CN107860515A - 风机转子平衡方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于转子平衡技术领域，具体涉及一种风机转子平衡方法，包括在转子上设置配重孔、检测转子振动的振动幅值及初始相位、添加配重块、判断添加配重块后转子在工作转速下的振动是否满足要求等步骤。通过本发明公开的风机转子平衡方法可以较快地确定需加配重块的质量和位置，减少平衡次数，缩短平衡时间。

Description

风机转子平衡方法
技术领域
本发明属于转子平衡技术领域，具体涉及一种风机转子平衡方法。
背景技术
攀钢提钒炼钢厂有七座120T转炉，主要是钒钛磁铁矿铁水的冶炼，其特点是铁水里含有多种稀有元素，加入辅料种类多，冶炼周期长，粉尘量大，粉尘成分复杂，粉尘的化学腐蚀明显，净气化系统采用湿法除尘，一次除尘风机受到粉尘冲刷、粉尘粘结和粉尘腐蚀的影响，对风机的设备稳定运行、生产冲击、职业健康与环保均有不同程度的负面影响，因此，转炉一次除尘风机转子动平衡是转炉生产线安全、稳定和经济的重要保证。
传统一次除尘风机转子的平衡方法需要的平衡次数多，花费的时间较长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种减少平衡次数，缩短平衡时间的风机转子平衡方法。
本发明解决其技术问题所采用的风机转子平衡方法，包括如下步骤
S1、在风机转子上加工n组配重孔，n组所述配重孔均匀地分布在以风机转子的中心为原心的圆周上；
S2、启动风机，测试并记录转子振动的振动幅值A0及初始相位ω0；
S3、关闭风机，在任意一个所述加工配重孔上安装质量为Mi的配重块，配重块的相位角为θi；
S4、启动风机，测试并记录转子振动的振动幅值Ai及初始相位ωi，并判断转子在工作转速下的振动是否满足要求，若满足要求则停止添加配重块，若不满足，则执行步骤S5；
S5、在极坐标系中标出点D0(A0，ω0)和Di(Ai，ωi)；
S6、通过下式计算单位长度的线段代表的配重块的质量
Δm＝Mi/|D0Di|，
式中，|D0Di|为点D0到点Di的距离，Mi为加的第一块配重块的质量；
S7、连接点D0和点Di并延伸，射线D0Di为X轴，过点Di作此连线的垂线，所述垂线为Y轴，形成以Di为原点的直角坐标系；
S8、过所述极坐标系的极点O分别做所述X轴、Y轴的垂线，垂足分别为E、F，计算点E到点F的距离|EF|，通过下式计算需要继续添加的配重块的质量Mi+1
Mi+1＝|EF|·Δm；
S9、根据线段EF与X轴之间的夹角确定需要继续添加的配重块的相位角θi+1；
S10、关闭风机，在转子上相位角为θi+1的对应位置处的配重孔上安装质量为Mi+1的配重块；
S11、启动风机，测试并记录转子振动的振动幅值Ai+1及初始相位ωi+1，并判断转子在工作转速下的振动是否满足要求，若满足要求则停止添加配重块，若不满足，则执行步骤S12；
S12、在极坐标系中标出点Di+1(Ai+1，ωi+1)，通过下式计算需要继续添加的配重块的质量Mi+2
Mi+2＝|Di Di+1|·Δm；
S13、根据线段DiDi+1与X轴之间的夹角确定需要继续添加的配重块的相位角θi+2，i＝i+1,跳转至步骤S10。
进一步的是，风机关闭且转子静止时，过转子的圆心作水平射线，以此水平射线为极轴，配重块的相位角指转子圆心与配重块的连线与极轴的夹角。
进一步的是，步骤S2、S4及S11中，采用在线动平衡仪测试转子振动的振动幅值及初始相位。
进一步的是，步骤S10中，当存在相位角为θi+1的配重孔时，将质量为Mi+1的配重块安装在此配重孔上；当不存相位角为θi+1的配重孔时，将质量为Mi+1的配重块安装相位角大小最近接θi+1的配重孔上。
进一步的是，步骤S4和S11中，满足要求则停止添加配重块的条件是，转子在工作转速下的振动速度小于等于2mm/s。
进一步的是，步骤S1中，所述配重孔为螺纹孔。
进一步的是，配重孔所在圆周的半径比转子半径小80～100mm。
进一步的是，n为偶数，且n≥4。
进一步的是，每组所述配重孔的数量为2～4个。
进一步的是，所述配重孔的直径为16mm。
本发明的有益效果是：通过本发明公开的风机转子平衡方法可以较快地确定需加配重块的质量和位置，减少平衡次数，缩短平衡时间。
附图说明
图1是本发明涉及的配重孔的分布方式的一个实施例的结构示意图；
图中零部件、部位及编号：配重孔1。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明涉及的风机转子平衡方法，包括如下步骤
S1、在风机转子上加工n组配重孔，n组所述配重孔均匀地分布在以风机转子的中心为原心的圆周上；
S2、启动风机，测试并记录转子振动的振动幅值A0及初始相位ω0；
S3、关闭风机，在任意一个所述加工配重孔上安装质量为Mi的配重块，配重块的相位角为θi；
S4、启动风机，测试并记录转子振动的振动幅值Ai及初始相位ωi，并判断转子在工作转速下的振动是否满足要求，若满足要求则停止添加配重块，若不满足，则执行步骤S5；
S5、在极坐标系中标出点D0(A0，ω0)和Di(Ai，ωi)；
S6、通过下式计算单位长度的线段代表的配重块的质量
Δm＝Mi/|D0Di|，
式中，|D0Di|为点D0到点Di的距离，Mi为加的第一块配重块的质量；
S7、连接点D0和点Di并延伸，射线D0Di为X轴，过点Di作此连线的垂线，所述垂线为Y轴，形成以Di为原点的直角坐标系；
S8、过所述极坐标系的极点O分别做所述X轴、Y轴的垂线，垂足分别为E、F，计算点E到点F的距离|EF|，通过下式计算需要继续添加的配重块的质量Mi+1
Mi+1＝|EF|·Δm；
S9、根据线段EF与X轴之间的夹角确定需要继续添加的配重块的相位角θi+1；
S10、关闭风机，在转子上相位角为θi+1的对应位置处的配重孔上安装质量为Mi+1的配重块；
S11、启动风机，测试并记录转子振动的振动幅值Ai+1及初始相位ωi+1，并判断转子在工作转速下的振动是否满足要求，若满足要求则停止添加配重块，若不满足，则执行步骤S12；
S12、在极坐标系中标出点Di+1(Ai+1，ωi+1)，通过下式计算需要继续添加的配重块的质量Mi+2
Mi+2＝|Di Di+1|·Δm；
S13、根据线段DiDi+1与X轴之间的夹角确定需要继续添加的配重块的相位角θi+2，i＝i+1,跳转至步骤S10。
具体，配重块的相位角的具体定义是，风机关闭且转子静止时，过转子的圆心作水平射线，以此水平射线为极轴，配重块的相位角指转子圆心与配重块的连线与极轴的夹角。当然，也可以过转子的圆心向任意方向作一条径向射线，以此射线为极轴。
具体，步骤S2、S4及S11中，采用在线动平衡仪测试转子振动的振动幅值及初始相位。采用在线动平衡仪可以快速测出转子振动的振动幅值及初始相位。
具体，步骤S10中，当存在相位角为θi+1的配重孔时，将质量为Mi+1的配重块安装在此配重孔上；当不存相位角为θi+1的配重孔时，将质量为Mi+1的配重块安装相位角大小最近接θi+1的配重孔上。
具体，步骤S4和S11中，满足要求则停止添加配重块的条件是，转子在工作转速下的振动速度小于等于2mm/s。此条件适合于转速在1000rpm～4000rpm的转子。
具体，为了方便装配配重块，步骤S1中，所述配重孔为螺纹孔。在配重块上设置与螺纹孔配合的螺杆，方便安装。
具体，配重孔所在圆周的半径比转子半径小80～100mm。这种布置配重孔的方法能使平衡次数较少。
具体，n为偶数，且n≥4，优选n＝4，这种布置配重孔的方法能使平衡次数更少。
具体，每组所述配重孔的数量为2～4个，这种布置配重孔的方法能使平衡次数更少。
具体，为了不影响转子的结构强度，所述配重孔的直径为16mm。
将风机转子平衡方法用于攀钢提钒炼钢厂的转炉一次风机转子，能大幅度缩短炼钢转炉一次风机在线做动平衡时间，降低人工数量，减少动平衡次数，从而达到增效，同时还形成了固定操作方法，用于技术服务输出。

Claims (10)

1.风机转子平衡方法，其特征在于：包括如下步骤
S1、在风机转子上加工n组配重孔，n组所述配重孔均匀地分布在以风机转子的中心为原心的圆周上；
S2、启动风机，测试并记录转子振动的振动幅值A0及初始相位ω0；
S3、关闭风机，在任意一个所述加工配重孔上安装质量为Mi的配重块，配重块的相位角为θi；
S4、启动风机，测试并记录转子振动的振动幅值Ai及初始相位ωi，并判断转子在工作转速下的振动是否满足要求，若满足要求则停止添加配重块，若不满足，则执行步骤S5；
S5、在极坐标系中标出点D0(A0，ω0)和Di(Ai，ωi)；
S6、通过下式计算单位长度的线段代表的配重块的质量
Δm＝Mi/|D0Di|，
式中，|D0Di|为点D0到点Di的距离，Mi为加的第一块配重块的质量；
S7、连接点D0和点Di并延伸，射线D0Di为X轴，过点Di作此连线的垂线，所述垂线为Y轴，形成以Di为原点的直角坐标系；
S8、过所述极坐标系的极点O分别做所述X轴、Y轴的垂线，垂足分别为E、F，计算点E到点F的距离|EF|，通过下式计算需要继续添加的配重块的质量Mi+1
Mi+1＝|EF|·Δm；
S9、根据线段EF与X轴之间的夹角确定需要继续添加的配重块的相位角θi+1；
S10、关闭风机，在转子上相位角为θi+1的对应位置处的配重孔上安装质量为Mi+1的配重块；
S11、启动风机，测试并记录转子振动的振动幅值Ai+1及初始相位ωi+1，并判断转子在工作转速下的振动是否满足要求，若满足要求则停止添加配重块，若不满足，则执行步骤S12；
S12、在极坐标系中标出点Di+1(Ai+1，ωi+1)，通过下式计算需要继续添加的配重块的质量Mi+2
Mi+2＝|Di Di+1|·Δm；
S13、根据线段DiDi+1与X轴之间的夹角确定需要继续添加的配重块的相位角θi+2，i＝i+1,跳转至步骤S10。
2.根据权利要求1所述的风机转子平衡方法，其特征在于：风机关闭且转子静止时，过转子的圆心作水平射线，以此水平射线为极轴，配重块的相位角指转子圆心与配重块的连线与极轴的夹角。
3.根据权利要求1所述的风机转子平衡方法，其特征在于：步骤S2、S4及S11中，采用在线动平衡仪测试转子振动的振动幅值及初始相位。
4.根据权利要求1所述的风机转子平衡方法，其特征在于：步骤S10中，当存在相位角为θi+1的配重孔时，将质量为Mi+1的配重块安装在此配重孔上；当不存相位角为θi+1的配重孔时，将质量为Mi+1的配重块安装相位角大小最近接θi+1的配重孔上。
5.根据权利要求1所述的风机转子平衡方法，其特征在于：步骤S4和S11中，满足要求则停止添加配重块的条件是，转子在工作转速下的振动速度小于等于2mm/s。
6.根据权利要求1所述的风机转子平衡方法，其特征在于：步骤S1中，所述配重孔为螺纹孔。
7.根据权利要求6所述的风机转子平衡方法，其特征在于：配重孔所在圆周的半径比转子半径小80～100mm。
8.根据权利要求7所述的风机转子平衡方法，其特征在于：n为偶数，且n≥4。
9.根据权利要求8所述的风机转子平衡方法，其特征在于：每组所述配重孔的数量为2～4个。
10.根据权利要求9所述的风机转子平衡方法，其特征在于：所述配重孔的直径为16mm。
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