破碎機轉子動平衡計算器

關鍵公式

其中 G 為平衡等級（mm/s），ω = 2π×n/60（rad/s），M 為轉子質量（kg），e_per 為允許比不平衡量，U_per 為允許剩餘不平衡量，F 為產生的離心力。

破碎機平衡等級選擇

破碎機類型	典型等級	典型 RPM
水平軸衝擊式（HSI）	G16 – G40	500–800
垂直軸衝擊式（VSI）	G6.3 – G16	1000–2000
錘式破碎機	G16 – G40	1000–1800
顎式破碎機（飛輪）	G16	200–400
錐式破碎機	G6.3 – G16	300–600

單個元件質量公差

更換錘頭或打擊板時，單個元件的質量差異會直接導致轉子不平衡。每個元件位於旋轉軸的特定半徑處。單個元件的質量公差應為：

其中 r_element 為元件的重心半徑， N_elements 為元件數量。

對軸承壽命的影響

不平衡力會作為額外的旋轉徑向負荷作用於軸承上。軸承的基本額定壽命 (L10) 對施加的負荷極為敏感：

• 球軸承： L10 ∝ (C/P)³
• 滾子軸承： L10 ∝ (C/P)^(10/3)

即使是不平衡力不大，當與破碎機中已經很高的工藝負荷結合時，也會顯著縮短軸承壽命。

破碎機實用動平衡校正程序

• 步驟 1： 個別稱重所有錘頭/打擊板並記錄質量
• 步驟 2： 依質量對元件進行排序，並將其配對為質量相近的組合（最重者與次重者配對，依此類推）
• 步驟 3： 將每一配對組合的兩個元件安裝於轉子上徑向相對（180°）的位置，使相對位置的質量相互抵銷
• 步驟 4： 確認相對位置之間的總質量差異在單個元件公差範圍內
• 步驟 5： 安裝後，運行破碎機並測量兩個軸承處的振動
• 步驟 6： 如果振動超過限制，請執行單平面現場動平衡

離心力與軸承壽命

由不平衡產生的離心力會為軸承增加旋轉徑向負荷。軸承 L10 壽命關係式為：

• 球軸承： L10 = (C/P)³ × 10⁶ / (60 × n)
• 滾子軸承： L10 = (C/P)^(10/3) × 10⁶ / (60 × n)

其中 C 為動載荷額定值，P 為當量動載荷（包含不平衡力），n 為轉速 (RPM)。即使是很小的不平衡力，當加到破碎機中已經很高的工藝負荷上時，也會顯著縮短壽命。

破碎機的振動限值

由於破碎機固有的衝擊特性，其振動限值高於平穩運轉的機器：

• 良好： < 10 mm/s 軸承座速度 RMS
• 可接受： 10–18 mm/s — 運轉中破碎機的典型值
• 預警： 18–28 mm/s — 需調查，檢查磨損件
• 危險： > 28 mm/s — 停機檢查

基礎與結構考量

破碎機基礎必須設計為能吸收衝擊力。基礎質量應為破碎機質量的 3–5 倍，以確保足夠的振動隔離。關鍵檢查項目：

• 地腳螺栓： 在每次主要維護時確認鎖緊扭矩
• 隔振墊： 檢查橡膠隔振器是否老化並確認撓度正確
• 混凝土狀況： 檢查是否有裂縫，特別是地腳螺栓孔周圍
• 灌漿料完整性： 確認底板與基礎之間無空隙

破碎機類型與動平衡考量

• 水平軸衝擊式破碎機 (HSI)： 打擊板是主要磨損件。應成套更換並個別稱重。轉子通常校正至 G16 級。
• 垂直軸衝擊式破碎機 (VSI)： 較高轉速要求更嚴格的動平衡 (G6.3–G16)。磨損盤和砧環會間接影響動平衡。
• 錘式破碎機： 多個錘頭安裝在樞軸銷上。可逆錘頭必須以配對方式旋轉。根據轉速不同，動平衡等級為 G16–G40。
• 顎式破碎機： 飛輪動平衡至關重要。偏心軸的不平衡是設計固有的，但必須在公差範圍內。
• 錐式破碎機： 破碎壁和碗形壁磨損會影響動平衡。頭部組件的動平衡會在主要大修期間進行檢查。