轴系平衡是旋转机械维护中的关键环节,通过平衡机对转子系统进行动平衡校正,可有效降低振动噪声、延长设备寿命。以下是关于平衡机在轴系平衡中应用的专业技术说明:
1. 设备检查:确认平衡机各部件(传感器、支撑架、驱动系统)工作正常,测量系统需预热15-30分钟。使用千分表检测支撑滚轮径向跳动不超过0.02mm,轴向窜动控制在0.01mm内。
2. 转子预处理:清除转轴表面油污及毛刺,键槽部位需安装工艺配重键。对于悬臂转子应标记轴向安装位置,联轴器连接的转子需确保对中误差≤0.05mm/m。
3. 参数设置:准确输入转子质量、工作转速(建议按额定转速的1/3起试)、平衡精度等级(G2.5-G6.3为常见工业标准)。对于柔性转子需设置多个校正平面。
1. 初始振动检测:在1/3工作转速下进行***试运行,记录初始振动矢量。典型振动值应<0.5mm/s(RMS),若超标需排查机械故障。
2. 相位标记:使用光电传感器或反光贴确定参考相位,确保标记与转子***点重合度误差<3°。对于低速平衡(<600rpm)建议采用频闪仪辅助。
3. 试重配置:按转子质量0.5%-2%添加试重,分布角度间隔建议90°。记录各试重位置下的振动幅值及相位变化,形成影响系数矩阵。
1. 矢量分解:将测量得到的振动信号分解为X/Y方向分量,通过傅里叶变换提取工频成分。注意排除谐波干扰,特别是2倍频和3倍频成分。
2. 影响系数法计算:建立方程组求解校正质量,公式为:
Q
corr
= - (A
0
/α) × W
test
其中α为试重影响系数,A
0
为初始振动量。
3. 配重优化:采用最小二乘法进行多平面平衡计算,对于刚性转子推荐使用单平面或双平面校正,柔性转子需采用振型分离法。
1. 配重方式选择:根据转子结构采用焊接(适用于≤3000rpm)、螺钉固定(需防松处理)或去重(钻孔深度不超过壁厚1/3)等方式。
2. 验证运行:完成配重后分阶段升速验证,在50%、80%、100%工作转速下检测残余振动。合格标准为振动速度≤1.12mm/s(ISO10816-3标准)。
3. 热态平衡修正:对于工作温度>120℃的转子,需考虑热变形影响,建议进行热态平衡或预留5-15%的补偿量。
1. 悬臂转子平衡:采用双面校正时,校正平面间距应>转子直径的1.5倍,配重比建议按杠杆原理计算。
2. 过临界转速平衡:对于工作转速在临界转速1.3倍以上的转子,需进行模态分析,避免共振放大效应。
3. 现场动平衡:当无法拆卸转子时,可采用三点法平衡,通过两次试重测量快速确定配重参数。
1. 定期校准:平衡机应每6个月进行ISO1940-1标准校验,传感器灵敏度偏差需控制在±5%以内。
2. 数据归档:建立转子平衡档案,记录历次配重位置及质量,为后续维护提供参考依据。
3. 操作培训:建议操作人员掌握振动理论、信号处理等基础知识,减少人为误差。
通过规范化的平衡操作流程,可使转子残余不平衡量达到G1.0级精度(≤1g·mm/kg),振动降幅通常可达60-80%。实际作业中需结合转子动力学特性灵活调整工艺参数,对于特殊结构转子建议咨询专业工程师制定专项平衡方案。