破碎机转子平衡指南 | Balanset-1A分析仪 破碎机转子平衡指南 | Balanset-1A分析仪

破碎机平衡:动态振动控制专业指南

精密动平衡是防止轴承灾难性失效并降低工业维护成本的最有效方法。通过消除寄生离心力,, 破碎机平衡 该设备可将设备寿命延长3至5倍,并使维修成本降低高达80%。本指南详细阐述了使用Balanset-1A振动分析仪对破碎机、磨机及高负荷旋转机械进行平衡校正的工程原理与现场操作规程。.

便携式平衡器和振动分析仪 Balanset-1A

振动传感器。

光学传感器(激光转速计)。

Balanset-4

磁座尺寸-60-kgf。

反射胶带。

Dynamic balancer "Balanset-1A" OEM

技术简报与关键要点

一览无余

  • 范围: 工业的 破碎机平衡 颚式、圆锥、冲击、锤式破碎机;球磨、辊磨、研磨设备;粉碎机;高速混合机。.
  • 核心问题: 静态"刀锋"检查遗漏 伴侣失衡. 旋转转子以1倍转速频率产生周期性力,这些力会加速疲劳并导致结构紧固件松动。.
  • 技术解决方案: 基于影响系数计算的双平面原位动态平衡(在原始轴承中进行平衡)。.
  • 绩效目标: 实现平衡质量等级 ISO 1940 G6.3 并将振动降低至 4.5 毫米/秒(ISO 10816).
使用Balanset-1A便携式分析仪进行破碎机平衡
采用Balanset-1A便携式振动分析仪进行专业破碎机平衡校正。.

破碎机平衡:工程设计对可靠性与成本的影响

关键事实

当破碎机转子以1500转/分钟旋转时,仅100克的偏心力就会产生相当于每秒50锤击的离心力作用于轴承。这种持续的冲击力会迅速破坏轴承的完整性,并可能导致灾难性故障。.

正确平衡的重要性

即使微小的不平衡也会对重型机械产生巨大影响。 例如,破碎机转子上仅100克的不平衡量,就可能对轴承产生相当于每秒50锤的冲击力。这种持续的冲击力会导致轴承过度磨损。事实上,忽视平衡问题可能导致轴承寿命仅剩5-10千小时,维护成本更会飙升(例如每年维修费用高达50-100万)。 反之,经过精确平衡的设备可使轴承寿命延长至3万至5万小时,维修成本降低50%至80%。减震效果还能提升能效(减少5%至15%的能量损耗),并最大限度减少非计划停机。简言之,保持转子平衡能延长设备寿命、节约资金并有效预防事故。.

破碎机平衡和磨机平衡是重型旋转设备的强制性维护程序。不平衡产生的动态载荷并非取决于转子的总质量,而是取决于 不平衡 (等效不平衡质量与半径)。一个有用的估计值是 F ≈ mu · r · ω², ,其中 ω = 2πn/60. 在1000转/分(角频率ω≈105 rad/s)时,半径1米处1千克的不平衡质量会产生约11千牛(约1.1公吨力)的力矩。 要产生“数吨级”的周期性力,需数千克·米的偏心力矩(例如:0.3米半径处10千克偏心力矩≈3千克·米,可产生~33千牛≈3.3公吨力)。由于负载随转速(1000转/分≈16.7赫兹)呈周期性作用,其影响将逐步累积:

  • 初始阶段: 噪声和振动水平升高
  • 中间阶段: 轴承寿命从30,000–50,000小时降至5,000–10,000小时
  • 晚期: 松动的紧固件、焊缝中的疲劳裂纹、结构损伤
  • 最终阶段: 灾难性故障伴随安全风险及长时间停机

运行不平衡设备造成的经济损失每年高达5万至10万欧元,仅维修和备件费用就占此数额,此外还包括10至15天的计划外停机时间以及5至15%的额外能耗。.

静态平衡与动态平衡:关键区别

理解静态平衡与动态平衡的区别对于选择正确的方法至关重要。.

静态平衡

静态平衡 修正质心偏离旋转轴的位置。对于直径超过宽度7至10倍(长径比L/D<0.25)且转速低于800转/分的盘式转子,此方法已足够。静态不平衡可在非旋转状态下检测——重侧会向下沉降至刀口式支承上。.

动态平衡

动态平衡 该装置同时校正静不平衡与力矩不平衡。凡宽度超过直径30%的细长转子,均须强制安装。关键点在于:静态平衡的转子仍可能存在显著动态不平衡。当转子两端(相距180°)存在两个不平衡锤时,即使满足静态平衡要求,旋转过程中仍会产生弯曲力矩。.

为何静态平衡“刀上”不够理想

检查转子平衡的传统方法是静态“刀口法”——将转子置于低摩擦刀口轨道或棱镜支架上,观察是否因局部偏重导致其滚动。静态平衡可通过增减配重来修正简单的局部偏重(静态不平衡),使转子质心与轴线对齐。但该方法无法检测或修复“力矩”(动态)不平衡。.

在瞬时(或双重)失衡状态下,转子两端存在相距180°的等重点。 静止时,这两个相对的重量相互抵消,因此转子可能无法在刀刃支架上滚动。在静态条件下,它看似处于平衡状态。但当转子旋转时,这两个质量会产生相反方向的力(离心力),在两端形成扭转力矩,导致转子剧烈晃动。.

动态(力偶)不平衡图:两端对称分布的重物在旋转时产生摆动力矩
动态(扭矩)不平衡:两端对称分布的重物在旋转时产生摆动力矩。.

这就像一台原本平衡的跷跷板,在运动中突然开始扭曲。无论在静止状态下如何调整都无济于事,因为失衡现象只会在运行速度下显现。.

简而言之,“刀片式”平衡仅能修正单平面上的偏重点,却会遗漏隐藏的双平面不平衡问题。这正是转子可能通过“静态平衡”测试,实际运行时仍会产生振动的原因。要解决动态不平衡问题,必须至少在两个平面上进行平衡校正(例如在转子不同位置添加两个校正配重),以抵消扭转力矩。.

这需要在转子旋转时(或利用旋转数据)采用动态平衡方法,而静态平衡架无法提供这种能力。.

动态平衡解决方案

动平衡处理需要在转子旋转过程中测量其振动,并添加配重以抵消静不平衡和力矩不平衡。传统方法需将转子拆卸后放置于专用动平衡机上完成。在动平衡机中,转子高速旋转时仪器会测定配重安装位置。这种方法虽能实现精确平衡,但存在诸多弊端:需拆卸设备、将转子运至车间,且会导致数天的设备停机时间。.

相比之下,现代现场平衡技术采用便携式设备在转子自身轴承内(原位)进行平衡。技术人员将振动传感器安装在设备外壳上,并连接转速计测量转速和相位。 设备以正常转速运行时,仪器(如Balanset-1A)会测量转子振动的幅度及方向。通过试重块测试,软件可精确计算所需配重块的质量及安装角度。这种影响系数法(通常需进行三次试重块测试)能自动计算出实现平衡的解决方案。.

最终,在转子上添加配重(或去除材料)以抵消不平衡力。.

动态平衡法能同时解决静态与动态(力矩)不平衡问题,因为它考虑了不同位置的振动相位。与“刀刃”静态法不同,双平面动态平衡可修正仅在旋转时出现的摆动现象。.

现场动平衡技术对大型设备(如大型破碎机转子、风机或磨机滚筒)尤为实用,这类设备难以运至车间进行处理。该技术能最大限度减少停机时间——无需完全拆解设备,通常仅需数小时即可在现场完成平衡作业,避免了数日的设备停运。.

设备类型:概述

破碎机平衡、磨机平衡及相关程序适用于各类工业设备。每类设备均有特定要求:

需要平衡的常见机械设备

许多类型的工业设备需要定期进行平衡校正。一些典型的例子包括:

破碎机: 颚式破碎机、圆锥破碎机、冲击式破碎机和锤式破碎机等设备的平衡至关重要,因为其重型转子或运动部件即使轻微失衡也会产生强烈振动。例如,冲击式破碎机因打击棒和冲击板的磨损,通常需要定期重新平衡。.

锤式破碎机及其他岩石破碎机在更换锤头或颚板时,可能需要进行平衡校正,以确保新部件不会引入振动。即便是颚式破碎机上的大型飞轮,也必须保持平衡状态,以避免产生共振震动。.

磨床与研磨机: 锤磨机平衡、球磨机平衡、辊磨机平衡以及研磨机平衡对磨碎设备至关重要。锤磨机中的高速转子和球磨机中庞大的旋转鼓必须保持平衡,以确保研磨过程平稳运行且轴承不会过载。.

例如,球磨机的大型旋转部件需要精确平衡,以避免其支撑结构承受过大应力。.

辊磨机及其他磨机同样需要平衡,以避免磨损不均和振动。.

粉碎机: 粉碎机、切碎机、削片机、造粒机和制粒机等设备均配备旋转刀具、刀片或辊筒。确保粉碎机、切碎机、削片机、造粒机和制粒机的平衡性,可使这些切割装置在运行时避免过度震动。这点尤为重要,因为物料碎片或刀具在运行中可能断裂或磨损,导致转子突然失衡。.

定期平衡可确保这些设备即使在恶劣条件下也能安全运行。.

混合器和搅拌器: 即使是混合设备也需要平衡调试。搅拌机平衡、搅拌器平衡和搅拌叶片平衡均适用于工业混合器中的旋转叶轮或桨叶。若混合器轴或叶轮存在轻微不平衡(例如因附着物料或磨损所致),可能导致整个混合器产生晃动。对这些旋转部件进行平衡调试,可防止振动影响产品质量和设备完整性。.

在所有这些情况下,目标都是相同的:平衡的转子平稳旋转,不会对轴承或结构施加破坏性力。破碎机平衡和磨机平衡在重工业中尤为重要,但该原理适用于任何旋转设备——从巨大的工业粉碎机到小型实验室搅拌机。.

设备类型 典型转速(转/分钟) 平衡级(ISO 1940) 首要挑战
颚式破碎机 250–350 G6.3 偏心轴,飞轮平衡
圆锥破碎机 300–500 G6.3 偏心组件,衬套磨损
冲击式破碎机 700–1500 G6.3 吹杆磨损,材料堆积
锤式粉碎机 600–3600 G2.5–G6.3 自由摆动锤
球磨机 15–25 G6.3 可变电荷分布
粉碎机 500–750 G2.5 分类器转子,垂直主轴

词汇表

  • 静态不平衡: 质心偏离旋转轴(单平面问题)。.
  • 伴侣(瞬间)失衡: 转子两端等量的重块会产生摆动力矩;通常需要进行双平面平衡。.
  • 1×振动: 在转速(RPM/60)下的振动分量,通常是失衡的主导因素。.
  • 影响系数: 用于从试验运行中计算校正权重的系统响应参数。.
  • 原位平衡: 在已安装的机器上,通过其自身的轴承对转子进行平衡。.

技术公差与性能规格

实现最佳平衡需要严格遵守每种设备类型的特定公差要求。这些规格对维护计划和质量验证至关重要。.

材料堆积影响:已记录案例

现实世界中的实例

冲击式破碎机处理湿黏土时:15千克附着物料导致振动从4.0毫米/秒增至12.0毫米/秒——增幅达3倍。转子清洁后,振动值恢复至4.2毫米/秒(平衡修正前)。这充分说明在进行任何平衡操作前,彻底清洁至关重要。.

混合设备的关键转速考量

相对于临界转速的运行转速决定了平衡要求和安全运行区域:

  • 重型搅拌机: 在65%临界转速下运行
  • 标准工业搅拌机: 在70%临界转速下运行
  • 桨叶/涡轮搅拌器: 50–65%临界转速
  • 高速(螺旋桨式、盘式)搅拌器: 临界转速以上
  • 禁区: 70–130% 未经动平衡处理的临界转速

Balanset-1A的"降速"功能可在自由减速过程中识别共振频率,使操作员能够验证安全运行区域并避免灾难性共振。.

Balanset-1A 减速(滑行)分析截图:识别减速过程中的共振频率
Balanset-1A 自由减速(滑行)分析:识别自由减速过程中的共振频率。.

Balanset-1A 扩展规格

范围 规格
振动测量范围 0.05–100 毫米/秒 均方根值
频率范围 5–550 Hz(最高可达1000 Hz)
速度范围 150–90,000 转/分钟
相位测量精度 ±1°
振幅测量精度 ±5%
加速度计灵敏度 100 毫伏/克
激光测速仪工作距离 50–500 毫米
磁力吸附力 60 千克力
整套套件重量 4千克(含防护箱)

ISO振动分区(ISO 10816-3)

振动水平(mm/s 均方根值) 评估
A区 <1.8 卓越——新投入使用的设备
B区 1.8–4.5 适用于连续运行
C区 4.5–11.2 勉强可接受——日程调整
D区 11.2 不可接受——需要立即采取行动

平衡后的目标:A区或B区。大多数破碎机在使用Balanset-1A进行适当的双平面动态平衡后,应能达到<4.5 mm/s的振动值。.

破碎机平衡:详细操作步骤

颚式破碎机平衡

颚式破碎机平衡 该装置涉及偏心轴与飞轮总成。这类设备运行时如同单缸往复式发动机,会在旋转频率及其二次谐波频率下产生正常振动。然而,飞轮磨损、配重安装松动及偏心轴损伤会导致病理性失衡。.

特征症状:纵向振动显著超过垂直振动。目标:经正确平衡后,将振动值从50毫米/秒降至7.6毫米/秒以下。水平振动公差:±2毫米;垂直:±1毫米。.

圆锥破碎机平衡

圆锥破碎机平衡 重点关注偏心组件与破碎锥的运行状态。主要问题包括衬板磨损不均、锥体偏移(公差≤0.1毫米)及偏心衬套磨损。振动监测数据显示:当水平位移≤2毫米且垂直位移≤1毫米时,设备性能处于可接受范围。若机体振幅超过0.5毫米,则表明存在严重故障,需立即检修。.

冲击式破碎机平衡

冲击式破碎机平衡 是采石场中最常进行的作业。无论是水平轴冲击破碎机(HSI)还是垂直轴冲击破碎机(VSI),都依靠高速冲击条撞击物料产生的动能来实现破碎。.

不均匀磨损问题

吹杆磨损剧烈且不均匀。若在未进行配重匹配的情况下单独更换单根吹杆,将导致平衡严重失调。鉴于HSI转子长度较长,双平面平衡至关重要;单平面静态平衡会留下残余力矩不平衡,导致轴承负荷偏斜。.

安全考虑

转子具有巨大的惯性;试重安装的启停循环耗时颇多。Balanset-1A具备存储影响系数的功能,因此后续平衡(更换吹棒后)仅需一次测量运行,无需试重。.

VSI 具体内容

离心式冲击破碎机因转速高达1500-2000转/分钟,对精度要求更为严苛。不平衡现象通常源于转子腔内物料堆积。VSI平衡校正常需在上下转子盖焊接配重块。Balanset-1A设备能高效计算极坐标系下的配重安装角度。.

锤式破碎机平衡

锤式破碎机的平衡 自由悬挂的锤锤使问题复杂化。若因腐蚀或灰尘导致某锤锤卡在销轴上,它便无法在离心力作用下完全伸展,从而改变转子的质心位置,产生巨大且不稳定的不平衡状态。.

方法论

使用Balanset-1A前,操作人员必须确认所有锤块可自由移动且重量匹配。平衡操作应在转子盘上进行,而非锤块本身。当无法精确角度安装时,"分体配重"功能可将计算出的质量在两个可用点(例如锤销孔之间)进行分配,同时保持修正向量不变。.

轆轤平衡:精度要求

由于连续运行周期,磨机要求最高的平衡精度;任何振动都会导致昂贵的驱动装置和衬板发生疲劳破坏。.

锤式粉碎机平衡

与破碎机不同,, 锤磨机平衡 适用于高速设备(最高转速达3600转/分钟),用于谷物、生物质或化学品的精细研磨。在此转速下,允许的残余不平衡量极小(ISO 1940 G2.5或G6.3级)。锤磨机转子常兼具风扇功能;开启外壳安装配重可能改变空气动力阻力。 使用Balanset-1A进行平衡校正时,必须确保外壳完全组装完毕,通过检修口操作,或对改变后的工况进行相应调整。.

球磨机平衡

球磨机平衡 带来了独特的挑战。滚筒本身因其研磨介质的混乱运动,通常无法通过传统方式实现平衡。重点在于高速传动系统。.

小齿轮轴平衡

驱动轴连同轴承组件和联轴器是关键部件。小齿轮轴的振动通常并非由不平衡引起,而是源于齿面磨损或对中不良。Balanset-1A的频谱分析可识别齿轮啮合频率(GMF)。若1×RPM频率占主导,则需对联轴器或法兰安装的配重进行动态平衡校正。.

测量复杂性

滚筒内部的球体撞击会产生随机低频噪声。Balanset-1A设置必须延长信号平均时间(例如10-20秒),以获得稳定的振幅和相位读数。.

辊磨机平衡

辊磨机平衡 适用于面粉加工、聚合物和钢铁行业。辊筒为长而重的圆柱体,易发生弯曲(鞭打效应)。必须在两端进行双平面平衡校正。Balanset-1A仪器可测量左右支承间的相位差;180°相位差表明存在严重的耦合不平衡。现场辊筒平衡校正需考虑驱动皮带轮及安装在辊轴上的齿轮,这些部件本身会产生不平衡。.

磨机平衡

磨机平衡 涵盖广泛领域:包括研磨机、珠磨机和精密研磨机。对于精细研磨主轴,该设备采用三可动配重技术,无需焊接或填补即可实现理想平滑度。.

粉碎机平衡

粉碎机平衡, 对于发电厂的煤磨机而言,平衡校正尤为关键。多数粉碎机采用垂直结构,振动传感器(X轴和Y轴)安装在电机或齿轮箱的上轴承组件上。上部结构内置旋转分级机(动态分级机),其不平衡会引发严重的上部结构振动。Balanset-1A通过检修口对该组件进行平衡校正,既能防止传动装置损坏,又能提升研磨细度。.

粉碎设备平衡

碎纸机平衡

碎纸机平衡 该设备适用于处理废金属或轮胎的大型低速转子(300–500 rpm)。Balanset-1A加速度计具备卓越的低频灵敏度(5 Hz起),可可靠处理此类机械设备。因存在极端冲击载荷,校准砝码必须通过焊接牢固固定;即使在测试阶段,也严禁使用磁铁或胶带固定。.

切削平衡

切削平衡 在林业领域,木片机主要分为两种类型。圆盘式木片机存在技术挑战,因其圆盘具有陀螺仪特性,主要问题表现为轴向振动("8字形"摆动)。传感器通过径向和轴向(沿转轴方向)安装,用于监测圆盘偏摆量。配重装置安装于圆盘背面或专用平衡槽内。.

鼓式削片机因转子长度需进行经典双平面平衡校正。所有刀片必须成套维护——单独磨削或更换单个刀片将破坏平衡。刀片厚度公差:0.13–0.25毫米。钝化刀片会产生劈切而非切割作用,导致过度振动并引发焊缝疲劳裂纹。建议磨削周期:每6–8小时运行后。.

粉碎机平衡

粉碎机平衡 塑料回收设备采用转子式刀具(与固定刀具间隙1-3毫米)。出现振动时,首先检查刀具状态及安装情况。若振动持续,需进行专业转子平衡校正。安装设备时使用减震垫可降低基础振动传递。.

造粒机平衡

造粒机平衡 覆盖环形模具和压辊。模具端面跳动量不得超过0.3毫米(用千分表检测)。辊模间隙:最小0.2–0.3毫米。夹紧环损坏是导致模具破裂和严重振动的首要原因。.

混合与搅拌设备平衡

搅拌机平衡

调音台平衡 工业级泵遵循API 610标准,要求符合ISO 1940规定的G2.5精度等级。 叶轮与罐体直径比(D/T)最优值为1/3。重型搅拌器运行于65%临界转速;标准工业搅拌器运行于70%。严禁在70–130%临界转速范围内无动平衡运行。.

搅拌器平衡

搅拌器平衡 在化工工艺中,深槽容器采用长轴设计。桨叶式和涡轮式搅拌器在50-65%临界转速下运行;高速型(螺旋桨式、盘式)则在临界转速以上运行。动态平衡技术可确保设备在70%临界转速下安全运行。长轴结构需配备中间支撑(稳定轴承)。.

搅拌器平衡

搅拌器平衡 针对高速分散机(溶解机)的问题。不平衡会导致叶片与容器壁接触。通过Balanset-1A实现精确的轴和叶片平衡,可延长机械密封的使用寿命,防止产品泄漏。.

使用Balanset-1A进行现场平衡

"(《世界人权宣言》) Balanset-1A 便携式平衡系统可在不拆卸机器的情况下进行现场校正,从而省去运输时间、减少停机时间,并能在实际运行条件下验证校正结果。.

Balanset-1A便携式平衡仪(设备照片)
Balanset-1A便携式平衡仪。.

Balanset-1A如何平衡破碎机及其他设备

Balanset-1A是一款专为此目的设计的便携式双通道动态平衡仪与振动分析仪。它使工程师和维护人员能够对各类设备进行现场精密平衡校正。该设备配备两个加速度计振动传感器和激光测速仪,并搭载可在电脑上运行的配套软件。其工作原理及高效性体现在以下方面:

原位双平面平衡

Balanset-1A可在实际设备上,在其常规轴承中执行单平面或双平面平衡校正。这意味着无需拆卸破碎机转子即可完成平衡校正,从而节省大量时间。 通过双平面校正技术,该设备能同时修正转子的静态与动态不平衡。例如当圆锥破碎机的偏心配重引发振动时,Balanset-1A的双平面校正功能可精准定位配重点——这是单平面校正方法无法实现的。.

设备种类齐全

该设备用途广泛——专为现场平衡旋转设备而设计,包括破碎机、风机、粉碎机、螺旋钻、转轴、离心机、涡轮机等。实际应用中,一台Balanset-1A即可服务于庞大的设备群(破碎机、磨机、粉碎机、搅拌机等),从而减少停机时间并降低对外包平衡服务的依赖。.

易于使用的软件

使用Balanset-1A无需具备振动专业知识。其软件通过逐步引导操作流程,自动计算所需的校正配重和角度。在试配重测试完成后,设备会清晰显示平衡解决方案,技术人员只需接受少量培训即可熟练掌握操作。.

可靠的结果

尽管便携,Balanset-1A仍能提供专业级平衡质量。它可精确测量振动与相位,并计算修正值以满足标准平衡质量等级(ISO 1940)。在实际应用中,当测量条件稳定且操作流程正确时,其测得结果可媲美价格高出数倍的分析仪。.

振动分析功能

除动平衡功能外,Balanset-1A还兼具振动分析仪功能,可显示波形图与FFT频谱图。这有助于诊断振动源于不平衡还是其他问题(如对中不良、松动、共振),从而支持更精准的维护决策。在动平衡模式下,设备聚焦于1×旋转分量以隔离不平衡因素。.

Balanset-1A相较于传统方法的优势

采用Balanset-1A进行动平衡相较于传统方法或依赖外部服务具有以下关键优势:

无需拆卸,停机时间极短: 传统动平衡处理通常需要拆卸转子并运送至车间,耗时数日。而Balanset-1A设备可在原位完成动平衡处理,仅需数小时即可完成。

无需拆卸破碎机的转子或磨轴,只需安装传感器并现场执行平衡程序即可。这种原位操作方式可将耗时3-7天的作业缩短至2-4小时,意味着当天即可恢复生产。.

节约成本: 通过内部完成这项工作,企业既能规避专业承包商的高昂费用,又能避免因长时间停工造成的损失。Balanset-1A设备本身价格相对实惠——约数千欧元——却能以仅约20%的成本提供“80%的功能”,相当于昂贵分析仪的性能。”

用户无需第三方专家即可自行平衡,设备在完成几次平衡作业后即可收回成本。此外,仅需避免一次重大故障,便足以证明这项投资的合理性。.

适用于所有失衡类型: 与刀锋上的静态平衡不同,Balanset-1A的双平面动态能力可在单次工序中同时解决静态重点和动态力矩不平衡问题。

这意味着即使转子存在棘手的摆动(转矩不平衡),Balanset-1A也能检测到并引导放置两个矫正配重块来抵消扭矩。这是针对常见不平衡情况的全面解决方案。.

适用于多种机器的多功能性: 一台Balanset-1A设备几乎可用于任何行业的任何旋转部件。它真正实现了通用性——同一套工具包今天能平衡风扇鼓风机,明天能平衡碎石机,后天又能平衡粉碎机。

在我们的应用场景中,该设备特别适合配备多种类型设备(破碎、研磨、混合等)的作业,因为无需为每种设备配备独立的平衡工具。无论是破碎机、研磨机、粉碎机、搅拌机、转轴还是涡轮机,该设备都能适应各类转子。.

易用性与安全性: Balanset-1A的智能引导软件和简易硬件设置意味着,您无需具备振动学博士学位即可完成平衡校准。该过程安全可靠且可重复——通过精确计算的配重调整逐步降低振动,而非依靠试错法猜测。这有效降低了人为失误的风险。同时,消除过度振动还能提升设备安全性(减少机器因剧烈震动而解体或产生飞溅碎片的事故)。

通过消除过度振动,您还能提升设施的安全性(减少机器因剧烈震动而解体或产生飞溅碎片的情况)。.

快速诊断: 凭借其振动分析仪模式,Balanset-1A还能快速诊断失衡是否为主要问题,或是其他因素(如轴弯曲或共振)所致。这种集诊断与修正于一体的功能,意味着问题能比等待外部团队更快地被识别并解决。在多数情况下,现场诊断与修正的整个流程可在1小时内完成。

在许多情况下,诊断与修正的循环可在同一维护窗口内完成。.

技术规格

范围 价值
振动测量范围 0.05–100 毫米/秒 均方根值
频率范围 5–550 Hz(最高可达1000 Hz)
速度范围 150–90,000 转/分钟
相位精度 ±1°
幅度精度 ±5%
频道 2(同时测量)
重量 4千克(含完整工具箱)

相较于传统方法的优势

范围 传统(店铺)方式 现场平衡(Balanset-1A)
总时间 3–7天 2–4小时
需要拆卸 是的
每项工作的典型成本 5,000–15,000欧元 500至1500欧元
实际安装的账目 是的
可实现的精度 G2.5–G6.3 G2.5–G6.3

逐步平衡程序

平衡成功的关键在于80%准备。遵循这个行之有效的算法:

1

准备

  • 清除转子上的污垢、锈迹及附着物料——污染会导致结果失真
  • 检查轴承(间隙、噪音、发热)——动平衡无法修复轴承缺陷
  • 确认安全基础安装并检查防护装置
  • 对于锤式破碎机:检查锤头自由运动及重量匹配情况
2

传感器安装

  • 将振动传感器安装在轴承座上,使其与旋转轴线垂直(距离轴承25厘米以内)
  • 连接至X1和X2输入端口
  • 将激光转速计安装在转子上,使光束照射到转子上的反光带
  • 连接至X3输入端口,并确认转速读数稳定
初始振动测量
通过安装在轴承座上的传感器测量初始振动。.
3

初始测量

  • 启动软件:F7 — 平衡 → F3 — 双平面平衡
  • 输入转子参数
  • 按F9键测量初始振动
  • 在两个测量点记录振幅和相位
4

试运行

  • 停止机器,在平面1安装试重块(质量应使振幅或相位变化20–30%)
  • 运行并测量
  • 将重量移至平面2并重复测量
  • 软件计算影响系数
安装试重
平面1试重安装(影响系数测量)。.
在平面2安装试重
平面2的试重安装(在第二个校正平面上重复测量)。.
5

校正重量安装

  • 软件在极坐标图上同时显示两个平面的校正质量与角度
  • 安装永久性配重(焊接、螺栓连接、夹紧)
  • 若无法精确角度安装,请使用"分体式配重"功能
计算结果
Balanset-1A软件显示计算出的校正配重质量和安装角度。.
安装校正砝码
根据计算值安装永久性校正配重。.
6

确认

  • 测量残余振动
  • 目标:符合ISO 10816标准的A区或B区(大多数破碎机小于2.8毫米/秒)
  • 保存影响系数(F8)以便将来无需试运行即可进行平衡
  • 生成报告(F9)

经济合理性与投资回报率

便携式平衡设备的投资在密集使用3-4个月内即可收回成本。.

项目 价值
Balanset-1A设备成本 1,751–1,975欧元
单承包商平衡服务 €1,500
典型年度平衡频率 每年4次
年度服务合约节省金额 €6,000
轴承寿命延长带来的成本节约 10,000–30,000欧元/年
停机时间减少带来的节省 50,000–150,000欧元/年
全年总节省额 66,000至186,000欧元
回收期 3–4个月

轴承寿命物理学

L₁₀轴承寿命与载荷(P)的立方成反比:L₁₀ = (C/P)³。将振动载荷降低50%可使计算出的轴承寿命延长8倍。对于锤式破碎机主轴或轧辊磨机轴颈等重载组件,这意味着使用寿命从数月延长至数年。.

常见问题排查

问题:读数不稳定或"漂移"

可能原因: 机械松动、轴承磨损、临近共振频率运行、转速不稳、物料堆积。.

解决方案 拧紧基础螺栓,检查轴承间隙,确认安装牢固,确保测量期间转速恒定,彻底清洁转子。.

问题:无法达到要求的公差

可能原因: 存在其他缺陷(对中不良、轴弯曲、轴承损坏)、非线性系统行为、共振现象。.

解决方案 执行滑行测试以识别共振现象,进行全面诊断,修正相关缺陷后再尝试重新平衡。.

问题:锤式破碎机——锤头卡死在销轴上

原因: 腐蚀或灰尘导致锤头无法自由摆动。.

解决方案 平衡前需清洁并润滑所有锤销。确认每只锤子活动自如。更换卡死的销钉。.

问题:冲击式破碎机——物料堆积

原因: 湿润或粘性物质附着在转子腔室内(记录案例:15千克粘土导致振动从4毫米/秒增至12毫米/秒)。.

解决方案 在动平衡前彻底清洁转子内部。考虑为转子腔室涂覆防粘涂层。.

常见问题

破碎机平衡应多久进行一次?

对于冲击式和锤式破碎机:每运行500-1000小时或更换易损件后。对于颚式和圆锥破碎机:每3-6个月或当振动加剧时。持续振动监测可实现基于状态的维护计划。.

内部人员能否执行平衡操作?

是的。借助Balanset-1A设备和简短培训(通常为一天),即使没有平衡经验的维护技术人员也能获得专业级成果。该软件会引导用户逐步完成操作流程。.

需要什么平衡质量等级?

大多数破碎机和磨机:G6.3(符合ISO 1940-1标准)。高速设备(转速超过1500转/分的锤式粉碎机、粉碎机):G2.5。精密磨削主轴:G1.0或更高精度。.

平衡操作能否消除所有振动?

不。动平衡仅能消除质量不平衡引起的振动。由对中不良、轴承缺陷、松动、共振、齿轮啮合问题或空气动力学作用力引发的振动,则需要采取单独的纠正措施。全面的振动分析可识别根本原因。.

为什么需要双平面平衡?

长转子(长径比L/D>0.25)会产生静不平衡和力矩不平衡。单平面平衡无法消除力矩不平衡,这种不平衡会导致摇摆运动,从而损坏轴承。双平面动态平衡是唯一完整的解决方案。.

存储的影响系数能否重复使用?

是的,对于相同的转子配置。在初始特性分析后,后续的平衡校正(例如更换吹棒或锤头后)仅需一次测量运行。此功能显著缩短了例行维护的平衡校正时间。.

平衡后的目标振动水平是多少?

ISO 10816-3 规定了区域划分:A区(优良)11.2 mm/s。目标:连续运行时应达到A区或B区。.

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便携式平衡器和振动分析仪 Balanset-1A

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实际成果:案例研究实录

  • 甘蔗纤维化机(24吨,747转/分钟): 振动从3.2毫米/秒降低至0.47毫米/秒——改善幅度达6.8倍
  • 西班牙的破碎机: 初始振动值>100毫米/秒(紧急状态),平衡后16–18毫米/秒——设备运行状态"如新"
  • 工业破碎机: 振动值从21.5毫米/秒降至1.51毫米/秒——提升幅度达14倍
  • 屋顶安装风扇(环境温度-6°C): 从6.8到 <1.8毫米/秒
  • 购物中心通风: 降噪5–7分贝,节能,延长使用寿命

结论

总而言之,无论是颚式破碎机、圆锥破碎机、冲击式破碎机、锤式破碎机,还是磨机、粉碎机、搅拌机和研磨机等其他旋转机械,保持设备平衡都至关重要。这能带来更平稳的运行、更持久的部件寿命、更显著的节能效果以及更安全的工作环境。传统的静态平衡方法(如“刀片平衡法”)存在局限性——它们无法解决某些仅在设备运行时才会显现的不平衡问题。 所幸现代动态平衡工具提供了解决方案。.

Balanset-1A便携式平衡仪彰显了该领域的技术进步。它将专业级双平面平衡技术直接带到作业现场,使维护团队能够快速校正破碎机转子及其他多种应用场景中的不平衡问题。通过智能软件与传感器的协同作用,该设备消除了平衡作业中的主观臆测,确保连复杂的不平衡问题也能得到解决。最终使机械设备恢复到设计预期的平稳运行状态,彻底消除振动造成的破坏性影响。.

对于众多行业——从采矿和采石场(破碎机和磨机)到制造业和农业(风机、切碎机、搅拌机)——投资像Balanset-1A这样的专业平衡设备堪称变革性举措。它能从“内部”保护您的机械设备,在损坏发生前就予以预防。实际意义上,这意味着减少故障、降低维护成本,并实现更可靠的生产。.

从实际维护角度来看,Balanset-1A在昂贵的实验室设备与第三方承包商服务之间填补了实用空白:它能在设备自身轴承中实现原位平衡,且在真实运行速度和负载条件下完成。这至关重要,因为实验室中理想支撑条件下的平衡测试无法完全反映现场特定安装环境。此外,存储的影响系数可在更换击锤或锤头后,通过单次运行实现重复平衡——无需试重块。.

对于大多数破碎机和磨机设备,其典型目标是达到ISO 1940标准规定的平衡质量等级G6.3,这相当于ISO 10816标准规定的振动值低于4.5毫米/秒。只要设备机械状态良好且测量稳定,经过简短培训的合格人员使用Balanset-1A即可切实可行的、可重复地实现该目标。.


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