現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡校正方式

現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡機(jī)是指旋轉(zhuǎn)機(jī)械在現(xiàn)場(chǎng)工作或接近現(xiàn)場(chǎng)工作狀態(tài)下， 對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量分析和校正的一種平衡方法，特點(diǎn)是： 工作量小、快速等優(yōu)點(diǎn)。 現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡調(diào)整只是對(duì)轉(zhuǎn)機(jī)的單面單測(cè)量校正，不能解決雙面力距不平衡量校正的問(wèn)題。以下就簡(jiǎn)述幾種現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡的方法。

（一）、兩點(diǎn)法找動(dòng)平衡：

包括水平兩點(diǎn)法，垂直兩點(diǎn)法。表述如下：

a、水平兩點(diǎn)法

測(cè)出風(fēng)機(jī)在工作轉(zhuǎn)速下兩軸承的振動(dòng)振幅，若 A 側(cè)振動(dòng)大（振動(dòng)值為 Ao），則先平衡 A側(cè)，在轉(zhuǎn)子上某一點(diǎn)（作記號(hào) 1）加上試加質(zhì)量 M，測(cè)得振動(dòng)值為 A1，按相同半徑將此試加質(zhì)量 M移動(dòng) 180°（作記號(hào) 2），測(cè)得振動(dòng)值為 A2，根據(jù)測(cè)得的 A0、A1、A2 值，選適當(dāng)?shù)谋壤鲌D，求出應(yīng)加平衡質(zhì)量的位置和大小。作圖一所示：

圖一 動(dòng)平衡水平兩點(diǎn)法示意圖

作△ ODM，使 OM：OD：DM= A0：A1/2： A2/2，延長(zhǎng) MD至 C，使 CD=DM，并連接 OC；以 O為圓心， OC為半徑作圓 O；延長(zhǎng) CO與 O圓交于 B，延長(zhǎng) MO交圓于 S，則 OC為試加質(zhì)量 M引起的振動(dòng)值（按比例放大后的振動(dòng)值） ，平衡質(zhì)量 P 為：

永久配重的位置，由圖中量得角∠ COS為 d，則平衡質(zhì)量應(yīng)加在第一次試加質(zhì)量位置 1的逆轉(zhuǎn)向 α角或順轉(zhuǎn)向 d 角處， 具體方位由試驗(yàn)確定， 這種方法需要 5 次電機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)， 才能完成找動(dòng)平衡的工作。電機(jī)試運(yùn)次數(shù)較多。

b、垂直兩點(diǎn)法

測(cè)出風(fēng)機(jī)在工作轉(zhuǎn)速下兩軸承的振動(dòng)振幅，若 A 側(cè)振動(dòng)大（振動(dòng)值為 Ao），則先平衡 A側(cè)，在轉(zhuǎn)子上某一點(diǎn)（作記號(hào) 1）加上試加質(zhì)量 M，測(cè)得振動(dòng)值為 A1，按相同半徑將此試加質(zhì)量 M移動(dòng) 90°（作記號(hào) 2），測(cè)得振動(dòng)值為 A2，根據(jù)測(cè)得的 A0、A1、A2 值，選適當(dāng)?shù)谋壤鲌D，求出應(yīng)加平衡質(zhì)量的位置和大小。作圖二所示：

圖二 動(dòng)平衡垂直兩點(diǎn)法示意圖

作圖時(shí)，先以 A0 值為半徑，畫(huà)圖，圓心為 O，選擇水平半徑圓上 O1 (0 °) ，垂直半徑O2 (90 °) 。以 A1 為半徑，并以 O1為圓心畫(huà)圓，以 A2 為半徑，并以 O2為圓心畫(huà)圓。圓 O1和圓 O2在以 O為圓心， A0 為半徑的圓中只有唯一的一個(gè)交點(diǎn) A，分析 O?OA和 O?OA ，根據(jù)力學(xué)的一般知識(shí)， 可以知道矢量應(yīng)該是北側(cè)轉(zhuǎn)子在 0°和 90°加試重 M造成的振動(dòng)變化。求出 OA大小及其與 O?O 和 O?O 的夾角，則配重的大小 P可表示為：

永久配重的位置，按 O1 (0 °) 計(jì)，則要轉(zhuǎn)過(guò) a 角使之反向；若按 O2 (90°) 計(jì)，應(yīng)該轉(zhuǎn)過(guò) a+90°。這個(gè)方法的優(yōu)勢(shì)就是一次確定配重位置，一共需要 4 次運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)就可有效減小轉(zhuǎn)子振動(dòng)。

（二）、三點(diǎn)法找動(dòng)平衡

此法與兩點(diǎn)法基本相同， 只是用同一試加質(zhì)量 M按一定的半徑依次加在互為 120°的三個(gè)方向上，測(cè)得的三個(gè)振動(dòng)值為 A1、A2、A3。

作圖步驟如下（具體作圖如圖三所示）：

1、以O為圓心，取合適比列，以A1、A2、A3為半徑畫(huà)圓；

2、小圓內(nèi)以OA為邊長(zhǎng)，OA為頂點(diǎn)，做等邊三角形OAB；

3、以B為圓心，中圓的半徑為半徑畫(huà)圓，所得圓與大圓交于C點(diǎn)

4、以AC為邊，A和C為頂點(diǎn)，做等邊三角形 ACD；

5、做ACD的中心點(diǎn)，記為 S。以 S為圓心，AS為半徑做圓，OS與S圓交于S’點(diǎn)。

S’即為平衡重量應(yīng)加的位置，A、C、D 三點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)三個(gè)試加質(zhì)量的位置。這一方法電機(jī)試運(yùn)次數(shù)為 4 次。

平衡質(zhì)量 P 為：

圖三 動(dòng)平衡三點(diǎn)法示意圖

（三） 、閃光測(cè)相法找動(dòng)平衡

其原理是引起轉(zhuǎn)子振動(dòng)的干擾力就是不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的離心力，通過(guò)儀器測(cè)出干擾力的最大振幅及相位變化，運(yùn)用向量計(jì)算可知不平衡質(zhì)量的大小和位置，在其相反位置上加上相等的質(zhì)量，就可抵消由于不平衡質(zhì)量而產(chǎn)生的振動(dòng)。用閃光燈的閃光時(shí)間直接受振動(dòng)相位的控制，當(dāng)轉(zhuǎn)速和閃光燈的閃光頻率同步時(shí)，閃光燈每次閃光的時(shí)間正好是轉(zhuǎn)輪到同一位置的時(shí)候，閃光測(cè)相法步驟分為 9 步，數(shù)次試加平衡塊和啟動(dòng)轉(zhuǎn)機(jī)，測(cè)得振幅和相位，再進(jìn)行向量作圖運(yùn)算，以求出應(yīng)加平衡塊的質(zhì)量和位置。

在此可看出以上這些方法難以被檢修人員掌握和運(yùn)用的原因有：1）步驟多，耗時(shí)長(zhǎng)，反復(fù)試加重塊；2）復(fù)雜，需作圖計(jì)算，并動(dòng)用專(zhuān)用儀器。

（四 ) 、劃線法找動(dòng)平衡

我們知道，不平衡的轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生離心力，此力周期性地沖擊著軸承產(chǎn)生振動(dòng)，我們用測(cè)振表先測(cè)出軸承部位的振動(dòng)值，掌握轉(zhuǎn)子工作狀態(tài)下的不平衡狀況，然后按如下步驟操作實(shí)施：

1、 在停止轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)機(jī)軸上靠近葉輪部位選擇一段，擦凈其表面，檢查確定其圓度合乎標(biāo)準(zhǔn)。

2、 起動(dòng)風(fēng)機(jī)至工作轉(zhuǎn)速，用磨尖的石筆在此軸段中心線的位置緩慢伸入，當(dāng)石筆剛接觸到軸表面時(shí)即停止前伸，而改變?yōu)檠剌S向推移一小段后收回，使軸段上留下石筆畫(huà)出的線段，如此重復(fù)畫(huà)數(shù)次直至畫(huà)完選定的軸段。動(dòng)作一定要輕而穩(wěn)，注意石筆不可伸得太前，否則軸上將會(huì)畫(huà)出整圈圓弧，前伸不足則筆和軸的接觸不夠，畫(huà)不上線段或畫(huà)出的線段不清楚，從而難以判斷，在畫(huà)線的同時(shí)，可用振動(dòng)表測(cè)出軸承振動(dòng)值 Ao。

3、 待風(fēng)機(jī)停穩(wěn)后， 在軸上找出所畫(huà)線段的中心線 A-A，在軸的其他部位做好其位置標(biāo)記F，將 A-A 線轉(zhuǎn)至水平位置，該水平線的對(duì)稱(chēng)位置經(jīng)葉輪回轉(zhuǎn)方向的反向之后一個(gè)相位角即為加重點(diǎn)。其滯后角如下表：

4、平衡配重則根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取， 將配重焊接于風(fēng)機(jī)前盤(pán)或者后盤(pán)邊緣非工作面。 再次啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，用測(cè)振儀測(cè)量其振幅，如達(dá)到其要求則工作結(jié)束，如果振幅不符合要求，則需要重新找動(dòng)平衡。

圖四 動(dòng)平衡劃線法示意圖

相較其他方法而言， 一次劃線法操作簡(jiǎn)單、工作時(shí)間短， 所需轉(zhuǎn)機(jī)試運(yùn) 2-3 次，其有極大地應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。 但是，平衡配重和滯后角的選取要有一定的經(jīng)驗(yàn)性， 這需要一定是校正平衡工作積累。