旋转轴动平衡测试是机械制造和维护过程中的关键环节,能够有效减少设备振动、延长使用寿命。以下是使用平衡机进行旋转轴动平衡测试的详细操作指南:
1. 设备检查:确认平衡机各部件完好,传感器连接正常,软件系统运行稳定。检查支撑滚轮表面是否清洁无磨损,确保与被测轴接触良好。
2. 环境要求:测试区域应避开强电磁干扰,地面振动值不超过ISO 1940-1规定的G2.5级标准。建议环境温度保持在20±5℃,相对湿度≤80%。
3. 轴系处理:彻底清洁旋转轴表面,去除油污和锈迹。检查轴颈圆度误差应≤0.02mm,表面粗糙度Ra≤1.6μm。对键槽等非连续结构需提前做好标记。
1. 装夹定位:采用专用夹具确保轴系与平衡机主轴同轴度≤0.05mm。对于悬臂结构,悬伸量不应超过轴承跨距的1/3。使用百分表检测径向跳动应≤0.03mm。
2. 参数输入:准确输入转子质量、工作转速(建议按额定转速的80%设定)、支撑间距等关键参数。对于柔性转子需额外输入临界转速数据。
3. 传感器校准:按照设备说明书进行力传感器相位校准,通常使用已知不平衡量的标准转子进行验证,误差应控制在±5%以内。
1. 初始测试:在500-800rpm低速下进行***试运行,观察振动趋势。若1X频振动值超过API 617标准的2.5mm/s,需立即停机检查。
2. 数据采集:升***工作转速后,采集***少3组稳定数据。要求转速波动≤±1%,每组数据采集时间不少于10个旋转周期。
3. 不平衡量计算:系统会自动分解出静不平衡(U stat )和偶不平衡(U couple )。注意区分机械不平衡与电气干扰信号,可通过改变转速观察振动相位是否稳定来判别。
1. 配重计算:根据矢量图确定配重位置,建议优先在原有平衡面上修正。对于刚性转子,采用双面影响系数法计算配重质量,公式为:m=U/(r·ω²),其中r为校正半径,ω为角速度。
2. 配重实施:使用高密度合金配重块,单个配重块质量不超过计算值的±5%。焊接配重时需控制温度不超过150℃,避免引起局部变形。
3. 验证测试:完成配重后重复测试流程,要求剩余不平衡量达到ISO1940-1规定的G6.3级或更高标准。对于精密机床主轴等设备,建议达到G2.5级。
1. 安全规范:测试全程佩戴防护眼镜,转速超过10000rpm时应设置安全防护罩。突发异常振动必须立即执行紧急停机。
2. 数据记录:详细记录每次测试的振动频谱、相位角、转速等参数,建立转子动平衡档案。建议保存原始振动波形用于故障诊断。
3. 特殊处理:对于大型柔性转子,需进行多转速平面分离平衡;存在电磁干扰时,可考虑安装接地碳刷或采用光纤传感器。
通过规范化的测试流程和***的数据分析,可使旋转轴残余不平衡量控制在允许范围内,典型改善效果可达振动值降低60-80%。定期动平衡检测应纳入设备预防性维护计划,建议重要设备每运行2000小时或大修后必须进行检测。