動平衡校正服務 › 降低機械振動
如何消除機械振動 — 先診斷，後修復
旋轉機械的過度振動會縮短軸承壽命、破壞密封件、導致焊縫開裂並引發非計劃停機。在添加校正配重之前，您需要確認問題根源是 不平衡、不對心、鬆動、軸承損壞或共振 — 每種故障都有獨特的頻率指紋。本頁將說明如何解讀這些指紋，並在確認不平衡後，如何在運轉速度下透過現場動平衡來消除它。
簡言之： 要降低旋轉機械的振動，首先測量 FFT 頻譜以識別主導頻率。在精確 1× RPM 處出現峰值且相位角穩定，即表示不平衡 — 這是最常見且最易修正的原因。使用 Balanset-1A 進行現場動平衡時，將振動感測器和雷射轉速計安裝在運轉中的機械上，在兩到三次短暫的測量運轉中計算出精確的校正質量與角度，無需將轉子從軸承中拆下即可消除不平衡。典型作業時間不到一小時，通常可降低 70 % 或更多的振動，並將軸承壽命延長高達 10×。
行動前先診斷原因
不同的故障會在不同頻率與不同方向產生振動。在任何干預措施之前測量振幅、相位與 FFT 頻譜，能讓您精確掌握面臨的問題。下表為快速參考 — 在動任何螺絲之前請先閱讀。
| 故障 | 主導頻率 | 方向 | 關鍵線索 | 首要措施 |
|---|---|---|---|---|
| 不平衡 | 僅 1× RPM | 徑向 | 相位穩定；試重會同時改變振幅與相位 | 現場動平衡（見下文） |
| 不對心 | 1× + 強烈的 2× RPM | 軸向升高 | 聯軸器過熱；軸向與徑向比率偏高 | 先重新對準軸系 |
| 軸承損壞 | BPFO / BPFI / BSF（非 RPM 整數倍） | 徑向 | 數週內整體趨勢上升；與轉速變化無關 | 更換軸承，然後進行平衡 |
| 結構鬆動 | 0.5×, 1×, 1.5×, 2×…（多諧波） | 徑向或軸向 | 部分負載時發出鬆動聲；頻譜雜訊多呈梳狀 | 鎖緊 / 修復鬆動元件 |
| 共振 | 自然頻率附近出現尖峰 | 變頻 | 通過共振轉速時相位偏移約 180° | 調整頻率或增加結構剛性；透過平衡降低激振 |
| 複合故障 | 多個峰值，相位不穩定 | 混合 | 同時存在兩到三種故障 | 先修復機械問題；最後進行平衡 |
經驗法則： 若 1× RPM 成分佔總振動能量超過 80 %，且相位角重複性在 ±5° 以內，則不平衡是主導原因，現場動平衡是正確的下一步。若其他頻率顯著，請先解決它們，否則平衡校正會在下次維護停機時發生偏移。
識別不平衡 — 最常見且可修復的原因
不平衡是旋轉設備多數振動投訴的主因。以下是其特徵徵兆：
Why imbalance happens — and what it costs
Every rotor leaves the factory with a small residual unbalance — a tiny mass asymmetry that ISO 21940-11 grades are designed to control. In service, that balance shifts: erosion and cavitation attack impeller vanes unevenly, fouling and scale accumulate non-symmetrically on fan blades, a welded repair or replacement vane adds asymmetric mass, and thermal distortion during start-up or shutdown bends shaft centre lines.
由於離心力與轉速的 平方 of rotational speed, a few grams of offset at 750 rpm becomes tens of kilonewtons of shaking force at 3,000 rpm. That cyclic radial load fatigues rolling-element bearings, works mechanical seals loose, cracks grout and loosens hold-down bolts — which then introduce looseness and amplify every other vibration source. An unplanned shutdown caused by cascading vibration damage typically costs far more in lost production and emergency labour than a one-hour field-balancing job would have.
為何振動減半能倍增軸承壽命
How to eliminate vibration through field balancing — step by step
Follow this diagnostic sequence with the Balanset-1A before committing to any specific fix. Skipping steps is the most common reason balancing "doesn’t work":
- Measure baseline vibration. Record overall level (mm/s RMS), the 1× RPM component amplitude and phase, and the full FFT spectrum. This tells you whether the dominant energy is at 1× (imbalance) or at other frequencies (other faults). Do not proceed to balancing if 1× is not dominant.
- Resolve mechanical faults first. Inspect for loose hold-down bolts, worn bearing housings, shaft misalignment and obvious mechanical damage. Tighten, align and replace as needed, then re-measure. Mechanical defects corrupt influence-coefficient calculations.
- Confirm imbalance with a trial weight. Attach a known trial mass to the rotor at a chosen angular position and run again. A clean change in amplitude and phase at 1× confirms the rotor responds to mass correction — you are dealing with imbalance, not something else.
- Let the device calculate the correction. The Balanset-1A applies the influence-coefficient algorithm to compute the exact correction mass and angular position for one or two planes. Fit the correction weight (weld, bolt or clip) at the calculated angle.
- 依據 ISO 20816 進行驗證。 A final measurement run confirms that residual vibration is within the ISO 20816 acceptance zone for the machine class and that residual unbalance is within the ISO 21940-11 G-grade tolerance. The Balanset-1A saves a documented report.
Equipment we balance to reduce vibration
- Industrial fan impellers and centrifugal blowers
- Pump rotors and centrifugal impellers
- Electric motor rotors and generator rotors
- Compressor impellers and screw-compressor rotors
- 驅動軸與萬向軸
- Combine-harvester and agricultural machine drums
- Process rolls, drums and cylinders
- CNC spindles and toolholders
- Turbine rotors and turbocharger impellers
- Crushers, separators and centrifuge rotors
- Any rigid rotor that can be safely run with sensors and trial weights attached
Vibration standards & balance tolerances
ISO 20816 （及其前身 ISO 10816）定義了在運轉速度下於非旋轉部件上測量的振動嚴重度評估區域 A–D。A 區為新機械品質；D 區表示立即停機。區域邊界取決於機械組別、功率與支撐柔性 — 例如，對於剛性支撐上的中型機械（15–300 kW，第 2 組），B/C 區邊界為 2.8 mm/s RMS，而對於剛性支撐上的大型機械（>300 kW，第 1 組）則為 4.5 mm/s RMS。在判斷嚴重度前，請從標準中選擇適用的組別與支撐類別；切勿對所有機械套用單一通用限值。
ISO 21940-11 (formerly ISO 1940-1) defines residual-unbalance G-grades from G0.4 (precision grinding spindles) to G40 (agricultural drives). Common industrial targets: fans and blowers G6.3, pumps and compressors G2.5, electric motors G2.5–G1.0, precision spindles G1.0 or tighter. We balance to the grade your equipment manufacturer specifies and supply documented residual-unbalance figures in the balancing report. Use our 殘餘不平衡計算器 以在開始前找出您的允許公差。
| Equipment type | Typical G-grade | G 值 = e每 × ω (mm/s) |
|---|---|---|
| Precision grinding spindles, gyroscopes | G0.4 | 0.4 mm/s |
| Gas-turbine rotors, turbochargers | G1.0–G2.5 | 1–2.5 mm/s |
| 離心泵葉輪、電動機 | G2.5 | 2.5 mm/s |
| 工業風機、鼓風機、離心機 | G6.3 | 6.3 mm/s |
| 工藝輥、滾筒、一般機械 | G6.3–G16 | 6.3–16 mm/s |
| 農業及非公路用機械 | G16–G40 | 16–40 mm/s |
注意：G 數值本身即為乘積 e每 × ω (mm/s)。允許的殘餘比不平衡取決於服務轉速：e每 [g·mm/kg] = 9549 × G / n，其中 n 單位為 rpm — 例如，3000 rpm 下的 G6.3 給出 e每 ≈ 20 g·mm/kg。
Balanset-1A — 您的完整現場動平衡套件
本頁所述的所有作業皆使用單一便攜式儀器完成： Balanset-1A。它是一款雙通道動平衡機與振動分析儀，可在任何剛性轉子 於其自身軸承中，在運轉速度下進行平衡，採用三次運行影響係數法 — 軟體會計算精確的校正配重與角度，並儲存報告。
完整套件內容
€1,975 · 完整套件，現貨供應，附增值稅發票
- 介面測量單元（USB，2 通道）
- 兩支振動加速規（4 m 電纜，10 m 可選）
- 雷射轉速計 / 光學相位感測器（50–500 mm）
- 感測器用磁性支架
- 試重與校正配重用數位秤
- Windows 動平衡與分析軟體
- 塑膠運輸箱
完整套件
主機 · 2 支感測器 · 雷射轉速計 · 磁性支架 · 數位秤 · 軟體 · 運輸箱。開箱即用，具備開始動平衡所需的一切。
OEM 套件
主機 · 2 支感測器 · 雷射轉速計 · 軟體。適用於已擁有支架、秤與運輸箱的整合商，或將主機嵌入動平衡機器的客戶。
| 參數 | 數值 |
|---|---|
| 測量通道 | 2（單平面與雙平面動平衡） |
| 振動速度範圍 | 0.2–80 mm/s RMS |
| 頻率範圍 | 5–1000 Hz（>550 Hz 時振幅誤差 ≤10%） |
| 測量精度 | ±5% 滿量程 |
| 方法 | 三次運行影響係數法（1 或 2 平面） |
| 分析 | 1× 振幅與相位、FFT 頻譜與波形、已儲存報告 |
| 筆記型電腦 | 未包含（Windows PC，可依需求提供） |
實際減振案例
免費振動與平衡計算工具
減振常見問題
我已經平衡了轉子，但機器仍然振動 — 為什麼？
我如何判斷問題是不平衡還是不對心？
我可以平衡一台同時有軸承損壞的機器嗎？
根據 ISO 20816，可接受的振動等級為何？
我應該多久檢查一次振動並平衡旋轉設備？
如果平衡後振動很快復發怎麼辦？
診斷故障 — 然後消除它
Balanset-1A 測量振動振幅、相位與完整 FFT 頻譜，讓您在執行校正前確認根本原因，然後在運轉速度下於其自身軸承中平衡任何剛性轉子，並將結果記錄以符合 ISO 20816 與 ISO 21940-11。
