动平衡及平衡技术.doc

动平衡机的引进及应用 马海英 （包钢机制公司一机修车间） 摘要 H60硬支撑动平衡机工艺过程简单，操作方便、精度高、平衡技术及平衡原理科学化，数控控制的现代化 设备，是包钢唯一的大型的硬支撑动平衡机。 关键词：H60硬支撑动平衡机、平衡技术及平衡原理、工艺过程 1.前言 具有一定转速的转动件—转子，由于材料组织不均匀，零件外形的误差，装配误差以及结构形状局部不对称（如键槽）等原因。使通过转子质心的主惯性轴与旋转轴线不相重合。因而旋转时，转子产生不平衡的离心力其值由下式计算： C=meω2=me（πn/30）2 （N） 式中： m=转子的质量 e=转子质心对旋转轴的偏移，即偏心距 ω=转子的角速度 n=转子的线速度 由上式可知，重型或高转速的转子，即使具有很小的偏心距，也会引起非常大的不平衡的离心力，成为轴的断裂，轴承的磨损，轴系，机器或基础振动的主要原因之一。所以，机器，特别是高速，重型机器在装配时其转子必须进行平衡。 平衡是改善转子的质量分析，以保证转子在其轴承中旋转时因不平衡而引起的振动或振动力减小到允许范围内的工艺过程。 2.动平衡机的引进 当今，科学技术的飞速发展及设备的精细化，尤其对于重型或高转速的转子这种备件来说平衡精度的要求是越来越高，以前的软平衡是远达不到现在转子的平衡精度。 2.1. 转子不平衡的危害性 我们假设一个转子携带不平衡量，它所带来的离心力F= meω2 由于一些转子现场工作转速达到10000转/min，有些大型风机转子也达到1000转/min。半径为R，离心力为e 。我们可以看的出来一个转子的100克不平衡量的离心力是多么的大（有些转子的不平衡量有几公斤甚至更大），它使转子产生震动，震动影响设备的性能、使机器零部件附加动载荷，从而缩短其使用寿命；震动常常会产生巨大噪音，污染环境。若震动达到一定程度以后后果更严重。 2.2 动平衡机的组要参数及维护 外型尺寸：L×W×H=4.9×2×2.5 m；平衡速度启动时间2分钟；速度范围：60—10000rPm；转子重量{1.轴承支撑25000Kg；2.滚动支撑20000 Kg}；不平衡减少量95%；功率：75KW。 2.2.1 由于转子旋转速度快，而切有的重量也比较重，所以我们每转一次车往滚轮和轴之间浇注一次机油，保持润滑系统各部位油量充足，油路畅通，按说明书润滑图表规定，选择润滑油号并保持油脂洁净，保持液压系统油标，压力表清洗、齐全、完好。注意检查不正常噪音和油温过高等现象。 万向轴联轴节每两个月注油一次，机架移动前擦净轨道且浇注机油，每次选择平衡速度应比测量速度略高一些，使驱动电机的能量达到最佳效果，但速度不能太高，否则会导致转子元件突出变形。 2.3 动平衡机的组成及应用 动平衡机主要有；平衡机轨道，两个可调试支撑座，主轴箱（直流电机、司服电机、主轴、刻度盘及传动机构），数控控制箱组成。 可调试支撑座主要支撑做平衡的转子，主要组成部分就是两个传感器。转子旋转以后不平衡而引起震动，转子旋转一定转速以后由于离心力的越来越大震动也加大，这时传感器开始工作，转子转速稳定以后传感器工作规律也开始稳定，有规律的测出不平衡量。 在做平衡当中转子转速稳定以后，传感器把电子信号有规律的传给控制箱，这时数控控制箱把传感器发来的电子信号改变成数字显示在显示器上。 做平衡当中由于人员的误差（各环节锁紧误差）和万向轴的自身的误差以及滚轮和支架，还有连接法兰的误差均存在，所以我们必须去掉这些误差的不平衡量才能准确的做好转子平衡。 2.4 H60动平衡机的补偿功能 H60应支撑动平衡机有补偿功能，就是把转子以外（万向轴的误差以及滚轮和支架，还有连接法兰误差的不平衡量）的不平衡量都补偿取消的功能。 原理如图： UZ1和UZ2是转子不平衡量，Uja和 Uja12是夹具（万象轴的自身的误差，还有连接法拦的误差及（各环节锁紧误差）的不平衡量），UZj2 和Uja12共同（夹具及转子）的不平衡量，把转子翻转180度后计算机用矢量的计算法把Uja12算出来从UZj2 和UZj1中去掉就是我们转子的不平衡量。 3.平衡理论 3.1. 一般运用当中的转子不平衡原因 转子是高速旋转运动的零件，在高速旋转工作当中转子会有一定的变形和磨损，还有转子制造时的不平衡误差及偏心距的存在，由于离心力的作用而转子的不平衡量越来越加大。这使转子的质心移动，不在轴的中心上，使转子质心偏心距加大，发生不平衡，造成转子震动或其他后果。 3.2.平衡原理 从理论上讲转子动平衡就是动静平衡，原理就是动静不平衡的质量代换。动平衡的旋转就是寻找质量代换点，如图所示：a所示：一个转子叶片。b所示，质量用