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一座新的工業廠房準備開始生產,其錘式破碎機的轉子必須在生產線進入連續運轉之前完成動平衡。我們在現場、於破碎機自己的軸承中,使用 Balanset-1A 可攜式動平衡儀和一台筆記型電腦完成這項工作。本頁展示這台機器、我們用儀器採取的每個步驟,以及工廠由此獲得的成果。

機器錘式破碎機:轉子圓盤之間的銷軸上懸掛著擺動錘頭
傳動55 kW 兩極馬達,50 Hz 時 2970 rpm,以聯軸器直接連接
情況新工廠,轉子在啟動前於現場完成動平衡
儀器Balanset-1A 搭配運行其軟體的筆記型電腦
結果振動大幅降低,破碎機獲准連續運轉

機器與任務

這台破碎機是一台錘式粉碎機。成排的擺動錘頭懸掛在鋼製圓盤之間的銷軸上,整個轉子透過聯軸器由 AC-Motoren 馬達直接驅動。銘牌標示為 50 Hz 時 55 kW、2970 rpm,因此轉子的轉速接近 3000 rpm。

在這樣的轉速下,即使轉子上很小的質量誤差,也會變成作用於軸承、機架和基礎上的巨大旋轉力;這個力隨轉速的平方增長。工廠希望能順利啟動。不平衡的轉子運轉效率低、會引起機械問題,並可能在投產後不久擾亂生產。這就是為什麼要在工廠啟動之前,而不是在第一次故障之後為轉子做動平衡。

錘式破碎機及其藍色 55 kW 驅動馬達;Balanset-1A 主機和一台筆記型電腦放在機器旁的推車上
新工廠中的破碎機。Balanset-1A 主機和筆記型電腦放在驅動馬達旁的推車上:轉子就在其工作的地方、在自己的軸承中完成動平衡。
AC-Motoren ACM 250M-2 驅動馬達的銘牌:50 Hz 時 55 kW、2970 rpm、387 kg
馬達銘牌:50 Hz 時 55 kW、2970 rpm。工作轉速決定了試重的大小,也決定了平衡公差。

我們如何逐步使用 Balanset-1A

Balanset-1A 在轉子自己的軸承中、以其工作轉速進行量測。程式引導您完成各次運轉,並自行計算校正量;現場人員負責安裝感測器和固定配重。

  1. 感測器與轉速計

    振動感測器裝在軸承座上,嚴格沿徑向,與軸成直角,並裝在堅實的金屬上,而不是護罩或蓋板上。軸上的一條反光膠帶是相位參考:雷射轉速計每轉一圈讀取它一次。從現在起,感測器和膠帶都不得移動,因為程式的每個角度都是從該標記算起。

  2. Run 0:初始振動

    在裝好錘頭的情況下啟動破碎機,並升到工作轉速。按一下 F7,即可記錄運轉頻率下振動的幅值、相位和轉速。這是不平衡的"調整前"狀況。

  3. 試重與 Run 1

    在機器停止並上鎖(lockout)的情況下,把已知質量的試重固定在轉子上已知的半徑處,並標記其位置。質量依據力來選擇:在工作轉速下,其離心力應約為轉子重量的 7 %(5–10 % 是合理範圍)。

    程式中的 "First trial weight estimate" 或我們免費的試重計算器,會依給定的轉子質量、半徑和轉速給出數值。

    接著轉子再次運轉。如果試重對振動的改變太小,程式不會接受這次運轉,並要求更重的配重。

  4. 計算

    根據 Run 0 與 Run 1 的差異,程式計算影響係數並顯示校正量:以公克為單位的質量,以及從試重位置起、沿旋轉方向計算的角度。極座標圖顯示配重應放在哪裡。

  5. 校正配重

    取下試重,並把校正配重固定在相同半徑和指示的角度上。半徑很重要:計算出的質量只在試重所在的半徑處有效。

  6. 微調運轉

    以相同轉速再運轉一次,即可顯示殘餘振動和殘餘不平衡量。設定 ISO 21940-11 公差後,程式會以綠色或紅色標示結果。如果還需要少量校正,它會立即計算追加量;無需再做新的試重運轉。

錘式破碎機打開的檢視門,可見轉子圓盤之間銷軸上成排的擺動錘頭
破碎機內部:轉子圓盤之間的銷軸上成排的擺動錘頭。這就是完成動平衡的轉子。

Balanset-1A 手冊中的破碎機檢查事項

  • 只在裝好錘頭的情況下做動平衡。沒有錘頭時,一旦裝上,不平衡就會回來。
  • 擺動錘頭可能在兩次運轉之間落入新的位置。停止/啟動測試,即在不改變任何條件下運轉兩次,可以顯示讀數是否重複。
  • 運轉頻率處的分量很小、卻有許多諧波,通常表示是傳動問題,而不是不平衡。在增加配重之前,先檢查傳動鏈,包括聯軸器。
Balanset-1A 量測主機和裝有動平衡軟體的筆記型電腦,放在打開的錘式破碎機及其驅動馬達旁的推車上
工作位置:Balanset-1A 主機和裝有動平衡軟體的筆記型電腦放在推車上,位於破碎機及其馬達旁。

結果

校正之後,我們再次運轉破碎機,並對照運轉標準進行檢查。振動明顯降低,轉子符合標準,破碎機從投產第一天起即獲准連續運轉。

Trim run 之後程式記錄的內容

  • 調整前後的振動,以及降低的百分比。
  • 初始與殘餘不平衡量(以 g·mm 為單位),對照 ISO 21940-11 公差檢查:合格或不合格。
  • 現成的 HTML 報告和轉子的存檔紀錄,並保存影響係數供下次動平衡使用。

為工廠帶來的成果

  • 破碎機在動平衡完成的狀態下投入生產,而不是在第一次軸承故障之後才做動平衡。
  • 作業在現場進行,在機器自己的軸承中:轉子沒有被拆下,也沒有送往動平衡廠。
  • 可供回頭查閱的紀錄:保存的工作階段是日後檢查同一轉子的起點。

關於儀器

Balanset-1A 是一款雙通道可攜式動平衡儀兼振動分析儀。它能在轉子自己的軸承中對單平面或雙平面做動平衡,同一套組也可作為振動計和頻譜分析儀使用。破碎機、風扇、分離機或粉碎機,都採用與本頁相同的程序進行動平衡。

便攜式平衡機 & 振動分析儀 Balanset-1A

振動感測器

光學感測器(雷射轉速計)

Balanset-4

磁吸支架 Insize-60-kgf

反光膠帶

動平衡機「Balanset-1A」OEM


Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko是一名振動分析工程師,也是Vibromera的創辦人兼執行長。 15年多來,他一直在現場——而非在試驗台上——為旋轉設備進行動平衡校正:粉碎機、工業風機、破碎機、離心機、軸與主軸。正是這些實際工作催生了Balanset系列儀器——它們被設計為一種專業人員可以隨身攜帶到機器旁、在現場獨立使用的工具,而非實驗室設備。 Vibromera成立於2017年,自2023年起總部設於葡萄牙波爾圖。Balanset系列產品的研發、組裝與支援均在此完成。旗艦產品是Balanset-1A,一款用於單平面及雙平面動平衡校正與振動診斷的可攜式分析儀。 Nikolai親自參與客戶支援工作,處理各種棘手的動平衡校正案例,並參與軟體開發。他以任何語言為全球客戶提供服務。

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Balanset-1A · €1975諮詢工程師