静平衡是指,在转子一个校正面上进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内,为静平衡又称单面平衡。 动平衡是指,在转子两个或者两个以上校正面上同时进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保证转子在动态时是在许用不平衡量的规定范围内为动平衡,又称双面或者多面平衡。 如何选择转子的平衡方式,是一个关键问题。其选择有这样一个原则:只要满足于转子平衡后用途需要的前提下,能做静平衡的,则不要做动平衡;能做动平衡的,则不要做静动平衡。原因很简单,静平衡要比动平衡容易做,省功、省力、省费用。 那么,如何进行转子平衡型式的确定呢?需要从以下几个因素和依据来确定:
在GB9239平衡标准中,对刚性转子做静平衡的条件定义为:如果盘状转子的支撑间距足够大,并且旋转时盘状部位的轴向跳动很小,从而可忽略偶不平衡(动平衡),这时可用一个校正面校正不平衡即单面(静)平衡,对具体转子必须验证这些条件是否满足。在对大量的某种类型的转子在一个平面上平衡后,就可求得最大的剩余偶不平衡量,并除以支撑距离。如果在最不利的情况下,这个值不大于许用剩余不平衡量的一半,则采用单面(静)平衡就足够了。 从这个定义中不难看出,转子只做单面(静)平衡的条件主要有三个方面:
对以上三个条件作如下说明:
根据上述转子做单面(静)平衡的条件,再结合有关泵方面的技术标准(如GB3215和API610),只做静平衡的转子条件如下:
在GB9239标准中规定:凡刚性转子如果不能满足做静平衡的盘状转子的条件,则需要进行两个平面来平衡,即动平衡。 只做静平衡的转子条件如下(平衡静度G0.4级为最高精度,一般情况下泵叶轮的动平衡静度选择G6.3级或G2.5):
动平衡试验是对转子进行动平衡检测、校正,并达到使用要求的过程。 当零件作旋转运动的零部件时,例如各种传动轴、主轴、风机、水泵叶轮、刀具、电动机和汽轮机的转子等,统称为回转体。在理想的情况下,回转体旋转与不旋转时对轴承产生的压力是一样的,这样的回转体是平衡的回转体。但工程中的各种回转体,由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差,甚至设计时就具有非对称的几何形状等多种因素,使得回转体在旋转时,其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消,离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上,引起振动,产生了噪音,加速轴承磨损,缩短了机械寿命,严重时能造成破坏性事故。 为此,必须对转子进行平衡,使其达到允许的平衡精度等级,或使因此产生的机械振动幅度降在允许的范围内。 1. 工艺平衡法 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。目前,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:
2. 整机现场动平衡法 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。这种方法是以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。 由于整机现场动平衡是直接在整机上进行,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。 作为整机现场动平衡技术的一个重要分支,在线动平衡技术也正处于蓬勃发展之中,很有前途。由于工艺平衡法是起步最早的一种经典动平衡方法,整机现场动平衡技术是为了解决工艺平衡技术中存在的问题而提出的。
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,平衡机从要求最高的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。 |
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