綜述
風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的材質(zhì)不均勻，制造、加工和安裝誤差，以及運(yùn)行條件發(fā)生變化、轉(zhuǎn)子結(jié)垢、磨損等原因，不可避免存在質(zhì)量偏心，引起轉(zhuǎn)子的不平衡而產(chǎn)生振動。機(jī)組振動是十分復(fù)雜的問題，其原因也是多方面的，但主要還是與轉(zhuǎn)子本身的不平衡有關(guān)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約有60%~70%的振動故障是由于轉(zhuǎn)子本身的質(zhì)量不平衡引起的?，F(xiàn)場動平衡是在實(shí)際狀態(tài)下進(jìn)行的，轉(zhuǎn)子的工作轉(zhuǎn)速與其它的各種因素均較符合實(shí)際情況，這樣可補(bǔ)充平衡機(jī)的不足，而且現(xiàn)場動平衡無需拆卸轉(zhuǎn)子，方便快捷，對減少停產(chǎn)損失和檢修費(fèi)用具有平衡機(jī)*的優(yōu)勢。
一，風(fēng)機(jī)常用的平衡方法
風(fēng)機(jī)常用的平衡方法主要有：（1）平衡機(jī)平衡。該法需要平衡機(jī)，并要將轉(zhuǎn)子從現(xiàn)場卸下，運(yùn)輸?shù)跹b到平衡機(jī)上，這種方法使用于制造廠。工礦企業(yè)若使用這種方法，則工作量大，費(fèi)時(shí)多，影響生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)上不合算。（2）三點(diǎn)平衡法。該法于現(xiàn)場進(jìn)行，在轉(zhuǎn)子的圓周上選三點(diǎn)分別試加重，用振動監(jiān)控儀分次測出振動狀態(tài)，按比例作圖求出不平衡量的相位與大小。根據(jù)應(yīng)用情況，此方法平衡的精度不很理想。（3）閃頻法平衡。該法使用閃頻測振儀在現(xiàn)場進(jìn)行平衡，可達(dá)到很高的精度。（4）影響系數(shù)法。該法不必將轉(zhuǎn)子從機(jī)器上拆卸下來，在現(xiàn)場就可進(jìn)行平衡，這是一種快速、、高精度的現(xiàn)場平衡法，也是常用的一種方法。
二， 影響系數(shù)法的局限性
一般情況下，影響系數(shù)是通過實(shí)驗(yàn)（或試驗(yàn)）獲取的，在影響系數(shù)已經(jīng)求得的情況下，如果再碰到相同的平衡問題，可以直接將這些影響系數(shù)拿來計(jì)算平衡配重，實(shí)現(xiàn)無試重平衡。然而平衡效果的好壞取決于所獲得的影響系數(shù)的優(yōu)劣，平衡工作實(shí)踐也證實(shí)了這一點(diǎn)。有的影響系數(shù)直接使用后平衡效果很好，而另一些影響系數(shù)直接使用后平衡效果不甚理想，這是因?yàn)橛绊懴禂?shù)本身受到平衡實(shí)驗(yàn)過程的影響，比如試重大小和加裝位置的不同，都會導(dǎo)致所得到的影響系數(shù)在品質(zhì)和質(zhì)量上存在差異。因此影響系數(shù)法確定試加重量的方向也有較大誤差和局限性。由大量的現(xiàn)場動平衡經(jīng)驗(yàn)證明，使用機(jī)械振動滯后角確定轉(zhuǎn)子不平衡方向，是較為可靠和通用的一種方法。
三，機(jī)械振動滯后角的確定
機(jī)械滯后角就是偏心質(zhì)量與振動高點(diǎn)之間的夾角。在振動領(lǐng)域內(nèi)，相位可以看作振動信號上某一點(diǎn)，與振動信號頻率相同的基準(zhǔn)信號或轉(zhuǎn)子某一點(diǎn)之間的關(guān)系。這個(gè)關(guān)系在振動相位測量中都是把振動的一個(gè)周期分成360等分（度），它們之間的導(dǎo)前或滯后關(guān)系直接用角度表示。當(dāng)轉(zhuǎn)子上標(biāo)記位置一定，即脈沖信號的脈沖位置不變，振動相位ψ只與振動信號起始相位有關(guān)。振動信號起始相位與轉(zhuǎn)子上不平衡方向、振動傳感器位置、機(jī)械滯后角φ有關(guān)。而在一臺具體的機(jī)組上，轉(zhuǎn)速一定時(shí)，機(jī)械滯后角φ一定，因此當(dāng)轉(zhuǎn)速和振動傳感器位置一定時(shí)，振動相位的變化，即表示轉(zhuǎn)子上不平衡方向的變化，它們具體的關(guān)系如圖1所示。平衡重量的位置為：α=ψ測+φ+180°
式中 α—失重點(diǎn)的真實(shí)相位；ψ測—測得振動相位；φ—機(jī)械振動滯后角。 http://365sensor.com/
P 風(fēng)機(jī)振動高點(diǎn) Q 風(fēng)機(jī)不平衡的位置 T 風(fēng)機(jī)加平衡配重的位置
通過對積累的資料與數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，總結(jié)出風(fēng)機(jī)和電動機(jī)轉(zhuǎn)子一次加重的重要參數(shù)，即機(jī)械振動滯后角、風(fēng)機(jī)和電動機(jī)轉(zhuǎn)子每10μm應(yīng)加的配重量（見表1）。⊥、—、⊙分別表示垂直方向、水平方向、軸向。
表1 動平衡參數(shù)
| 方向 | 機(jī)械振動滯后角/（°） | 風(fēng)機(jī)每10μm
應(yīng)加配重量/㎏ | 電動機(jī)每10 μm
應(yīng)加配重量/㎏ |
| ⊥ | 40 | 0.05 | 0.08 |
由表1可知，在風(fēng)機(jī)停機(jī)之前測得各軸瓦原始不平衡振動參數(shù)，可立刻找出風(fēng)機(jī)和電動機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡質(zhì)量的相位與大小，這樣只要開停機(jī)一次就能完成現(xiàn)場平衡工作。
四， 現(xiàn)場動平衡
4.1 風(fēng)機(jī)單面動平衡
采用一次加重，對2#105m2的主抽風(fēng)機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場動平衡。在風(fēng)機(jī)停機(jī)前，用動平衡儀測得風(fēng)機(jī)各軸瓦原始振動幅值和相位，如表2所示。
表2 風(fēng)機(jī)軸瓦原始振動幅值和相位
| 軸 瓦 | 振 幅/μm | 相 位/（°） |
| ⊥ | — | ⊙ | ⊥ | — | ⊙ |
| 3＃ | 16 | 66 | 14 | 330 | 140 | 320 |
| 4＃ | 7 | 33 | 16 | 320 | 145 | 310 |
從表2結(jié)果看，3#軸瓦與4#軸瓦的垂直與水平振動相位基本相同，因此是典型的動不平衡，風(fēng)機(jī)振動是可以平衡下來的。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，只要計(jì)算垂直方向的相位就完滿足動平衡的要求。則風(fēng)機(jī)動平衡所需加的平衡重量位置為：
α⊥=（330°+320°）/2+180°+40°=545°，即185°
測得風(fēng)機(jī)zui大幅值為66μm，考慮到焊條重量，實(shí)際按60μm計(jì)算，則應(yīng)加平衡重量為：
60×0.05=0.30（kg）
根據(jù)計(jì)算結(jié)果，確定出風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)加重量的大小和位置為0.30kg、∠185°。啟動風(fēng)機(jī)后，測得風(fēng)機(jī)各軸瓦振動幅值和相位如表3所示。
表3 風(fēng)機(jī)加重后軸瓦振動幅值和相位
| 軸 瓦 | 振 幅/μm | 相 位/（°） |
| ⊥ | — | ⊙ | ⊥ | — | ⊙ |
| 3＃ | 7 | 15 | 6 | 340 | 145 | 325 |
| 4＃ | 4 | 11 | 6.5 | 330 | 150 | 320 |
根據(jù)SJ9500-11型風(fēng)機(jī)振動標(biāo)準(zhǔn)，30μm為優(yōu)，60μm為良，90μm為可，因此所測振動數(shù)據(jù)均在范圍之內(nèi)。
5.2 電動機(jī)雙面動平衡
采用一次加重對1#風(fēng)機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場平衡，用動平衡儀測得電動機(jī)各軸瓦原始振動幅值和相位，見表4。
表4 電動機(jī)軸瓦原始振動幅值和相位
| 軸 瓦 | 振 幅/μm | 相 位/（°） |
| ⊥ | — | ⊙ | ⊥ | — | ⊙ |
| 1＃ | 19 | 62 | 20 | 260 | 30 | 280 |
| 2＃ | 16 | 33 | 18 | 270 | 35 | 275 |
則需加的平衡重量位置為：α⊥=（260°+270°）/2+180°+40°=485°，即125°
由于電動機(jī)轉(zhuǎn)子在120°位置有加重位置（由螺栓固定），因此確定加重位置為120°。測得電動機(jī)zui大幅值為62μm，則應(yīng)加平衡重量為：62×0.08=0.496（kg）
根據(jù)計(jì)算結(jié)果，確定電動機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)加重量的大小和位置為0.496㎏、∠125°。啟動電動機(jī)后，測得各軸瓦振動幅值和相位，如表5所示。
表5 電動機(jī)加重后軸瓦振動幅值和相位
| 軸 瓦 | 振 幅/μm | 相 位/（°） |
| ⊥ | — | ⊙ | ⊥ | — | ⊙ |
| 1＃ | 3 | 13 | 2.5 | 180 | 10 | 325 |
| 2＃ | 2 | 10 | 2 | 180 | 350 | 320 |
根據(jù)電動機(jī)振動標(biāo)準(zhǔn)，所測振動數(shù)據(jù)都在范圍之內(nèi)，證明動平衡是成功的。
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