CN103234703B - 一种解决风机振动的双面动平衡方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转子动平衡领域，具体地，本发明涉及一种解决风机振动的双面动平衡方法。本发明的解决风机振动的双面动平衡方法，包括以下步骤：1）测得两端轴瓦处对应的水平振动值OA₁与OB₁，以及相应相位；2）在风机转子两侧同一位置分别焊接一块重量相同的试加配重，测得两端轴瓦对应的水平振动值OA₂与OB₂，以及相应相位；3）逆风机转向绘制振动坐标图；4）将向量AB逆时针或顺时钟旋转α角度抵消向量OB，使用公式获得校正重量和校正相位。采用本方法对风机转子进行双面动平衡，避免现有动平衡繁琐的计算过程中出现校正配重角度和重量不合适，而造成多次反复拆装设备，振动无法消除等技术难题。

Description

一种解决风机振动的双面动平衡方法

技术领域

本发明涉及转子动平衡领域，具体地，本发明涉及一种解决风机振动的双面动平衡方法。

背景技术

风机转子在使用过程中受粉尘气流的冲刷导致叶片磨损程度不同，造成风机转子的质量不平衡引起风机振动，影响生产。

现有双面动平衡方法需通过如下公式进行复杂的计算获得配重重量：

$\stackrel{\→}{a_{11}}=\frac{\stackrel{\→}{V_{A1}}-\stackrel{\→}{V_{A0}}}{\stackrel{\→}{M_1}}$ $\stackrel{\→}{a_{21}}=\frac{\stackrel{\→}{V_{B1}}-\stackrel{\→}{V_{B0}}}{\stackrel{\→}{M_1}}---\left(4\right)$

在II-II面上加试重对两测点的影响系数分别为：

$\stackrel{\→}{a_{12}}=\frac{\stackrel{\→}{V_{A2}}-\stackrel{\→}{V_{A0}}}{\stackrel{\→}{M_2}}$ $\stackrel{\→}{a_{22}}=\frac{\stackrel{\→}{V_{B2}}-\stackrel{\→}{V_{B0}}}{\stackrel{\→}{M_2}}---\left(5\right)$

5)求配重由方程：

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\→}{a_{11}}\stackrel{\→}{Q_A}+\stackrel{\→}{a_{12}}\stackrel{\→}{Q_B}+\stackrel{\→}{V_{A0}}=0\\ \stackrel{\→}{a_{21}}\stackrel{\→}{Q_A}+\stackrel{\→}{a_{22}}\stackrel{\→}{Q_B}+\stackrel{\→}{V_{B0}}=0\end{array}\right.---\left(6\right)$

得出平衡配重为：

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\→}{Q_A}=\frac{\stackrel{\→}{a_{12}}\stackrel{\→}{V_{B0}}-\stackrel{\→}{a_{22}}\stackrel{\→}{V_{A0}}}{\stackrel{\→}{a_{11}}\stackrel{\→}{a_{22}}-\stackrel{\→}{a_{12}}\stackrel{\→}{a_{21}}}\\ \stackrel{\→}{Q_B}=\frac{\stackrel{\→}{a_{21}}\stackrel{\→}{V_{A0}}-\stackrel{\→}{a_{11}}\stackrel{\→}{V_{B0}}}{\stackrel{\→}{a_{11}}\stackrel{\→}{a_{22}}-\stackrel{\→}{a_{12}}\stackrel{\→}{a_{21}}}\end{array}\right.---\left(7\right)$

其中，分别为转子两端轴承A、B的初始基频水平振动；为转子A端平面上的试重；分别为两端轴承A、B加试重后的基频水平振动；为取下后转子B端平面上的试重；分别为两端轴承A、B加试重后的基频水平振动；分别为试重后A、B的4个影响系数； 分别为转子两端A、B面的配重。

使用上述公式计算配重，过程繁琐，校正配重角度和重量应用于风机动平衡易出现效果不佳，难达到设备运行要求，并且至少需要开停机四次以上，频繁的开停风机对其传动系统的电机产生巨大的损害。

发明内容

本发明的发明人为解决上述问题，提出并实现了本发明。

本发明的解决风机振动的双面动平衡方法，包括以下步骤：

1）在风机两端轴瓦水平处，分别安装测振仪的振动传感器，在风机动力输入轴处设置一发光片，并在发光片处设置相位传感器，发光片作为试重的零点，逆风机转向为正否则为负。风机运转时，测得两端轴瓦处对应的水平振动值OA₁与OB₁，以及两个水平振动值的相应相位；

2）在风机转子两侧同一位置分别焊接一块重量相同的试加配重，以发光片为基准，逆转向角度计量试加配重相位，风机运转时，测得两端轴瓦对应的水平振动值OA₂与OB₂，以及两个水平振动值的相应相位；

3）逆风机转向绘制振动坐标图，根据测得的水平振动值和相应相位，分别制得水平振动值OA₁，OA₂，OB₁，OB₂的对应向量OA＇，OA＂，OB＇，OB＂，连接A＇A＂与B＇B＂，分别取A＇A＂与B＇B＂的中点A，B，等价于两侧轴瓦加减重前后的振动位移合成，连接OA，OB以及AB获得三个新的向量；

4）将向量AB逆时针或顺时钟旋转α角度抵消向量OB，校正质量使用公式：OA长度/AB长度×试加配重重量=校正重量，获得校正重量；相位使用公式：试加配重相位+α=校正相位，其中，α的正负取决与向量AB到向量OA与逆风机转向是否相同，如果同向则α取负值，如果逆向α取正值，获得校正相位；使用此校正重量作为配重重量时，需去除试加配重，重新焊接配重；

或，将向量AB逆时针或顺时钟旋转β角度抵消向量OB，使用公式：OB长度/AB长度×试加配重重量=校正重量，获得校正重量；使用公式：试加配重相位+β=校正相位，获得校正相位；使用此校正重量作为配重重量时，不去除试加配重，直接焊接配重。

根据本发明的解决风机振动的双面动平衡方法，当振动坐标图中坐标系转向为顺时针时，旋转角α或β取负值；即以试加重相位为基准加减α（β）的选择为：AB向量旋转方向与风机转子转向相同的为加，相反为减。

根据本发明的解决风机振动的双面动平衡方法，当所述向量AB抵消向量OA的旋转方向与逆风机转向相同时，α取负值；当向量AB到向量OA旋转方向与逆风机转向相反时，α取正值。

根据本发明的解决风机振动的双面动平衡方法，当所述向量AB抵消向量OB的旋转方向与逆风机转向相同时，β取负值；当所述向量AB抵消向量OB的旋转方向与逆风机转向相反时，β取正值。

α的正负取决于向量AB抵消向量OA的旋转方向与逆风机转向是否相同，如果同向则α取负值，如果逆向α取正值。

β的正负取决于向量AB抵消向量OB的旋转方向与逆风机转向是否相同，如果同向则β取负值，如果逆向β取正值。

根据本发明的解决风机振动的双面动平衡方法，在利用校正重量焊接配重时，在风机转子两侧焊接相同重量的配重。

采用本方法对风机转子进行双面动平衡，减少风机传动电机的开停机次数，避免现有动平衡繁琐的计算过程中出现校正配重角度和重量不合适，而造成多次反复拆装设备，振动无法消除等技术难题。此方法对风机转子现场动平衡进行了多次实践，取得了显著的效果。

附图说明

图1本发明实施例中的风机转子及测量位置示意图。

图2本发明实施例中的振动坐标图。

具体实施方式

本发明的解决风机振动的双面动平衡方法，包括以下步骤：

1）在风机两端轴瓦水平处，分别安装测振仪的振动传感器，在风机动力输入轴处设置一发光片，并在发光片处设置相位传感器，风机运转时，测得两端轴瓦对应的水平振动值OA₁与OB₁，同时以发光片为基准，测得两个水平振动值的相应相位；

2）在风机转子两侧同一位置分别焊接一块重量相同的试加配重，以发光片为基准，逆转向角度计量试加配重相位，风机运转时，测得两端轴瓦对应的水平振动值OA₂与OB₂，和以发光片为基准的水平振动值的相应相位；

3）绘制振动坐标图，根据测得的水平振动值和相应相位，分别制得水平振动值OA₁，OA₂，OB₁，OB₂的对应向量OA＇，OA＂，OB＇，OB＂，分别取向量A＇A＂与B＇B＂的中点A，B，连接OA，OB以及AB获得三个新的向量；

3）逆风机转向绘制振动坐标图，根据测得的水平振动值和相应相位，分别制得水平振动值OA₁，OA₂，OB₁，OB₂的对应向量OA＇，OA＂，OB＇，OB＂，连接A＇A＂与B＇B＂，分别取A＇A＂与B＇B＂的中点A，B，等价于两侧轴瓦加减重前后的振动位移合成，连接OA，OB以及AB获得三个新的向量。

4）将向量AB逆时针或顺时钟旋转α角度抵消向量OB，校正质量使用公式：OA长度/AB长度×试加配重重量=校正重量，获得校正重量；相位使用公式：试加配重相位+α=校正相位，其中，α的正负取决与向量AB到向量OA与逆风机转向是否相同，如果同向则α取负值，如果逆向α取正值，获得校正相位；使用此校正重量作为配重重量时，需去除试加配重，重新焊接配重；

或，将向量AB逆时针或顺时钟旋转β角度抵消向量OB，使用公式：OB长度/AB长度×试加配重重量=校正重量，获得校正重量；使用公式：试加配重相位+β=校正相位，获得校正相位；使用此校正重量作为配重重量时，不去除试加配重，直接焊接配重。

根据本发明的解决风机振动的双面动平衡方法，此处值得注意的是以试加重相位为基准±α（β）加减的取向为与转子转向相同的为加，相反为减。具体地，α的正负取决于向量AB抵消向量OA的旋转方向与逆风机转向是否相同，如果同向则α取负值，如果逆向α取正值。同理，β的正负取决于向量AB抵消向量OB的旋转方向与逆风机转向是否相同，如果同向则β取负值，如果逆向β取正值。

利用校正重量焊接配重时，在风机转子两侧焊接相同重量的配重。

实施例1

2012年10月某厂风机发生振动。使用本发明的解决风机振动的双面动平衡方法进行动平衡。风机转子示意图如图1所示，在风机两端1#，2#轴瓦水平处（图中测点1，测点2），分别安装测振仪的振动传感器，在风机动力输入轴处设置一发光片，逆风机转向为正否则为负，在发光片所处位置下方设置相位传感器，风机运转时，测得两端轴瓦对应的水平振动值OA₁与OB₁，同时测得两个水平振动值的相应相位。在风机转子两侧同一位置40°上分别焊接一块500g的试加配重，逆转向角度计量试加配重相位，风机运转时，测得两端轴瓦对应的水平振动值OA₂与OB₂，和两个水平振动值的相应相位。

当时测得原始振动幅值A（μm）及相位分别为1^#18∠210°，2^#21.5∠230°在双加配重后测得相应数值为：

1^#35∠260°、2^#40∠240°利用简易矢量图法绘制振动坐标图如图2所示。图中OA＇、OA＂、OB＇、OB＂分别对应风机两侧试配重前后的的向量数值，分别取A＇A＂、B＇B＂的中点A、B连接OA、OB即等价于1^#、2^#瓦加减重前后的振动位移合成。当使用向量AB抵消向量OB时，求出应加配重量：OB÷AB×500＝36.9÷21.9×500＝842（g）相位为40°+148°=188°（AB逆风机转向β取正），应加配重为822∠188°（即原500g试重保留不卸下，额外在188°相位处再补加822g配重），加配重后测得1^#、2^#轴瓦振动均在优秀范围之内。

当使用向量AB抵消向量OA时，求出应加配重量：OA÷AB×500＝19.5÷21.9×500＝445（g）相位为40°+127°=167°（AB逆风机转向α取正），应加配重为445∠167°（即原500g试重卸下，在167°相位处重新焊接445g配重）。

Claims (4)

1.一种解决风机振动的双面动平衡方法，包括以下步骤：

1)在风机两端轴瓦水平处，分别安装测振仪的振动传感器，在风机动力输入轴处设置一发光片，并在发光片处设置相位传感器，发光片作为试重的零点，逆风机转向为正否则为负，风机运转时，测得两端轴瓦处对应的水平振动值OA₁与OB₁，以及两个水平振动值的相应相位；

2)在风机转子两侧同一位置分别焊接一块重量相同的试加配重，以发光片为基准，逆转向角度计量试加配重相位，风机运转时，测得两端轴瓦对应的水平振动值OA₂与OB₂，以及两个水平振动值的相应相位；

3)逆风机转向绘制振动坐标图，根据测得的水平振动值和相应相位，分别制得水平振动值OA₁，OA₂，OB₁，OB₂的对应向量OA＇，OA＂，OB＇，OB＂，连接A＇A＂与B＇B＂，分别取A＇A＂与B＇B＂的中点A，B，连接OA，OB以及AB获得三个新的向量；

4)将向量AB逆时针或顺时钟旋转α角度抵消向量OB，校正质量使用公式：OA长度/AB长度×试加配重重量＝校正重量，获得校正重量；相位使用公式：试加配重相位+α＝校正相位；使用此校正重量作为配重重量时，需去除试加配重，重新焊接配重；

或，将向量AB逆时针或顺时钟旋转β角度抵消向量OB，使用公式：OB长度/AB长度×试加配重重量＝校正重量，获得校正重量；使用公式：试加配重相位+β＝校正相位，获得校正相位；使用此校正重量作为配重重量时，不去除试加配重，直接焊接配重。

2.根据权利要求1所述的解决风机振动的双面动平衡方法，其特征在于，当所述向量AB抵消向量OA的旋转方向与逆风机转向相同时，α取负值；当向量AB到向量OA旋转方向与逆风机转向相反时，α取正值。

3.根据权利要求1所述的解决风机振动的双面动平衡方法，其特征在于，当所述向量AB抵消向量OB的旋转方向与逆风机转向相同时，β取负值；当所述向量AB抵消向量OB的旋转方向与逆风机转向相反时，β取正值。

4.根据权利要求1-3任一项所述的解决风机振动的双面动平衡方法，其特征在于，利用校正重量焊接配重时，在风机转子两侧焊接相同重量的配重。