CN111024312B - 一种叶轮风机现场动平衡方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种叶轮风机现场动平衡方法，测量所用的设备为测振仪和称重装置，用测振仪测量风机轴承座振动情况，利用称重装置称量试重块的质量，在叶轮的边缘把试重块用焊接方法进行固定；测量设备原始振幅a0；在叶轮风机的叶轮的圆形边缘的4个等分点；在1、2、3区域分别测量振幅，分别为a1、a2、a3；试重块的重量定为w，设由试重块激起的绝对振幅为X，￠的相反方向即为需要配重位置；通过公式X2＝(a1 2+a3 2‑2×a0 2)÷2；得到X；COS￠＝(a1 2‑a3 2)÷4X a0；￠＝Arc COSy，W＝w。a0/X；￠值的相反方向为配重位置。可以方便的测量配重点和配重的质量。

Description

一种叶轮风机现场动平衡方法
技术领域
本发明具体涉及一种叶轮风机现场动平衡方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
根据目前各企业现场的风机因质量不平衡引起的振动大问题，解决方案是现场使用动平衡仪，动平衡仪不但价格昂贵，而且需要经过专门培训的技术人员进行操作，技术难度大、可操作性不强。
现有的现场动平衡计算方法，一种是需要先安装支架，并在支架上安装键相探头和轴振探头，并需要开槽，过程复杂，需要测量多个数值，提高了测量结果的误差。
还有一种是利用无相位动平衡原理进行计算的方法，随机选择配重面，然后通过随机或者根据经验选取一个角度，如果测量的振幅减小，则得到配重位置，否则换另一个配重角度，动平衡过程依靠经验，提高了测量结果的误差。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种叶轮风机现场动平衡方法。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
一种叶轮风机现场动平衡方法，具体步骤为：
测量所用的设备为测振仪和称重装置，用测振仪测量风机轴承座振动情况，利用称重装置称量试重块的质量，在叶轮的边缘把试重块用焊接方法进行固定；
所述配重的位置和配重的重量的测量过程为：
测量叶轮风机的原始振幅a0；
在叶轮风机的叶轮的圆形边缘的4个等分点，依次编号为1，2，3，4；
在1点加试重块，测量1点的振幅为a1；
取下1点试重块，在2加试重块，测量2点的振幅为a2；
取下2的试重块，在3点加试重块，测量3的振幅为a3；
a2数值与a1，a3数值大小进行比较，判断不平衡质量所处的具体象限位置；
试重块的重量定为w0，设由试重块激起的绝对振幅为X，￠是最大振幅与不平衡质量之间的夹角，即不平衡相位，￠的相反方向即为需要配重位置；
通过公式X2＝(a1 2+a3 2-2×a0 2)÷2；通过计算可得X的数值；
COS￠＝(a1 2-a3 2)÷4X a0；通过计算可得COS￠的数值y；通过求反余弦函数可求得￠值，￠＝Arc COSy；
最终配重质量W＝w0×a0/X；￠值的相反方向即为配重具体位置。
本发明计算动平衡位置和配重的方法相比于现有技术的方法，只需测量3个点的振幅，即可得到平衡点和配重的质量，更为简单可行，现场人员只需利用测振仪和试重块即可得到平衡点和平衡点所加配重的质量，将风机叶轮的位置，均分为4等分的过程也较为容易实现，所以给测量过程带来了方便。
本发明依据力学原理，即不平衡力大小与不平质量成正比，振幅大小与不平衡力成正比。
在一些实施例中，确定象限位置的方法为：把1点和3点连线，2点和4点连线，把圆即可分为四个相区，a2与a1，a3的数值进行比较的，￠是最大振幅与不平衡质量之间的夹角，求得￠值后，￠值与具体象限的位置结合便可以得到配重的具体位置。
在一些实施例中，转数1400-1500r/min的叶轮风机，试重块的质量为叶轮重量的万分之二至万分之三；转速2900-3100r/min的叶轮风机，试重块的质量是叶轮质量的万分之零点五至万分之零点七五。
本发明的有益效果：
通过此方法能很好的解决动平衡问题，节省消振费用，单台转动设备约节省消振费用5万余元；另一个最大的优点是掌握此方法可远程指导实现设备动平衡。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明的实施例1的叶轮风机的示意图；
图2为本发明的实施例1的风机叶轮的设置配重的示意图；
其中1、机壳，2、叶轮，3、试重块，4、1点试重块试验位置，5、2点试重块试验位置，6、3点试重块试验位置、7、配重块计算后实际位置
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。下面结合实施例对本发明进一步说明
实施例1
如图1所示，设备为风机，测量设备为测振仪和天平。利用测振仪测量风机轴承座振动，利用天平称量试重块3的质量。叶轮风机包括机壳1和叶轮2。
利用测振仪首先测出设备振动原始振幅a0＝210um；试重块w0＝100g，试重块3的质量是根据现场测量风机轴承座振动得到的。
如图2所示，把叶轮边缘的圆形区域内分成4等份，圆形区域的大小为叶轮直径1000mm，依次编号为1，2，3，4。在1点试重块试验位置4加试重块，然后开风机或发电机进行测振，测振数值记录为a1＝290um；把试重块取下在2点试重块试验位置5加试重块，然后开风机或发电机进行测振，测振数值记录为a2＝190um；把试重块取下在3点试重块试验位置6加试重块，然后开风机或发电机进行测振，测振数值记录为a3＝140um；a2数值与a1，a3数值大小进行比较，判断不平衡质量所处的具体象限位置。试重块的重量定为w，设由试重块激起的绝对振幅为X，￠是a1(最大振幅)与不平衡质量之间的夹角，即不平衡相位，￠的相反方向即为需要配重位置。
公式为：X2＝(a1 2+a3 2-2×a0 2)÷2；通过计算可的X的数值为88um；
COS￠＝(a1 2-a3 2)÷4X a0；通过计算可得COS￠的数值y；通过求反余弦函数可求得￠值，￠＝Arc COSy＝29.2度，根据象限的规则，区域Ⅰ和区域Ⅱ为x轴上方的象限，区域Ⅲ和区域Ⅳ为x轴下方的象限，其中区域Ⅱ为第一象限，区域Ⅰ为第一象限，区域Ⅳ为第三象限，区域Ⅲ为第四象限，得到的￠值为正值，所以应该位于第二象限，并且应该是最大振幅1点与不平衡质量之间的夹角，所以应该位于第二象限。
最终配重质量W＝w0×a0＝238.6g；￠值的相反方向即为配重块计算后实际位置7。
由图2所示，可以看到配重的具体位置。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种叶轮风机现场动平衡方法，其特征在于：具体步骤为：
测量所用的设备为测振仪和称重装置，用测振仪测量风机轴承座振动情况，利用称重装置称量试重块的质量，在叶轮的边缘把试重块用焊接方法进行固定；
配重的位置和配重的重量的测量过程为：
测量叶轮风机的原始振幅a0；
在叶轮风机的叶轮的圆形边缘的4个等分点，依次编号为1，2，3，4；
在1点加试重块，测量1点的振幅为a1；
取下1点试重块，在2点加试重块，测量2点的振幅为a2；
取下2点的试重块，在3点加试重块，测量3点的振幅为a3；
a2数值与a1，a3数值大小进行比较，判断不平衡质量所处的具体象限位置；
试重块的重量定为w，设由试重块激起的绝对振幅为X，￠是最大振幅与不平衡质量之间的夹角，即不平衡相位，￠的相反方向即为需要配重位置；
通过公式X2=（a1 2+ a3 2-2×a0 2）÷2；通过计算可得X的数值；
COS￠=（ a1 2- a3 2）÷4X a0；通过计算可得COS￠的数值y；通过求反余弦函数能够求得￠值，￠=Arc COSy；
最终配重质量W= w×a0/X；￠值的相反方向即为配重具体位置；
确定象限位置的方法为：把1点和3点连线，2点和4点连线，把圆即分为四个相区，a2与a1，a3的数值进行比较的，￠是最大振幅与不平衡质量之间的夹角，求得￠值后，￠值与具体象限的位置结合便能够得到配重的具体位置；
转速1400-1500r/min的叶轮风机，试重块的质量为叶轮重量的万分之二至万分之三；转速2900-3100r/min的叶轮风机，试重块的质量是叶轮质量的万分之零点五至万分之零点七五。
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