技能培训课件之动平衡和静平衡.docx

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1、一.静平衡静平衡在转子一个校正面上进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量, 以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内，为静平衡又称 单面平衡。二.动平衡动平衡在转子两个或者两个以上校正面上同时进行校正平衡，校正后 的剩余不平衡量，以保证转子在动态时是在许用不平衡量的规定范围 内，为动平衡又称双面或者多面平衡。三.转子平衡的选择与确定如何选择转子的平衡方式，是一个关键问题。其选择有这样一个原则： 只要满足于转子平衡后用途需要的前提下，能做静平衡的，则不要做 动平衡，能做动平衡的，则不要做静动平衡。原因很简单，静平衡要 比动平衡容易做，省功、省力、省费用。那么如何进行转子平衡型式的确定呢？需要从

2、以下几个因素和依据 来确定：1 .转子的几何形状、结构尺寸，特别是转子的直径D与转子的两校 正面间的距离尺寸b之比值，以及转子的支撑间距等。2 .转子的工作转速关转子平衡技术要求的技术标准，如GB3215 API610 GB9239和 ISoI940 等。3 .转子做静平衡的条件在GB9239平衡标准中，对刚性转子做静平衡 的条件定义为：如果盘状转子的支撑间距足够大并且旋转时盘状部位的轴向跳动很 小，从而可忽略偶不平衡（动平衡），这时可用一个校正面校正不平 衡即单面（静）平衡，对具体转子必须验证这些条件是否满足。在对 大量的某种类型的转子在一个平面上平衡后，就可求得最大的剩余偶 不平衡量，并除

3、以支撑距离。如果在最不利的情况下这个值不大于许 用剩余不平衡量的一半，则采用单面（静）平衡就足够了。从这个定义中不难看出转子只做单面（静）平衡的条件主要有三个方 面：（1） 一个是转子几何形状为盘状；（2） 一个是转子在平衡机上做平衡时的支撑间距要大；（3）再一个是转子旋转时其校正面的端面跳动要很小。对以上三个条件作如下说明：（1）何谓盘状转子主要用转子的直径D与转子的两校正面间的距离 尺寸b之比值来确定。在API610标准中规定DbV6时，转子只做单 面平衡就可以了； Db6时可以作为转子是否为盘状转子的条件规 定，但不能绝对化，因为转子做何种平衡还要考虑转子的工作转速。（2）支撑间距要大无

4、具体的参数规定，但与转子校正面间距b之比 值25以上均视为支撑间距足够大。（3）转子的轴向跳动主要指转子旋转时校正面的端面跳动，因为任 何转子做平衡试都是经过精加工的，加工后已保证了转子的孔与校正 面之间的行为公差，端面跳动很小。根据上述转子做单面（静）平衡的条件，再结合有关泵方面的技术标 准（如GB3215和API610）,只做静平衡的转子条件如下：（1）对单级泵、两级泵的转子，凡工作转速V1800转/分时，不论 DbV6或Db26只做静平衡即可。但是如果要求做动平衡时，必须 要保证Db6,否则只能做静平衡。（2）对单级泵、两级泵的转子，凡工作转速21800转/分时，如果 Db6只做静平衡即

5、可。但平衡后的剩余不平衡量要等于或小于许 用不平衡量的1/2o如果要求做动平衡，要看两个校正面的平衡是否 能在平衡机上分离开，如果分离不开，则只能做静平衡。（3）对一些开式叶轮等转子，如果不能实现两端支撑，只做静平衡 即可。因为两端不能支撑，势必进行悬臂，这样在平衡机上做动平衡 很危险，只能在平衡架上进行单面（静）平衡。4.转子做动平衡的条件在GB9239标准中规定：凡刚性转子如果不能 满足做静平衡的盘状转子的条件，则需要进行两个平面来平衡，即动 平衡。只做静平衡的转子条件如下（平衡静度G0.4级为最高精度，一般情 况下泵叶轮的动平衡静度选择G6.3级或G2.5）：（1）对单级泵、两级泵的转子

6、，凡工作转速21800转/分时，只要 DbV6时，应做动平衡。（2）对多级泵和组合转子（3级或3级以上），不论工作转速多少, 应做组合转子的动平衡。四.动平衡试验动平衡试验是对转子进行动平衡检测、校正，并达到使用要求的过程。 当零件作旋转运动的零部件时，例如各种传动轴、主轴、风机、水泵 叶轮、刀具、电动机和汽轮机的转子等，统称为回转体。在理想的情 况下回转体旋转与不旋转时，对轴承产生的压力是一样的，这样的回 转体是平衡的回转体。但工程中的各种回转体，由于材质不均匀或毛 坯缺陷、加工及装配中产生的误差，甚至设计时就具有非对称的几何 形状等多种因素，使得回转体在旋转时，其上每个微小质点产生的离 心

7、惯性力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上, 引起振动，产生了噪音，加速轴承磨损，缩短了机械寿命，严重时能 造成破坏性事故。为此，必须对转子进行平衡，使其达到允许的平衡精度等级，或使因 此产生的机械振动幅度降在允许的范围内。五.平衡方法1 .工艺平衡法工艺平衡法的测试系统所受干扰小，平衡精度高，效率高，特别适于 对生产过程中的旋转机械零件作单体平衡，目前在动平衡领域中发挥 着相当重要的作用，汽轮机、航空发动机普遍采用这种平衡方法。但 是，工艺平衡法仍存在以下问题：平衡时的转速和工作转速不一致，造成平衡精度下降。例如：有不 少转子属于二阶临界转速的扰性转子，由于平衡机本身转速有限

8、，这 些转子若采用工艺平衡，则无法有效的防止转子在高速下发生变形而 造成的不平衡。平衡机（特别是高速立式平衡机）价格昂贵。(3)在动平衡机上平衡好的转子，装机后其平衡精度难以保证。因为 动平衡时的支承条件不同于转子在实际工作条件下的支承条件，且转 子同平衡装置之间的配合也不同于转子与其自身转轴之间的配合条 件，即使出厂前已在动平衡机上达到高精度平衡的转子，经过运输、 再装配等过程，平衡精度在使用前难免有所下降，当处于工作转速下 运转时，仍可能产生不允许的振动。(4)有些转子，由于受到尺寸和重量上的限制，很难甚至无法在平衡 机上平衡。例如：对于大型发电机及透平一类的特大转子，由于没有 相应的特大

9、平衡装置,往往会造成无法平衡；对于大型的高温汽轮 机 转子，一般易发生弹性热翘曲，停机后会自动消失，这类转子需进行 热动态平衡，用平衡机显然是无法平衡的。(5)转子要拆下来才能进行动平衡，停机时间长、平衡速度慢、经 济损失大。2 .整机现场动平衡法为了克服上述工艺平衡法的缺点，人们提出了整机现场动平衡法。将 组装完毕的旋转机械在现场安装状态下进行的平衡操作称为整体现 场平衡。这种方法是以机器作为动平衡机座，通过传感器测的转子有 关部位的振动信息，进行数据处理，以确定在转子各平衡校正面上的 不平衡及其方位，并通过去重或加重来消除不平衡量，从而达到高精 度平衡的目的。有于整机现场动平衡是直接接在整

10、机上进行，不需要动平衡机，只需 要一套价格低廉的测试系统，因而较为经济。此外，由于转子在实际 工况条件下进行平衡，不需要再装配等工序，整机在工作状态下就可 获得较高的平衡精度。作为整机现场动平衡技术的一个重要分支，在线动平衡技术也正处于 蓬勃发展之中，很有前途。由于工艺平衡法是起步最早的一种经典动 平衡方法。整机现场动平衡技术是为了解决工艺平衡技术中存在的问 题而提出的。六.平衡精度精度等级Gg. mm/kg转子类型举例G40004000具有单数个气缸的刚性安装的低速船用柴油机的曲轴驱动件G16001600刚性安装的大型二冲程发动机的曲轴驱动件G630630刚性安装的船用柴油机的曲轴驱动件；刚

11、性安装的大型四冲程发动机曲轴驱动件G250250刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴驱动件GlOO100六缸和多缸柴油机的曲轴驱动件。汽车、货车和机车用的（汽油、 柴油）发动机整机。G4040汽车车轮、箍轮、车轮整体；汽车、货车和机车用的发动机的驱 动件。G1616粉碎机、农业机械的零件；汽车、货车和机车用的（汽油、柴油） 发动机个别零件。G6.36.3燃气和蒸气涡轮、包括海轮（商船）主涡轮刚性涡轮发动机转子；透平增压器；机床驱动件；特殊要求的中型和大型电机转子；小 电机转子；涡轮泵。G2. 52.5海轮(商船)主涡轮机的齿轮；离心分离机、泵的叶轮；风扇； 航空燃气涡轮机的转子部件；飞轮；机床的一般零件；普通电机 转子；特殊要求的发动机的个别零件。Gl1磁带录音机及电唱机驱动件；磨床驱动件；特殊要求的小型电枢。GO. 40.4精密磨床的主轴、磨轮及电枢、回转仪。考虑到技术的先进性和经济上的合理性，国际标准化组织(ISo)于1940 年制定了世界公认的ISO1940平衡等级，它将转子平衡等级分为11 个级别，每个级别间以2.5倍为增量，平衡机从要求最高的G0.4到要 求最低的G4000o单位为公克X毫米/公斤(gmmkg),代表不平衡对 于转子轴心的偏心距离。