转子现场高速动平衡方法研究文献综述

 2022-11-21 16:17:33

当转子重心与回转中心不重合时,旋转状态下就会象偏心轮一样产生不平衡力,在不平衡力的作用下,转子会产生振动。高转速下,既使数值很小的质量偏心,也会产生很大的离心力。计算表明,3000 rpm 下质心偏离旋转中心0.1 mm 所产生的离心力近似等于转子重力,这将会产生很大振动。

其中g为当地重力加速度

不平衡是旋转机械最常见的故障原因,约占故障总数的75%以上。引起转子不平衡的因素很多,如:转子结构不对称、原材料缺陷、制造安装误差及热变形等。可以说,动平衡工作贯穿机组制造、安装和运行整个阶段,是旋转机械故障治理的重要手段。动平衡就是通过在转子适当部位上加重或去重,调整转子质心位置,使不平衡力减小到能够满足机组稳定运行为止。动平衡可以采用加重或去重方式。旋转机械转子上一般设计有平衡槽,专供加重。为了减少揭缸加重的工作量,现代大型汽轮发电机组在汽缸上对应加重半径处设计有加重孔。打开加重孔,采用专门的加重工具,可以非常方便地把动平衡配重加到转子上,大大减小了加重工作量。

动平衡之前,必须首先判明机组振动原因。对于那些非不平衡引起的振动故障,虽然采用动平衡方法有时也能取得一定效果,但往往动平衡工作开展得比较困难、加重重量偏大。时间稍长振动又会发生变化,效果不会很好。转子不平衡故障具有典型特征:波形为正弦波;轴心轨迹为椭圆形;主频为与转速同步的工频分量;振动幅值和相位稳定,与负荷、电流等参数无关。如果机组出现上述特征,排除轴承座刚度不足、热变形、动静摩擦、膨胀不畅等相似故障后,可以认为机组存在不平衡故障。

而动平衡理论中有包括两种主要方法,即影响系数法和振型平衡法:

  1. 影响系数法

柔性转子多平面多测点影响系数动平衡方法原理和刚性转子相同:在选定的平衡转速下,通过加重试验求出加重对振动的影响系数,根据影响系数求出应该加的平衡重量。动平衡过程中平衡转速必须恒定。具体步骤如下:

1、 选择m 个加重平面,考虑l 个测点在q 个转速的振动,测点总数n = l times; q;

2、 在平面i 上试加重,求出该平面加重对各测点j 的影响系

数 alpha; ,建立影响系数矩阵

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