形。若转子各微段质心对回转轴线的偏离对变形有明显的影响，则转子不能按刚性转子处理，相应的动平衡称为柔性转子的动平衡。
方法有两种：
①振型法。将不平衡量按转子的各阶固有振型分解。若动平衡时的转速接近某临界转速，则这一阶固有振型突出于其他各阶之上。通过检测该振型，就可找到为消除这一阶不平衡分量所需的校正质量的大小和应放置的位置。逐阶进行，就可完成动平衡。
②影响系数法。在转子上选定若干个校正面和若干个测量面并进行多次运转校正。某校正面上单位校正量在一定转速下引起的某测量面的振动就是一个影响系数。通过测量或计算求出这些影响系数，便可根据不平衡量引起的振动，确定为将各测量面的振动限制在某量值以下，各校正面应加配重（或去重）的位置和大小。在这两个方法的基础上还发展了其他方法，例如振型圆法等。
动平衡试验_动平衡 -主要分类
现场动平衡仪KMbalancer
现场动平衡分析仪KMBALancer是KMPDM公司的产品。它嵌入式计算机技术和动平衡技术，兼备现场振动数据测量、振动分析和单双面动平衡等诸多功能，简捷易用。是工矿企业预知保养维修，尤其是风机、电动机等设备制造厂和振动技术服务机构最为理想之工具。
kmbalancer主机
■完善的应用功能
KMBALancer可进行单面和双面不平衡校正，并提供单、双通道的振动分析，动平衡快速采集，矢量分解合成计算、ISO许用不平衡查询、手动输入模拟动平衡等实用功能。
■出色的仪器性能
●微软WindowsCE操作系统，稳定高效；
●400MHZ主频的高性能嵌入式微处理器，具有强大的数据处理能力；
●高密度的FPGA芯片，提供精确的数据采集控制；
●低噪声电路板制作工艺和高达1024倍的硬件增益，使振动信号的分辨率可达0.001um，平衡精度优于国家标准；
●高达1G的数据存储容量，可储存10000组现场平衡过程记录；
●采用低功耗硬件设计、智能电量管理和大容量锂电池组，使KMBALancer在一次充电后，可连续工作7小时以上。
基本参数
液晶显示TFT彩色液晶显示屏，320*240，65536色，带背光按键23个，自动感应背光
存储容量标准配置1GB
通讯方式USB2.0FullSpeed
电池内置可充电锂电池，充电时间2-3h,充满后工作时间>7h
使用条件
外壳封装IP65防尘防水等级
跌落测试1.2m
温度范围-10℃~50℃
湿度范围0%~80%相对湿度（无凝露）
采集参数
采集通道2振动通道+1转速通道
信号类型加速度、速度、位移、交流/直流电压、交流/直流电流
模拟耦合AC/DC/ICP（20V@2.4mA）
信号范围±25V
动态范围>80dB
FFT分辨率400~12800线
模拟滤波器高通（2Hz/10Hz/100Hz/1000Hz）、低通（10Hz/100Hz/1000Hz/40kHz）
抗混叠滤波器50~40kHz
窗函数类型矩形、Hanning海宁窗、Hamming海明窗加重平均、FlatTop平顶窗
频谱平均方式线性、峰值保持、平方根
动平衡功能
转速范围60~60,000RPM
动平衡功能单、双面动平衡、振动分析、快速动平衡分析
采集信号信号类型、单位可自由设置
操作方式向导式操作方式
工具箱时域/频域分析、历史缓存浏览、手动输入、数据回顾、矢量分解/合成、ISO许用不平衡查询、加重计算
动平衡试验_动平衡 -问题
工艺平衡法的测试系统所受干扰小，平衡精度高，效率高，特别适于对生产过程中的旋转机械零件作单体平衡，在动平衡领域中发挥着相当重要的作用，汽轮机、航空发动机普遍采用这种平衡方法。但是，工艺平衡法仍存在以下问题：
(1)平衡时的转速和工作转速不一致，造成平衡精度下降。例如：有不少转子属于二阶临界转速的扰性转子，由于平衡机本身转速有限，这些转子若采用工艺平衡，则无法有效的防止转子在高速下发生变形而造成的不平衡。
(2)平衡机（特别是高速立式平衡机）价格昂贵。
(3)在动平衡机上平衡好的转子，装机后其平衡精度难以保证。因为动平衡时的支承条件不同于转子在实际工作条件下的支承条件，且转子同平衡装置之间的配合也不同于转子与其自身转轴之间的配合条件，即使出厂前已在动平衡机上达到高精度平衡的转子，经过运输、再装配等过程，平衡精度在使用前难免有所下降，当处于工作转速下运转时，仍可能产生不允许的振动。
(4)有些转子，由于受到尺寸和重量上的限制，很难甚至无法在平衡机上平衡。例如：对于大型发电机及透平一类的特大转子，由于没有相应的特大平衡装置，往往会造成无法平衡；对于大型的高温汽轮机转子，一般易发生弹性热翘曲，停机后会自动消失，这类转子需进行热动态平衡，用平衡机显然是无法平衡的。
(5)转子要拆下来才能进行动平衡，停机时间长、平衡速度慢、经济损失大。
为了克服上述工艺平衡法的缺点，人们提出了整机现场动平衡法。
将组装完毕的旋转机械在现场安装状态下进行的平衡操作称为整体现场平衡。这种方法是机器作为动平衡机座，通过传感器测的转子有关部位的振动信息，进行数据处理，以确定在转子各平衡校正面上的不平衡及其方位，并通过去重或加重来消除不平衡量，从而达到高精度平衡的目的。
有于整机现场动平衡是直接接在整机上进行，不需要动平衡机，只需要一套价格低廉的测试系统，因而较为经济。此外，由于转子在实际工况条件下进行平衡，不需要再装配等工序，整机在工作状态下就可获得较高的平衡精度。
动平衡试验_动平衡 -注意事项
1.现场动平衡的先决条件是不平衡故障的判定，以及平衡面数的确定和各项准备工作的完成，这样能保证平衡工作的省时、省力。如设备已经停机，更换反光带。
2.检查平衡仪器功能和电源是否充足及电缆线的连接状况。
3.振动传感器和光电传感器安装位置应始终保持不变。
4.每次数据记录要准确，同时将第一次加试重后的振动幅值和相位与原始记录比较，如变化不大，没有达到20%以上，说明试重不合适，要重新考虑其大小和位置。
5.试重块的安装原则是：安装合理，转子运转时，不能掉下，同时还要便于取下。
6.计算配重大小时，将原始记录、加试重记录及试重块数据准确输入计算器。配重块加在指定位置后，一定要牢固，防止运行时掉下。
7.进入工作现场后，要熟悉周围环境状况，特别注意安全问题和防火问题。
8.启动设备前应及时与现场操作人员联系，确认无误后，方可启动设备。
9.全部现场平衡工作过程中，要时刻注意并观察设备运行状态，发现设备有异常现象时，应马上示意停机，保护人身与设备安全。
动平衡试验_动平衡 -意义
磨床是精密机械加工必不可少的工作母机，为了适应日趋精密的工作精度需求及不断追求的高效率和低成本的目标，全球的磨床制造业都在不懈地致力于:提高机床的几何精度，刚性和性能稳定性。
众所周知，砂轮是磨床的必要工具。想要让砂轮磨削出准确的尺寸和光洁的表面，必须防止磨削过程中的振动。砂轮的结构是由分布不均的大量颗粒组成，先天的不平衡无法避免，这必然会引起一定的偏心振动。而砂轮安装的偏心度、砂轮的厚度不均、主轴的不平衡及砂轮对冷却液的吸附等，会使振动更加增大。这些振动不仅仅影响到磨床的加工质量，还会降低磨床的主轴寿命、砂轮寿命，增加砂轮修正次数及修整金刚石的消耗等。
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磨床砂轮在在线动平衡校正的应用为现代研磨工艺不可或缺的重要工程,当磨床内外环境振动较好的时候,经在在线动平衡校正后的砂轮残余振动量,会比一般传统手动静平衡效果再优化一个数量级,以峰到峰值(PeaktoPeak)的量测基准来评比,当静平衡后为3μm时,动平衡可达0.3μm,综合在线动平衡校正作业的优势,研磨加工业者可获得以下的经济利益:
?可大幅改善被研磨工件的真圆度、圆筒度和面粗度;
?可延长被研磨工件寿命、减少研磨烧伤裂损现象,并控制其低频工作噪音;
?提高研磨加工精密度、稳定性和批量一致性(CP值);
?可延长传统砂轮和金刚石砂轮修整装置寿命;
?可确保磨床主轴与轴承寿命,延长磨床维修间隔,降低磨床维修成本。
动平衡试验_动平衡 -精度等级
考虑到技术的先进性和经济上的合理性，国际标准化组织(ISO)于1940年制定了世界公认的ISO1940平衡等级，它将转子平衡等级分为11个级别，每个级别间以2.5倍为增量，从要求最高的G0.4到要求最低的G4000。单位为公克×毫米/公斤(gmm/kg)，代表不平衡对于转子轴心的偏心距离。如下表所示：
动平衡等级
精度等级Gg.mm/kg转子类型举例G630630刚性安装的船用柴油机的曲轴驱动件；刚性安装的大型四冲程发动机曲轴驱动件G250250刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴驱动件G100100六缸和多缸柴油机的曲轴驱动件。汽车、货车和机车用的（汽油、柴油）发动机整机。G4040汽车车轮、箍轮、车轮整体；汽车、货车和机车用的发动机的驱动件。G1616粉碎机、农业机械的零件；汽车、货车和机车用的（汽油、柴油）发动机个别零件。G6.36.3燃气和蒸气涡轮、包括海轮（商船）主涡轮刚性涡轮发动机转子；透平增压器；机床驱动件；特殊要求的中型和大型电机转子；小电机转子；涡轮泵。G2.52.5海轮（商船）主涡轮机的齿轮；离心分离机、泵的叶轮；风扇；航空燃气涡轮机的转子部件；飞轮；机床的一般零件；普通电机转子；特殊要求的发动机的个别零件。G11磁带录音机及电唱机驱动件；磨床驱动件；特殊要求的小型电枢。G0.40.4精密磨床的主轴、磨轮及电枢、回转仪。
