挠性转子动平衡的研究

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挠性转子的动平衡分析与计算

挠性转子的动平衡分析与计算

挠性转子的动平衡分析与计算摘要:本文从大体上分析了单圆盘的动力特性,研究了影响挠性转子系统临界转速的因素。

对实例进行动力分析,文章最后研究了挠性转子的不平衡问题,并提出了挠性转子振动平衡的方法。

关键字:挠性转子动力学涡动振动平衡法在旋转机械系统中,转子是重要的组成部分,转子不平衡引起的振动是导致机械设备振动、噪声以及机构破坏的主要原因。

在机械全部故障中,转子不平衡引起的故障约占60%。

因此,为减少机械故障,确保其安全稳定运行,对旋转机械转子进行动平衡测试与校正具有重要意义。

平衡挠性转子的理想目标是,在每个微小轴段上对该轴段本身的不平衡量进行校正,使该转子每个轴段的质心,都位于旋转轴线上。

实际上,通常只能在有限个校正平面上加重或去重,使不平衡量减少到允许的程度,平衡后总会有某些分布的剩余不平衡量,由剩余不平衡量引起的振动或振动力,必须在整个工作转速范围内低于允许值,只有在特殊情况下,才可以在单一转速下平衡挠性转子,应注意,在给定的工作转速范围内已满意地平衡过的转子,如果它必须通过临界转速到达工作转速,仍可能遇到过大的振动,一般情况下,通过临界转速时允许的振动可大于工作转速时允许的振动。

对简单的离散转子系统的分析大多是基于理论力学的分析方法,面对复杂转子系统要用传递矩阵法和有限元法。

传递矩阵法在上世纪50年代被用于转子系统的分析和临界转速计算,现在仍然是转子动力学的主要分析手段之一。

单元盘转子的变形问题是安装在刚性支承上的挠性转子。

在轴的中间有一个质量为M的圆盘。

现在把圆盘看作是钢体,由于盘在轴的正中间,故轴弯曲时盘不会产生偏转。

盘上有不平衡量,因此盘质心不在它几何中心。

由于轴比较细,可以不考虑质量,当轴以角速度回转时在不平衡力的作用下,轴在圆盘中心处产生变形S,单圆盘转子,它只有一个质量,因此,只有一个临界速度。

当时,S,也就是质心趋于点o重合,不平衡力趋于零,这就是自定位心现象。

在上面段落的分析中没有考虑系统阻尼的影响,如果圆盘上受阻尼系数为c的粘性阻尼力,则阻力与弯曲后的几何中心点的速度= s所以 =C=Cs。

转子动平衡技术的研究现状和进展

转子动平衡技术的研究现状和进展
转子 , 可以在任一转速下用选定的校正平面加以平衡 , 由于转子是刚性的 , 转子质量的不平衡分布不会 因 为转速的变化而变化 , 并且转子也不发生挠 曲变形 , 所以动平衡好的转子在其他 的任何转速下也能保持平
衡状 态 。
刚性转子 的动平衡研究相对简单 , 故在 3 年代后期刚性转子动平衡理论已近成熟 。但是刚性转子 0
第 2卷 2
第3 期
广 东石 油化 工 学院 学报
Ju lo u n d n nv ri fP t c e clT c n lg o ma fG a g o gU iest o er h mia e h ooy y o
v0 . 2 N 3 1 2 o.
21 年 6 02 月
Jn 2 1 u .O 2
技术就应运而生 。简单介绍 了刚性 和挠性动平衡理论 , 并着重介绍 了现场转子 动平衡技 术和在线 动平衡技术 , 最后对 近年
来该 技 术 的 发 展 提 出 了新 的 问 题 。
关键词 : 刚性转 子 ; 挠性转 子 ; 现场动平衡 ; 在线动平衡
中 图 分 类 号 :H 7 T 87 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :05— 52 2 1)3 09— 4 29 2 6 (02 0 —06 0
2 挠 性 转 子 动 平衡 理 论

随着 工业 生 产力 的发 展 , 转 机械 的工 作 转速 越来 越 高 , 多早 已超 过 了一 阶临 界转 速 , 旋 许 刚性 转 子 动
平 衡理 论 已经 不再 适 用 , 鉴 于此 , 国人 K. e e 在 15 提 出判 断转 子 刚 柔 性 指标 , 出高 于 某 一 有 德 F dm 9 6年 指
题, 转子动平衡技术应运而生并在之后的百余年间蓬勃发展 , 先后出现 了多种动平衡理论和方法, 大体可

转子动态平衡技术的研究及其应用

转子动态平衡技术的研究及其应用

转子动态平衡技术的研究及其应用太阳穴隐隐作痛,仿佛跟这个工厂的转子一样,随时可能出现毛病。

这是工厂工人常常面对的问题。

而转子的平衡性则是确保机器正常运行非常重要的一点。

因此,转子动态平衡技术越来越受到人们的重视。

本文将介绍转子动态平衡技术的研究及其应用。

一、转子动态平衡技术的定义动态平衡是指在旋转运动中,消除由于转子本体的剧烈震动而带来的系统不平衡的过程。

换句话说,动态平衡就是消除由于转子的不平衡所引起的振动。

这就是转子动态平衡技术所涉及的范围。

如今,各种各样的设备都需要使用转子。

而转子的不平衡问题是非常普遍的,特别是在特定的条件下,会更加明显。

例如,在高速旋转的设备中,转子的不平衡对整个系统的稳定性产生了很大的影响。

因此,为了让设备正常运转,需要使用适当的动态平衡技术。

二、转子动态平衡技术的分类转子动态平衡技术一般可以分为两类:静平衡和动平衡。

静平衡是指在任何一点的转子平衡处于相同的平面,即只考虑转子在运转方向上的平衡。

而动平衡则是在考虑运动惯量的条件下,确保转子在所有方向上都平衡,从而减少转子不平衡带来的振动和噪音。

在工业应用中,动平衡比静平衡更为常见。

因为转子不平衡主要是由于转子本身质心位置的不确定性引起的,这个问题是通过调整动平衡来解决的。

所以在这篇文章中,我们只讨论转子动态平衡技术中的动平衡。

在动平衡中,还可以分为一、二、三平衡。

一平衡指在运转方向上的平衡;二平衡指在运转方向和垂直方向上的平衡;三平衡则需要在运转方向和垂直方向上,再加上一旋转方向上的平衡。

在实际应用中,基本都是使用二平衡或者三平衡。

三、转子动态平衡技术的实现方法在实现转子动态平衡的过程中,需要使用一些专用设备。

下面是实现方法的介绍:1. 确定转子的高速旋转方向为了实现转子的动态平衡,需要先将转子高速旋转起来。

而在旋转时,必须保证转子的高速旋转方向是正确的。

因此,需要在旋转之前,确认转子的高速旋转方向。

2. 安装传感器等检测设备当转子高速旋转时,需要安装一些传感器等检测设备来检测转子的振动情况,以及转子不平衡的位置和大小。

挠性转子的低速动平衡方法

挠性转子的低速动平衡方法

挠性转子的低速动平衡方法
王军
【期刊名称】《石化技术》
【年(卷),期】2003(010)003
【摘要】通过分析刚性转子、挠性转子的受力特点,运用力的合成与分解,总结出用低速动平衡机来校验挠性转子的方法,即三平面低速平衡法.
【总页数】4页(P28-31)
【作者】王军
【作者单位】中国石化北京燕化石油化工股份有限公司化学品事业部,北京,102500【正文语种】中文
【中图分类】TE9
【相关文献】
1.挠性转子动平衡计算方法研究 [J], 付大鹏;周振堂
2.电磁轴承-挠性转子系统的本机动平衡方法 [J], 李红伟;徐旸;谷会东;赵雷;于溯源
3.基于残差修正的挠性转子动平衡量的计算方法 [J], 章森;林迎珍;崔明根
4.挠性转子电机动平衡方法研究 [J], 丛培田
5.小型挠性转子(准刚性转子)动平衡的工艺分析 [J], 李松柏
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挠性转子动平衡计算程序的开发及应用

挠性转子动平衡计算程序的开发及应用
中图 分 类 号 : T K 2 6 3 . 6 1 ; T P 3 1 7 . 3 文 献标 志码 :A 文 章编 号 :1 6 7 1 — 8 3 8 0 ( 2 0 1 4 ) 0 1 — 0 0 3 6 — 0 3
De v e l o p me n t a n d Ap p l i c a t i o n o f Fl e x i b l e Ro t o r Ba l a n c e Ca l c u l a t i o n Pr o g r a m
d y na mi c b a l a n c e c a l c u l a t i o n.
Ke y wo r d s : E x c e l —VB A, d y n a mi c b a l a n c e, le f x i b l e r o t o r , p r o g r a m d e v e l o p me n t
c a l c u l a t i o n p r o g r a m i s d e v e l o p e d b a s e d o n t h e b a c k g r o u n d V B A p r o g r a m i n E x c e l a n d b y u s i n g a c c e s s o r y p r o j e c t f u n c t i o n s a n d t i r g o n o m e t r i c f u n c t i o n s i n E x c e l , w h i c h i s a p p l i e d s u c c e s s f u l l y i n t h e c a l c u l a t i o n o f p r o j e e t v i b r a t i o n f a u l t c a s e s . T h e d e v e l o p e d l f e x i b lNG XI E L E CT RI C P 0W ER

挠性转子动平衡参数识别法研究

挠性转子动平衡参数识别法研究
( Sadn l tc oe R s r steJ a 00 ,h a2Sho oSi c , adn az n e i , 1 hnogE c wr e a h nt t,nn2 02C i ; col f c neS nog i h U i rt er P ecI i i u i 5 n e h J n u v sy
维普资讯
第4 9卷 第 3期
20 0 7年 6月





Vo . 9 No 3 14 .
TURBI NE TECHNOLOGY
Jn 2o u .0 7
挠 性 转 子 动 平衡 参 数 识 别 法 研 究
马绿洲 , 刘 由牛顿 运动方 程可得 :
0 前

式 中

+K =_ t x 厂 ) (
() 1
、 分别 为位移 、 速度和加速度列 向量 。
挠 性转 子动平衡 技术 经过多 年的发 展形成 了振型平 衡 法和影 响系数法两 大平衡 技术体系 , 在现场平衡 时往往需 但 多次试加重量 , 多次启 停机 组不 仅增加 了电厂运 营成本 , 而 且 当试重加得不 恰 当时还 可能造 成轴 系强烈 振动 。另外 用
积 , 即 ( 亦 W)=日( F W) 式 中, ) W) ( , 日( 为系统 的频 响函
数 矩阵 , 文献 [ ] 见 1。
J a 511C i ; Sho o M cai l l t n ni en ,h dn azuU i rt,n 00 ,h a i n 00 。h a3 col f ehn a &Ee r i Eg er gSa og i h n e i J a 2 11C i ) n 2 n c co c n i n J n vs y i 5 n n

挠性转子平衡中的组合平衡法

挠性转子平衡中的组合平衡法

挠性转子平衡中的组合平衡法
张耀荣;张俊
【期刊名称】《山东机械》
【年(卷),期】1994(000)002
【摘要】1.运动方程既然挠性转子不平衡主要由于转子的弹性变形产生,所以我们要认识它的规律首先从了解弹性轴的变形规律开始。

图1表示一运转在无歪斜轴承里,轴线记为OX的带有一垂直于轴线的圆盘的水平轴。

令薄圆盘中心E的挠度为Y和Z。

设轴为一圆截面,轴长方向的质量可以是不均匀的,因此,单位长度的质量记为:ρA=ρA(x)。

【总页数】5页(P33-37)
【作者】张耀荣;张俊
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TH113.25
【相关文献】
1.挠性转子的振型多转速平衡法 [J], 张国忠
2.主刚度不对称挠性转子快速平衡法 [J], 彭玉才;武新华
3.浅谈挠性转子的振型平衡法 [J], 徐晓春
4.模态参数识别在挠性转子动平衡中的应用 [J], 贺世正;汪希萱
5.挠性转子平衡中的影响系数修正法 [J], 张耀荣;金培玉
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挠性转子高速动平衡技术应用

挠性转子高速动平衡技术应用
Ab s t r a c t :T h i s p a p e r i n t r o d u c e s l f e x i b l e r o t o r h i g h - s p e e d b a l a n c i n g t e c h n o l o y g t h a t i s t h e b la a n c e p in r c i p l e o in f f l u e n c e c o e ic f i e n t me t h o d .T he a p p l i c a t i o n o f t h i s t e c h n o l o g y b e t t e r t o c o mp l e t e t h e h i g h— s p e e d b a l a n c i n g t e s t o f r e wo r k i n g t u r b i n e r o t o r ,ma k e t h e o p e r a t i o n v i b r a i t o n v lu a e o f r o t o r r e a c h wi t h i n t h e e l i g i b i l i t y c i r t e i r a .T h i s p a p e r s h o w s t h a t ; t u r b i n e r o t o r h i g h- s p e e d b la a n c i n g t e s t c o mb i n e d wi t h
0 0 0 r p m 。 挠性 转子 不像 刚性 转子那样 , 经过低 速动平衡就能达 最 高 运 行 转 速 8 到工作 转速 上的平稳运行 , 而必须进行 高速动平衡。挠性 3 1 2 0 0 0 K W 汽轮机转子高速动平衡试验
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s d e o d eh i e t m t d cn u 椰w la t er ad e oso sl n m o fu s e xone u y h a t n q e e as t dfro i c m n ah r epu dd n l h m tn m h v g o s we i dt L n nf c n a c cnq e to a smm i a ea dn f i t l eeh iu hdW u a z ( iA e e ba t i n e m s r e
商 占胜
( 中航工业哈尔滨东安发动机( 集团) 有限公司, 哈尔滨 106 ) 506 St d n d n mi aa c f lxb e r t r u y o y a c b ln e o e il o o f
S HANG a - h n Zh n s e g
( V C H ri o g a n ie G o p C roainLd, abn 10 6 , hn ) A I abnD n ’nE gn ( ru ) op rt t. ri 0 6 C ia o H 5
堡 度 苎 孽 : :
曼 3 平机 补 模 . 衡 的偿 式 7 速 范 内量 平 或 动 率 度 围 测不衡 振 速 , 荔 轴 不 衡 值消 工 、 带 l 的 平 量 , 装夹 生 除 具
平衡螺栓及螺母 引起的不平衡量为 : m・(・ M= rgmm)
() 4

机 械 设 计 与 制 造
16 4 文 章 编 号 :0 1 39 ( 0 )2 0 4— 3 10 — 9 72 1 1— 1 6 0 1
Ma h n r D sg c iey e in

Ma u a t r n f cu e
第1 2期 21年 1 0 1 2月
挠 性 转 子 动 平衡 的研 究

即达到平衡( 此即刚性转子的动平衡) 。但不平衡质量和校正 质量所产生的离心力将引起转子产生轴向弯矩 , 此弯矩在低速时使 转子产生的变形较小 ,但在高转速时将使转子产生很大的变形 , 其
质心挠度为 。转子处在弯曲状态下旋转 , 将产生很大的附加离心

, 此力促使两轴承产生动反力 R。 因而使轴承产生振 ,, R

、 、
~ 一
动, 只有在 S所处平 面上加一适当质量 m , 才能消除动挠度 , 并 且同时在 I、 Ⅱ平面上加平衡量 , 以抵消 m 的作用 , 才可使动反力


尺= , ̄ , 0R- 且弯矩最小。 - 0 但是转速一旦改变, 平衡又会被破坏 , 轴承 又将产生动反力。综上所述 , 因转速改变而造成平衡状况破坏的原 因是在某转速下 , 校正平衡仅使轴承动反力为 0而未注意消除存 , 在的弯矩 。所以挠 l轴的动平衡需在转子的工作全转速下进行 。 生
图 5配合间隙示意图 图 6安装孔示意图
重量分组螺栓 、 称重后的配组螺栓示意图, 如图 7 图 8 、 所示。
3动平衡设备对工件平衡 的影响
31定标精 度 .
对于给定 的转子及其它类似转子 , 使规定的校正平面上的
不平衡量指示器读数用选定的校正单位来表示 的平衡机调整过
程即为定标。 必要时, 可包括相角位置 的调整。 也就是将 m 转换 r 成 g g m。定标精度将直接影响转子的动平衡结果。 或 . m
由于工装对动平衡的影响是不可避免的,因此总会出现剩余
不平衡量的抵消或叠加。 同时零件三角法兰盘上的孑位置度也有影 L
先将这一转子放在放在低速平衡台上进行低速动平衡。在 响, 装配位置不同, 偏心方向、 大小就有差异。连接发兰盘的安装孔 要求位置度要精 , 每一次安装都必须保证安装孔位置相对不变 , 不 平衡量才不会变化 , 否则就会带来转子的偏心 , 如图 5 所示。
- 生振动噪声, 影响转子的使用寿命和传递效率。不平衡的转子经过 22振 型分析
测量其不平衡量和不平衡相位 ,并加以校正以消除其不平衡量 , 使
衡。动平衡就是要使由不平衡量引起的机器振动、 轴挠度和作用于 挠性转子支撑在挠性轴承上 , 在平衡运转时的振 型, 如图 1
转子在旋转时, 不致产生不平衡离心力 的平衡工艺 叫做转子的动平 所示 轴承的力低于规定的允许值。对于挠性转子来说 , 需要校正每个微
卅 1 ^ t— 斤 ^§ H 十 ’ ^ t "、 皇 H、 .— 舯 毫, \ . 复州 H ’ 孽, 、 H t ¨ 、. ’ 舯 " 、 .— ’ ^ ●
【 要】 摘 挠性转子的高速动平衡, 是现代t&, L _生产中一项高尖端的科研技术项目 挠性转子的 : l k 。
动平衡技 术 的研 究涉及到 深奥 的动 平衡原 理 , 繁琐 复杂 的动平衡 程序 , 平衡设 备 、 对 工艺方 法及 平衡人 员的 高要 求等 各种 问题 。针 对 以上 的复 杂情 况 , 采用 由原理指 导 实践 , 由实践验证 、 正原 理 的研 将 再 修 究方 法 , 挠性 转子 的动 平衡 特 性和 原理进 行深入 研 究 , 以德 国进 口的 高精 动平衡 机 为例 分析 了动 对 并 平衡 设备 对 工件 平衡 的影响 , 细地 阐述挠 性转子 的动 平衡 原理 , 究方法和技 巧 , 详 研 以及 解 决常见动 平 衡 故 障的手段和 方法 , 总结 出一套行 之有效 的平衡 工艺方法 。 并 关键词 : 性转子 ; 挠 动平衡 ; 方法 ; 工艺 平衡 技术 ; 曲 ; 动 挠 振 【 s at ih seddnmi bl c l x l rtri aHitc r eti m dr nut , Abt c】Hg -p e ya c aa eo eie o -ehpo c n oenids y r n ff b o s j r w ihi ovs r on ya i blnehoycm la ddn ib ac rga n i e ad o hc vl o uddn c a c er, pi e a c a ne ormadhg dm fr n ep f m a t o c t y m l p h n bl cn ahn tcnqeadt hia sfO con epolm bv, epp raotda aa i m cie, h iu n e ncl tf nacutft rbe saoet ae dpe n g e c a o h h m to a ter yb pidt ud rci dte r t eat ei i a vs teter. ehdt thoyma ea l g i patea a i f r ryn m r i h oy h p e o e c n h pc c e v f g y e e h T e tnie t yo eter dfa r y a i bln ez o d ce . dtei u n eo — h ni e s u t o a t eo n c a c 以 c n u t a f e c n v s d n h h yn e u fd m a dn h n l f n i b acn chn nteb ac ok i ew s a zdb kn ednmcb acn — m l a c a n igma i o a neo w r e a l e ,yt i t ya i a i ma e h l f p c n a y a gh l n g
Ke r s F e i l o o ; n m i a a c ; c n q e Ba a cn c n q e F e u e Vi r to y wo d : l x b er t r Dy a c b l n e Te h i u ; l n i g t h i u ; l x r ; b a i n e
★来稿 日 :0 10 — 4 期 2 1- 2 1
c=鹇 )
d三嘴 型 )
图 1平衡振型图
图 2挠性转子平衡 图示
. 重要的意义, 因为它决定了激发任一挠曲振型的程度。此外 , 沿转子 23 动 平衡 分析
现在以简单 的例子加 以说明, 设有一质量为 M的挠性转子 ,
第1 2期
一 一
图 7重量分组螺栓 图 8称重后的配组螺栓
36 花键跳动对 动平衡 的影响 .
32 支承方 式 _
转子的外 花键跳动与工装的内花键跳动对不平衡量影 响量 H4 K 平衡机配两套摆架 , 一套是法兰式支承, 驱动时需适配 为: l m・( ・ m) M=/ A gm 2 () 6 螺钉 , 用于平衡法 兰连接 的工件 , 图 3所示 。另一套是滚轮支 式中: 如 一动不平衡量 ; 一尾轴质量 ;一花键跳动差。 , ” A
c i m ot o em y a x m lA ew rstedn i b a cn r c l a feil rt5 hn ip r d rm G r a n ea pe f rad h a c a n i p i i ef l xbe oo e ef n . t y m l g np
商 占胜 : 挠性 转子动平衡 的研 究
17 4
如图 2 所示。在 平面处存在一不平衡质量 啪 , 半径 转子质 心 s不计不平衡质量 n 时 ) ( z 位于离 日不远的旋转轴上 。 转子二端面I I 、 面上 ,1的对侧加上二平衡质量。 I 1t 1 , 1
1rlmr2ml+ r m 1 l 21 r m2= 72 , = 2; l 2 l ()() 1 ,2
长的转子, 柔 ) 挠( 性增加, 使得转子的临界转速大大下降, 工作转速
也会引起转子在校正转速下的较大振动。 性 挠 将超过第一阶临界转速或第二 、 第三阶临界转速。 对于这样的转子 , 衡时的主振型的不同, 也会导致不平衡量的改变。 称为挠性转子。挠 陛转子在高转速下会产生动不平衡现象 , 进而产 转子在平衡运转时如果产生受热弯曲,
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