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現場動平衡 · 完整指南

軸動平衡校正說明: 靜態與動態,現場程序與 ISO 21940 等級

現場工程師在現場校正轉子所需的一切——從不平衡的物理原理到最終驗證運轉。七步驟程序、試重公式、校正角度測量與 ISO 公差表。已在風機、粉碎機、破碎機與軸的 2,000 多個轉子上測試。

✎ Nikolai Shelkovenko 更新時間:2026 年 2 月 約 18 分鐘閱讀時間

什麼是動平衡校正?

定義

動平衡校正 是在轉子以運轉速度旋轉時,測量並校正旋轉體(轉子)質量分佈不均的過程。與僅校正單一平面質量偏移的靜平衡不同,動平衡處理 兩個或更多平面的同時不平衡,消除導致軸承振動的離心力與搖擺力偶。

每個旋轉部件——從 200 kg 的粉碎機轉子到 5 g 的牙科鑽頭主軸——都存在一定的殘餘不平衡。製造公差、材料不一致、腐蝕與積聚沉積物會使質量中心偏離幾何旋轉軸。結果是產生隨速度平方增長的離心力:RPM 加倍,力則變為四倍。

一個以 3,000 RPM 旋轉且在半徑 150 mm 處有 10 g 不平衡的轉子,會產生約 150 N 的旋轉力——足以在數週內摧毀軸承。動平衡將此力降低至國際標準(ISO 21940‑11,前身為 ISO 1940)規定的水平,將軸承壽命從數月延長至數年,並減少振動相關的停機時間。

現場工程師筆記
在 13 年的現場工作中,不平衡是我調查的振動投訴中約 40% 的根本原因。它也是現場最容易修復的故障——受過訓練的技術人員使用正確的儀器,可在 30–45 分鐘內完成,無需拆卸轉子。

靜平衡與動平衡

單平面
Rotor in static imbalance — heavy point rotates to the bottom
靜平衡

轉子的重心偏離其旋轉軸,其方向為 單平面。當放置在刀口支撐上時,重側會滾動至底部——無需旋轉即可偵測到此現象。

校正: 在與重點相對的單一角度位置增加或移除質量。單一校正平面即足夠。

適用於: 直徑 > 7× 寬度的窄型盤狀零件中偏離旋轉軸——飛輪、砂輪、單盤葉輪、鋸片、煞車盤。

雙平面
Long rotor in dynamic imbalance — two mass offsets in different planes
動平衡

兩個(或更多)質量偏移位於 不同平面 沿轉子長度方向。它們在靜態下可能相互抵消——轉子在刀口上保持靜止——但會產生 搖擺力偶 旋轉時。此力偶若不旋轉則無法偵測或校正。

校正: 兩個獨立平面中的兩個補償配重。儀器根據影響係數矩陣計算每個平面的質量與角度。

適用於: 細長轉子——軸、具有寬葉輪的風機、粉碎機轉子、滾輪、多級泵葉輪、渦輪機。

關鍵區別: 靜態平衡的轉子仍可能具有嚴重的動不平衡。一個平面中的力與另一個平面中的力完全相反,因此轉子在支撐上不會滾動——但一旦旋轉,力偶會在軸承處產生劇烈振動。雙平面動平衡校正能捕捉靜態方法遺漏的問題。

四種不平衡類型

ISO 21940‑11 區分了四種基本不平衡模式。了解哪一種佔主導地位有助於選擇正確的平衡策略。

靜態
單一重點。重心平行於旋轉軸偏移。靜止時可偵測。單平面校正。
力偶
兩個等質量在不同平面中相隔 180°。淨力 = 0,但產生扭矩(力偶)。靜止時不可見。
準靜態
靜態與力偶的組合,其中主慣性軸與旋轉軸在重心以外的點相交。
動態
一般情況:主慣性軸既不與旋轉軸相交也不平行。最常見的實際模式。必須進行雙平面校正。

實際上,您在現場遇到的幾乎每個轉子都具有動不平衡——力與力偶組件的組合。這就是為什麼對於非薄盤狀的任何轉子,雙平面平衡都是預設程序。

何時使用單平面與雙平面動平衡校正

決定因素在於轉子的 幾何比例 L/D (軸向長度與外徑之比)及其運轉速度。

評估準則 單平面(1 個感測器) 雙平面(2 個感測器)
L/D 比例 L/D < 0.14(直徑 > 7× 寬度) L/D ≥ 0.14
典型零件 砂輪、飛輪、單盤葉輪、皮帶輪、煞車盤、鋸片 風機轉子、粉碎機、軸、滾筒、多級泵、渦輪機、破碎機
可校正的不平衡類型 僅靜態(力) 靜態 + 力偶 + 動態(力 + 力矩)
校正平面 1 2
測量運轉次數 2 次(初始 + 1 次試重) 3 次(初始 + 2 次試重,每平面各一次)
現場作業時間 15–20 分鐘 30–45 分鐘
經驗法則
若校正平面間距小於轉子軸承跨距的 ⅓,平面間的交叉耦合效應較小,即使 L/D > 0.14 仍可採用單平面動平衡校正。但若使用雙通道儀器,請務必使用雙平面校正——僅需多花 10 分鐘,即可捕捉單平面校正無法消除的力偶不平衡。

ISO 21940‑11 平衡品質等級

ISO 21940‑11(ISO 1940‑1 的後續標準)為每類旋轉機械指定一個 平衡品質等級 G,定義為轉子重心允許的最大速度(mm/s)。允許的殘餘比不平衡量 eper (g·mm/kg)由等級與運轉速度計算得出:

允許比不平衡
eper = G × 1000 / ω = G × 1000 / (2π × RPM / 60)
eper — 允許的殘餘比不平衡量,g·mm/kg
G — 平衡品質等級(例如 6.3 表示 6.3 mm/s)
ω — 角速度,rad/s
RPM — 運轉速度,rev/min
等級 e·ω, mm/s 機型
G 0.4 0.4 陀螺儀、精密研磨機主軸
G 1.0 1.0 渦輪增壓器、燃氣渦輪機、有特殊要求的小型電機電樞
G 2.5 2.5 電動機、發電機、中大型渦輪機、有特殊要求的泵
G 6.3 6.3 風機、泵、流程機械、飛輪、離心機、一般工業機械
G 16 16 農業機械、破碎機、傳動軸(萬向軸)、破碎機零件
G 40 40 乘用車輪轂、曲軸總成(量產型)
G 100 100 大型低速船用柴油引擎曲軸總成

範例:風機轉子

離心風機轉子重 80 kg,運轉速度為 1,450 RPM,校正半徑為 250 mm。所需平衡等級:G 6.3。

計算
eper = 6.3 × 1000 / (2π × 1450 / 60) = 6300 / 151.8 ≈ 41.5 g·mm/kg
總允許不平衡量 = 41.5 × 80 = 3,320 g·mm
在校正半徑 250 mm 處:最大殘餘質量 = 3320 / 250 = 13.3 g 每平面
這意味著每個校正平面最多只能保留 13.3 g 的不平衡量——大約相當於三個 M6 墊圈的重量。

相關標準: ISO 21940‑11 (剛性轉子), ISO 21940‑12 (柔性轉子), ISO 10816‑3 (振動嚴重度限值), ISO 1940 (舊版前身標準)。

七步驟現場動平衡程序

這是用於雙平面現場動平衡的影響係數法,可搭配如 Balanset‑1A等便攜式儀器使用。相同的邏輯適用於任何雙通道動平衡分析儀。

1
準備轉子與安裝感測器
清潔軸承座上的污垢與潤滑脂——感測器必須平整貼合於金屬表面。將振動感測器 1 安裝在靠近 平面 1 (通常為驅動端)的軸承座上。將感測器 2 安裝在靠近 平面 2 (非驅動端)處。在軸上貼上反光膠帶以供雷射轉速計使用。連接所有電纜至測量單元。
2
測量初始振動(運轉 0)
啟動轉子並使其達到穩定的運轉速度。儀器會同時測量兩個感測器的振動振幅(mm/s)與相位角(°)。這就是 基線 ——轉子在處理前的「病態」。記錄數值並停止機器。
現場提示:在 RPM 穩定後至少等待 10–15 秒再進行記錄。熱瞬態效應與氣流擾動會在最初幾秒內消散。
Initial vibration measurement on a rotor — Balanset-1A screen showing baseline readings
3
在平面 1 安裝試重(運轉 1)
停止轉子。將已知質量的 試重 在平面 1 的任意角度位置安裝已知質量的試重。清楚標記此位置——它將成為後續角度測量的 0° 參考點。重新啟動轉子並記錄兩個感測器的振動。此時儀器已掌握在平面 1 添加質量時轉子振動場的變化情況。
現場提示:使用夾在轉子邊緣的螺栓與墊圈,或搭配螺母的軟管夾以快速安裝。試重應產生可測量的振動變化(任一感測器的振幅變化 ≥30 % 或相位偏移 ≥30°)。
試重應該有多重? 使用經驗公式: Mt = Mr × K / (Rt × (N/100)²) 其中 Mr = 轉子質量(g),K = 支撐剛性係數(1–5,一般情況使用 3),Rt = 安裝半徑(cm),N = RPM。或使用我們的 線上試重計算器 — 輸入您的轉子參數,即可立即獲得建議質量。
在第一校正平面安裝校正配重
4
將試重移至校正平面 2(運轉 2)
停止轉子。從校正平面 1 移除試重。在校正平面 2 的任意位置安裝相同試重(或已知質量相近的試重)。標記此第二參考點。重新啟動並記錄兩個感測器的振動。此時儀器已具備完整的影響係數矩陣——四個複數係數,將任一校正平面的不平衡與任一感測器的振動關聯起來。
現場提示:若在校正平面 2 使用不同質量的試重,請在軟體中輸入正確數值——數學運算會自動調整。
將試重移至第二校正平面進行第二次試轉
5
計算校正配重
儀器求解影響係數方程式並顯示: 質量 (g)角度 (°) 針對校正平面 1,以及校正平面 2 的質量 (g) 與角度 (°)。角度從試重位置沿轉子旋轉方向測量。若軟體顯示「移除」,表示校正配重應安裝在指示的「添加」位置相反 180° 處。
6
安裝校正配重
從校正平面 2 移除試重。製作或選擇與計算質量相符的校正配重。從試重參考標記沿旋轉方向測量角度。牢固安裝校正配重——視機器類型與轉速,採用焊接、軟管夾、頂絲配重或螺栓固定。
現場提示:若無法在精確角度安裝配重(例如僅有螺栓孔可用),請使用配重分割功能——儀器會將校正向量分解為兩個組分,安裝在最近的可用位置。
圖示校正配重角度測量方式 — 從試重位置沿旋轉方向
7
驗證平衡(檢查運轉)
重新啟動轉子並記錄最終振動。與初始基線及 ISO 21940‑11 針對您機器類別的容差進行比較。若振動在規格範圍內,即已完成。若未達標,儀器可執行 修補運轉 — 它利用現有的影響係數計算微小的額外校正,無需新的試重。
現場提示:通常一次微調運轉即足夠。若需超過兩次微調,表示運轉間有狀況改變——檢查是否有鬆動配重、熱膨脹或轉速變化。
最終驗證運轉顯示動平衡校正後振動水平顯著降低
七個步驟——單一儀器
Balanset‑1A 會在螢幕上引導您完成整個雙平面程序。內含兩個加速規、雷射轉速計、Windows 軟體及攜帶箱。
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試重計算

試重必須足夠重以產生明顯的振動變化,但又不能過重以免超載軸承或造成危險狀況。標準經驗公式考量了轉子質量、校正半徑、運轉轉速與支撐剛性:

試重質量公式
Mt = Mr × K / (Rt × (N / 100)²)
Mt — 試重質量,克
Mr — 轉子質量,克
K — 支撐剛性係數(1 = 軟支撐,3 = 平均,5 = 剛性基礎)
Rt — 試重安裝半徑,公分
N — 運轉轉速,RPM

不想手動計算?使用我們的 線上試重計算器 ↗ — 輸入您的轉子參數、支撐類型與振動等級,即可立即獲得建議質量。

實例演算(K = 3,平均剛性)

機器 轉子質量 RPM 半徑 試重(K = 3)
粉碎機轉子 120 kg 2,200 30 cm 360,000 / (30 × 484) ≈ 25 g
工業風機 80 kg 1,450 40 cm 240,000 / (40 × 210.25) ≈ 29 g
離心機轉鼓 45 kg 3,000 15 cm 135,000 / (15 × 900) = 10 g
破碎機軸 250 kg 900 25 cm 750,000 / (25 × 81) ≈ 370 g
實用建議:驗證響應
該公式給出應產生可測量響應的最小試重。試運轉後,檢查相位是否偏移至少 20–30°,且振幅是否變化 20–30%。若響應過小,將試重加倍或三倍並重複操作。在極低轉速(< 500 RPM)下,公式可能給出不切實際的大數值——此時,請以轉子重量的 10% 除以校正半徑作為起始點。

校正角度測量

動平衡校正儀器針對每個校正平面輸出兩個數值: 質量 (重量多少)以及 角度 (放置位置)。角度始終以試重位置為參考。

Balanset-1A 軟體 — 雙平面動平衡結果視窗,於極座標圖顯示校正配重質量與角度
Balanset‑1A 結果畫面:軟體會計算每個平面的校正配重與角度,並在極座標圖上顯示向量。紅色向量表示所需的校正;綠色表示精調運轉後的殘餘振動。

如何測量角度

極座標圖顯示校正配重角度相對於試重位置
  • 參考點(0°): 您放置試重的角度位置。在試運轉前,請在轉子上清楚標記該位置。
  • 測量方向: 始終沿轉子旋轉方向。
  • 讀取角度: 儀器會顯示校正平面 1 的角度 f₁ 與校正平面 2 的角度 f₂。從試重標記處,沿旋轉方向數出該角度數值——該處即為校正配重的放置位置。
  • 若需移除質量: 將校正位置設在指示的「添加」位置對面 180° 處。

將配重拆分至固定位置

極座標圖顯示配重分配至兩個固定螺栓孔位置

當轉子具有預鑽孔或固定安裝位置(例如風機葉片螺栓)時,您可能無法在精確計算的角度處放置配重。Balanset‑1A 內建 配重拆分功能:您輸入兩個最近可用位置的角度,軟體便會將單一校正向量分解為這兩個位置上的兩個較小配重。其綜合效果與原始向量相符。

校正平面與感測器放置

圖示轉子上的校正平面與感測器測量點

校正平面是轉子上增加或移除質量的軸向位置。感測器在最近軸承處測量振動。幾項關鍵規則:

  • 感測器安裝在軸承座上 ——盡可能靠近軸承中心線,沿徑向方向(優先水平)。
  • 平面 1 對應感測器 1, 平面 2 對應感測器 2。保持編號一致,否則軟體會交換校正平面。
  • 最大化平面間距: 兩個校正平面相距越遠,力偶解析度越好。最小實用間距為軸承跨距的 ⅓。
  • 選擇易於接近的位置: 校正平面必須是您可以實際安裝配重的位置——法蘭邊緣、螺栓圓、輪轂或焊接表面。
粉碎機轉子顯示校正平面(藍色 1 和 2)與配重安裝點(紅色 1 和 2)

在上述照片中,粉碎機轉子已準備好進行雙平面平衡。藍色標記 1 和 2 指示軸承座上的感測器位置。紅色標記 1 和 2 顯示校正平面——在本例中為轉子本體的法蘭端,配重將在此處焊接。

懸臂(外伸)轉子

懸臂轉子——風機葉輪、安裝在軸承跨距外側的飛輪、泵葉輪——需要不同的感測器與平面佈局。兩個校正平面均位於軸承的同一側,且感測器放置必須考慮外伸質量會放大力偶不平衡。

懸臂(懸伸)轉子感測器連接與校正平面佈局示意圖 — Balanset-1A 雙平面設定
懸臂轉子的感測器連接圖:兩個校正平面均位於軸承跨距外側。
現場懸臂轉子動平衡 — 實際設備上標示感測器與校正平面位置
現場範例:標記有感測器與校正平面位置的懸臂轉子。

依機器類型分類之應用

工業風機與鼓風機
600–3,600 RPM · G 6.3 · 雙平面
最常見的現場動平衡任務。離心風機、軸流風機、鼓風機。注意葉片上的粉塵堆積——它會隨時間推移改變平衡狀態。清潔或更換葉片後需重新進行動平衡校正。
粉碎機與甩刀割草機轉子
1,800–2,500 RPM · G 16 · 雙平面
重型轉子(80–200 kg),配備可更換甩刀。甩刀磨損或更換後會出現不平衡。在轉子端法蘭處進行雙平面校正。典型改善效果:12 → 1 mm/s。
破碎機與錘式磨機
600–1,200 RPM · G 16 · 雙平面
極重型轉子(200–1,000+ kg)。試重較大(5–15 kg 螺栓)。低轉速意味著允許的不平衡量較大——但衝擊負荷與軸承成本仍使動平衡校正具有效益。
離心機
1,000–10,000 RPM · G 2.5–6.3 · 雙平面
食品、化工與製藥業中的籃式或碟式離心機。高速運轉要求嚴格的公差。現場動平衡可避免耗時的拆卸作業。檢查鼓筒內部是否有產品堆積。
電動馬達與發電機
750–3,600 RPM · G 2.5 · 雙平面
馬達電樞出廠時已進行動平衡校正,但在繞線維修、軸承更換或聯軸器變更後,需重新進行動平衡校正。建議在安裝一半聯軸器的狀態下進行測試,以獲得最佳結果。
聯合收割機螺旋輸送器與轉子
400–1,200 RPM · G 16 · 雙平面
長型螺旋輸送器與脫粒轉子會因沾附土壤與作物殘渣而產生不平衡。在收穫季節前進行現場動平衡,可防止軸承在田間故障。校正配重焊接於螺旋葉片上。
泵葉輪
1,450–3,600 RPM · G 6.3 · 單平面或雙平面
懸臂式葉輪若寬度較窄,通常只需單平面校正。對於多級泵,每個葉輪在組裝前需於心軸上單獨進行動平衡校正。
渦輪增壓器
30,000–300,000 RPM · G 1.0 · 雙平面
超高轉速要求 G 1.0 或更嚴格的公差。需透過研磨去除材料,此轉速下不可焊接配重。需使用高頻振動感測器。

配重安裝方法

方法 固定方式 最適用於 限值
焊接 鋼製墊圈或板片點焊於轉子輪轂 粉碎機、破碎機、重型工業轉子 永久性。若無特殊焊條,不可用於鋁材或不鏽鋼
螺栓與螺母 螺栓穿過預鑽孔並使用防鬆螺母 風機葉輪、飛輪、聯軸器凸緣 需使用現有孔洞或新鑽孔
軟管夾 不鏽鋼軟管夾夾住配重 現場的軸、滾輪、圓柱形轉子 臨時性或半永久性。需確認夾緊扭矩
頂絲夾持式 預製夾持式配重(類似輪胎配重) 風機葉片、薄輪轂、輕型轉子 質量範圍有限。高轉速時可能滑動
黏合劑(環氧樹脂) 配重黏貼於表面 精密轉子、潔淨環境 需清潔乾燥之表面。溫度限制約 120°C
材料去除 在重側鑽孔或研磨去除材料 渦輪增壓器、高速主軸、葉輪 永久性且精確,但不可逆。當增加配重不安全時使用

現場平衡常見錯誤

# 錯誤 後果 修正方法
1 感測器安裝於護罩或蓋板上 蓋板的共振會扭曲振幅與相位讀數 → 導致校正錯誤 務必安裝於軸承座的金屬表面
2 試重過輕 相位與振幅變化處於雜訊範圍內 → 影響係數不可靠 確保至少一個感測器的振幅變化 ≥30% 或相位偏移 ≥30°
3 運轉間的速度變化 1× 振動隨 RPM² 變化 — 即使 5% 的速度變化也會破壞資料 使用轉速計進行精確的 RPM 追蹤。等待轉速穩定
4 忘記移除試重 校正計算包含試重效應 → 結果無意義 遵循嚴格流程:安裝校正配重前必須先移除試重
5 混淆校正平面 1 與校正平面 2 校正配重安裝於錯誤的校正平面 → 振動增加 清楚標示感測器與校正平面。感測器 1 → 校正平面 1,感測器 2 → 校正平面 2
6 測量角度與旋轉方向相反 校正位置為 360° − f 而非 f → 轉子相反側 開始前確認旋轉方向。務必沿旋轉方向測量
7 運轉時的熱膨脹 冷啟動運轉間軸承游隙變化 → 測量值漂移 於第 0 次運轉前預熱至穩態,或快速完成所有運轉(間隔 <5 分鐘)
8 在長轉子上使用單平面校正 力偶不平衡未獲校正 → 遠端軸承處振動甚至可能增加 對於 L/D ≥ 0.14 或校正平面間距顯著的轉子,請使用雙平面動平衡校正

現場報告:切碎機轉子動平衡校正

真實現場資料 · 2025 年 2 月
錘式切碎機 — Maschio Bisonte 280
校正前振動
12.4 mm/s
校正後振動
0.8 mm/s
降幅
93.5%
現場作業時間
38 分鐘

機器: Maschio Bisonte 280 錘式切碎機,165 kg 轉子,2,100 RPM PTO 轉速。客戶回報更換 8 個錘片後出現嚴重振動。

設定: 兩個加速規安裝於軸承座上,雷射轉速計安裝於 PTO 軸。Balanset-1A 雙平面模式。

運轉 0: 感測器 1 = 12.4 mm/s @ 47°,感測器 2 = 8.9 mm/s @ 213°。ISO 10816-3 D 區(危險)。

試運轉: 兩個校正平面均使用 500 g 試重。反應明確 — 兩個感測器振幅變化 >60%。

校正: 校正平面 1:於 128° 焊接 340 g。校正平面 2:於 276° 焊接 215 g。

驗證: 感測器 1 = 0.8 mm/s,感測器 2 = 0.6 mm/s。ISO A 區(良好)。無需微調運轉。

風機雙平面動平衡校正

工業風機 — 離心式、軸流式及混流式 — 是現場最常進行動平衡校正的轉子類型。以下流程說明使用 Balanset‑1A 對徑向風機進行真實雙平面校正的步驟。

確定校正平面並安裝感測器

清潔感測器安裝表面,去除污垢與油污。感測器必須緊密貼合軸承座的金屬表面 — 絕不可安裝於護蓋、防護罩或無支撐的薄鋼板面板上。

風機雙平面動平衡感測器連接圖 — Balanset-1A 設定並標示校正平面
懸臂安裝風機葉輪的感測器連接與校正平面佈局。
風機轉子標示感測器位置與校正平面(紅色與綠色區域)
風機轉子上的感測器與校正平面位置:感測器 1(紅色)靠近前端,感測器 2(綠色)靠近後端。
  • 感測器 1(紅色): 安裝於靠近風機前端(校正平面 1 側)。
  • 感測器 2(綠色): 安裝在風機後側較近的位置(第 2 平面側)。
  • 平面 1(紅色區): 校正平面位於葉輪盤上,靠近前側。
  • 平面 2(綠色區): 校正平面靠近背板或輪轂。

將兩個振動感測器與雷射轉速計連接至 Balanset‑1A。在軸或輪轂上貼附反光膠帶,作為轉速參考基準。

動平衡校正流程

啟動風機並測量初始振動(Run 0)。在Plane 1的任意位置安裝一個已知質量的試重,運行風機,記錄振動變化(Run 1)。將試重移到Plane 2的任意位置,再次運行風機並記錄(Run 2)。Balanset-1A軟體會利用這三次測量結果,計算出每個平面的校正質量和角度。

使用 Balanset-1A 完成雙平面動平衡後,在風機葉輪上安裝校正配重
校正配重已依照Balanset‑1A計算出的位置安裝在風機葉輪上。

風機校正配重的角度量測

角度是沿風機旋轉方向,從試重位置開始測量——正如 校正角度測量 節。標記試重所安裝的位置(作為0° 基準),然後沿旋轉方向計算所示角度,以確定校正配重的位置。

Balanset-1A 軟體畫面顯示風機雙平面動平衡結果 — 含校正向量的極座標圖
Balanset‑1A 雙平面動平衡結果畫面:顯示兩個平面的校正質量與角度。

根據軟體計算出的角度和質量,在平面 1和平面 2上安裝校正配重。再次運轉風機,並根據 ISO 21940‑11 (通用風機通常為G 6.3)。若殘餘振動仍高於目標值,請進行一次修整運轉。

常見問題

靜平衡在單一平面內校正不平衡——把轉子的重心移回旋轉軸線。它適用於直徑大於寬度 7 倍的窄盤狀零件。動平衡則在兩個平面內同時校正,兼顧力不平衡與力偶不平衡。任何質量沿軸長分佈的細長轉子都必須做動平衡。轉子可能靜平衡合格、動平衡卻不合格——力偶分量在轉子旋轉起來之前是看不見的。
使用公式:Mt = Mr × K / (Rt × (N/100)²),其中 M 單位為克,R 單位為公分,N 單位為 RPM。K 為支承剛度係數(1 = 軟性,3 = 中等,5 = 剛性)。目標是產生至少 20–30% 的振幅變化或 20–30° 的相位偏移。也可以跳過計算,改用我們的 線上試重計算器。轉速低於 500 RPM 時,改用 10% 靜態法則:試重 = 轉子質量的 10% / 校正半徑。
窄盤狀轉子(直徑超過軸向寬度 7 倍)使用單平面——飛輪、砂輪、鋸片。更長的轉子一律使用雙平面:軸、風機葉輪、粉碎機轉子、輥筒、多級泵總成。拿不準時永遠選雙平面——它能抓到單平面漏掉的力偶不平衡,而且只多一次測量運轉(約 10 分鐘)。
ISO 21940-11:2016是目前適用於剛性轉子的標準,取代了ISO 1940-1:2003。它定義了從G 0.4(陀螺儀)到G 4000(低速船用柴油機曲軸)的平衡品質等級。常見等級:風機和幫浦用G 6.3,電動機用G 2.5,渦輪增壓器轉子用G 1.0,農業機械和破碎機用G 16。等級乘以角速度,即可得到以mm/s為單位的最大許用質心速度——由此再計算出在校正半徑處的許用殘餘質量。
儀器計算的校正角度是相對於試重位置的。標記你安放試重的位置——這就是你的 0° 基準。然後從該基準點沿轉子旋轉方向量出指示角度。校正配重就裝在得到的位置上。如果儀器指示要去除質量,就把配重裝在 180° 的正對面。開始前先用量角器量好,或把圓周劃分成標記好的等分段。
是的——這稱為現場平衡或原位平衡。你在軸承座上安裝振動感測器,接上轉速表參考訊號,然後讓機器在工作轉速下運行。像Balanset-1A這樣的便攜式儀器,會引導你完成試重的加裝步驟並計算出校正值。現場平衡能節省數小時的拆卸時間,消除重新安裝所帶來的對中誤差,並在真實運行條件下——包括聯軸器的影響、熱膨脹以及軸承實際剛度——完成轉子平衡。

現場平衡設備

Balanset‑1A 是一款雙通道便攜式儀器,可執行單平面和雙平面動平衡,並具備振動分析功能(總體速度、頻譜、波形)。它以完整套件形式提供:

  • 2× 壓電式振動感測器(磁性安裝座)
  • 雷射轉速計(非接觸式 RPM 感測器)搭配反光膠帶
  • USB 測量單元(可連接任何 Windows 筆記型電腦)
  • 軟體:動平衡精靈、振動計、頻譜分析儀
  • 手提箱,內含所有纜線與配件

轉速範圍:300–100,000 RPM。振動範圍:0.5–80 mm/s RMS。相位精度:±1°。軟體內建配重分割、微調運轉、公差檢查與報告產生功能。整套裝備重 3.5 kg。

Balanset‑1A — 便攜式動平衡機、振動分析儀
兩個通道。兩個平面。一台儀器即可完成現場動平衡、振動測量與ISO公差驗證。
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Balanset-1A 便攜式平衡儀與振動分析儀 — 含感測器、轉速計與攜帶箱的完整套件
NS
Nikolai Shelkovenko
執行長暨現場工程師 · Vibromera
擁有13年以上振動診斷與現場平衡經驗,親自在20多個國家為切碎機、風機、破碎機、離心機和聯合收割機等設備完成了2,000多個轉子的平衡工作。

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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