轉(zhuǎn)子平衡的選擇與確定

如何選擇轉(zhuǎn)子的平衡方式，是個關(guān)鍵問題。其選擇有這樣個原則：只要滿足于轉(zhuǎn)子平衡后用途需要的前提下，能做靜平衡的，則不要做動平衡，能做動平衡的，則不要做靜動平衡。原因很簡單，靜平衡要比動平衡容易做，省、省力、省費用。

現(xiàn)代，各類機器所使用的平衡方法較多，例如單面平衡(亦稱靜平衡)常使用平衡架，雙面平衡(亦稱動平衡)使用各類動平衡試驗機。靜平衡度太低，平衡時間長；動平衡試驗機雖能較好地對轉(zhuǎn)子本身行平衡，但是對于轉(zhuǎn)子尺寸相差較大時，往往需要不同規(guī)格尺寸的動平衡機，而且試驗時仍需將轉(zhuǎn)子從機器上拆下來，這樣明顯是既不經(jīng)濟，也十分費(如大修后的汽輪機轉(zhuǎn)子)。別是動平衡機無法消除由于裝配或其它隨動元件引發(fā)的系統(tǒng)振動。使轉(zhuǎn)子在正常安裝與運轉(zhuǎn)條件下行平衡通常稱為“現(xiàn)場平衡”。現(xiàn)場平衡不但可以減少拆裝轉(zhuǎn)子的勞動量，不再需要動平衡機；同時由于試驗的狀態(tài)與實際作狀態(tài)二致，有利于提測算不平衡量的度，降低系統(tǒng)振動。際標(biāo)準(zhǔn)ISOl9401973(E)“剛體旋轉(zhuǎn)體的平衡度”中規(guī)定，要求平衡度為G0.4的轉(zhuǎn)子，使用現(xiàn)場平衡，否則平衡毫無意義。現(xiàn)代的動平衡是在本紀(jì)初隨著蒸汽透平的出現(xiàn)而發(fā)展起來的。隨著業(yè)的飛速發(fā)展，旋轉(zhuǎn)機械逐步向化、大型化、速化方向發(fā)展，使機械振動問題越來越突出。機械的劇烈振動對機器本身及其周圍環(huán)境都會帶來系列危害。雖然產(chǎn)生振動的原因多種多樣，但普遍認為“不平衡力”是主要原因。據(jù)統(tǒng)計，有50%左右的機械振動是由不平衡力引起的。因此，有改變旋轉(zhuǎn)機械運動分的質(zhì)量，減小不平衡力，即對轉(zhuǎn)子行平衡。

成轉(zhuǎn)子不平衡的因素很多，例如：轉(zhuǎn)子材質(zhì)的不均勻性，聯(lián)軸器的不平衡、鍵槽不對稱，轉(zhuǎn)子誤差，轉(zhuǎn)子在運動過程中產(chǎn)生的腐蝕、磨損及熱變形等。這些因素成的不平衡量般都是隨機的，無法行計算，需要通過重力試驗（靜平衡）和旋轉(zhuǎn)試驗（動平衡）來測定和校正，使它降低到允許的范圍內(nèi)。應(yīng)用zui廣的平衡方法是平衡法和整機現(xiàn)場動平衡法。作為整機現(xiàn)場動平衡的個重要分支，在線動平衡也正處于蓬勃發(fā)展之中，很有前途。由于平衡法是起步zui早的種經(jīng)典動平衡方法。

平衡法的測試系統(tǒng)所受干擾小，平衡度，效率，別適于對過程中的旋轉(zhuǎn)機械零件作單體平衡，目前在動平衡域中發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用，汽輪機、航空發(fā)動機普遍采用這種平衡方法。但是，平衡法仍存在以下問題：

(1)平衡時的轉(zhuǎn)速和作轉(zhuǎn)速不致，成平衡度下降。例如：有不少轉(zhuǎn)子屬于二階臨界轉(zhuǎn)速的擾性轉(zhuǎn)子，由于平衡機本身轉(zhuǎn)速有限，這些轉(zhuǎn)子若采用平衡，則無法有效的防止轉(zhuǎn)子在速下發(fā)生變 形而成的不平衡。

(2)平衡機（別是速立式平衡機）價格昂貴。

(3)在動平衡機上平衡好的轉(zhuǎn)子，裝機后其平衡度難以保證。因為動平衡時的支承條件不同于轉(zhuǎn)子在實際作條件下的支承條件，且轉(zhuǎn)子同平衡裝置之間的配合也不同于轉(zhuǎn)子與其自身轉(zhuǎn)軸之間的配合條 件，即使出廠前已在動平衡機上達到度平衡的轉(zhuǎn)子，經(jīng)過運輸、再裝配等過程，平衡度在使用前難免有所下降，當(dāng)處于作轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時，仍可能產(chǎn)生不允許的振動。

(4)有些轉(zhuǎn)子，由于受到尺寸和重量上的限制，很難甚至無法在平衡機上平衡。例如：對于大型發(fā)電機及透平類的大轉(zhuǎn)子，由于沒有相應(yīng)的大平衡裝置，往往會成無法平衡；對于大型的溫汽輪 機轉(zhuǎn)子，般易發(fā)生彈性熱翹曲，停機后會自動消失，這類轉(zhuǎn)子需行熱動態(tài)平衡，用平衡機顯然是無法平衡的。

(5) 轉(zhuǎn)子要拆下來才能行動平衡，停機時間長、平衡速度慢、經(jīng)濟損失大。

為了克服上述平衡法的缺點，人們提出了整機現(xiàn)場動平衡法。

將組裝畢的旋轉(zhuǎn)機械在現(xiàn)場安裝狀態(tài)下行的平衡操作稱為整體現(xiàn)場平衡。這種方法是機器作為動平衡機座，通過傳感器測的轉(zhuǎn)子有關(guān)位的振動信息，行數(shù)據(jù)處理，以確定在轉(zhuǎn)子各平衡校正面上的不平衡及其方位，并通過去重或加重來消除不平衡量，從而達到度平衡的目的。

有于整機現(xiàn)場動平衡是直接接在整機上行，不需要動平衡機，只需要套價格低廉的測試系統(tǒng)，因而較為經(jīng)濟。此外，由于轉(zhuǎn)子在實際況條件下行平衡，不需要再裝配等序，整機在作狀態(tài)下就可獲得較的平衡度。