动平衡 Balancing

设备动平衡不良或故障通常是指旋转机械的转子部件质量相对于旋转轴的轴心发生偏心时所引起异常振动.动平衡异常对设备产生的不良影响如：

1. 降低设备的预期使用寿命，特别表现在轴承的早期损坏；

2. 缩短设备的保养周期；

3. 增加设备维护成本；

4. 影响产品质量；

5. 恶化工作环境等。

   动平衡分析仪可以在现场不拆除设备的情况下迅速判断机械设备的运行状态,分析出机械设备是否存在不平衡,如果存在,则可以使用系统提供的试重法或影响系数法进行动平衡校正,系统将自动解算出加/减配重的质量大小和角度.

1 、单面平衡

   一般来说，当转子直径比其长度大 7 ～ 10 倍时，通常将其当作单面转子对待。在这种情况下，为使偏离轴心的转子质心恢复到轴心位置，只需在质心所处直径的反向任意位置上安放一个同等力矩的校正质量即可。这个过程称之为“单面平衡”。

2 、双面及多面平衡

   对于直径小于长度 7 ～ 10 倍的转子，通常将其当作双面转子对待。在双面转子上，若有两块相等的质量配置在轴线两端且轴心对称的位置上，此时转子不存在质心偏离转轴问题，即静态平衡。然而，一旦转动起来，这两块质量各自产生的离心力构成一个力偶，惯性轴与转动轴不再重合，导致轴承受到猛烈振动；或者惯性轴与转动轴相倾斜，并且两块质量也不对称，造成质心偏离轴线，这是双面转子实际中存在的最为普遍的不平衡。这种不平衡必须通过转动时的振动测量并且至少在两个平面上安放校正质量才能消除。这个过程称为“双面平衡”。

动平衡测量原理 Balancing   Measuring Method

使用转速传感器做鉴相传感器

低转速使用位移/速度振动传感器

高转速使用速度/加速度振动传感器

单面动平衡使用一个振动传感器

双面动平衡使用二个振动传感器

假设回转面存在不平衡量S0=M0*R, M0-转子不平衡质量,R-不平衡质量的向径

由S0不平衡量产生的离心惯性力为:

由公式可见,在固定转速条件下,振动响应与S0成直接比例关系

影响系数法认为转轴是一个线性系统,可视为由多个回转面组成,当转子旋转时,各个回转面产生的不平衡力在某测点引起的振动响应可以进行线性叠加,各个回转面的综合不平衡量在该测点引起的振动响应即为响应系数.

在固定转速条件下,设:原不平衡量为S0=M0*R0,此时对应的振动幅值为 X0

在某个已知位置R1添加一个已知试重质量M1,则新添加的不平衡量为S1=M1*R1,调整改变后对应的振动幅值为 X1,则由于添加S1引起的振动响应改变为X=X0-X1

影响系数 a=S1/(X0-X1) ,a即为影响系数,表征不平衡量和振动响应的比例关系

有了影响系数,知道原振动幅值X0,则可计算出修正惯量为: S=X0*a

动平衡测试步骤 Balancing Test Step 1

测试程序分为三个简单直观的步骤　　

**步 定义平面的数量，转速通道设置,振动传感器设置,旋转方向及转轴信息等

动平衡测试步骤 Balancing Test Step 2

第二步 交互式绘制转子几何形状,定义转子三维尺寸,支撑位置,传感器测量位置

转子几何形状可以设置为模板,用户可以通过选择模板,导入转子几何形状，使用模板时只需简单修改，就可以开始测试。

动平衡测试步骤 Balancing Test Step 3

第三步 平衡校正值计算，系统提供测量向导，引导用户按步骤操作。所有平面的振动信号可以按时间或频率显示。试重质量在“转子”示意图中清晰显示。测量结果和最终的修正质量和安装位置数据按表格式列出。

动平衡测试步骤 Balancing Test Step 4

双平面测试为例

将2个振动传感器安装在2个轴承支撑上;

转速传感器固定在相应位置上;

设置测量通道参数,平面数;

绘制三维图形;

启动转子,转速稳定后记录初始平衡状态;

停止转子并添加试重质量到**个旋转平面;

然后再次启动转子,转速稳定后记录添加试重后产生的振动变化;

停止转子,清除**个旋转面添加的试重,并把它添加到第二个旋转平面;

然后再次启动转子,转速稳定后记录添加试重后产生的振动变化;

停止转子,系统自动计算出各平面最终的校正质量和角位置;

清除试重,按校准表格添加校准质量;

启动转子,转速稳定后查看校准后的平衡状态.

动平衡测量设备 Balancing Test Device

DP240 分析仪

DP730 分析仪

DP900 分析仪

DP   转速/位移传感器