什么是转子偏心？几何不平衡 • 便携式平衡仪、振动分析仪"Balanset"用于对破碎机、风机、粉碎机、联合收割机螺旋输送机、轴、离心机、涡轮机以及许多其他转子进行动态平衡。 什么是转子偏心？几何不平衡 • 便携式平衡仪、振动分析仪"Balanset"用于对破碎机、风机、粉碎机、联合收割机螺旋输送机、轴、离心机、涡轮机以及许多其他转子进行动态平衡。

什么是转子偏心率？几何不平衡

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了解转子偏心率

定义：什么是转子偏心率？

转子偏心率 （也称为） 偏心率 （或几何跑偏）是指几何中心偏离中心的情况。 动盘 或者转子部件与旋转轴（由支撑轴承定义的中心线）不重合。这种偏移会导致即使质量完全平衡，转子的外表面也会“偏离中心”，从而使质心在转子旋转时绕旋转轴旋转，产生 振动 与质量相同 不平衡.

偏心在电机（转子与缸径的偏移）、泵和风扇（叶轮安装偏移）以及任何组装好的转子中尤为常见，因为制造公差的累积会导致几何跳动。在精密机械领域，保持严格的同心度至关重要，因此偏心是一个值得关注的问题。.

转子偏心类型

1. 静态偏心率（平行偏移）

  • 说明 转子中心偏离旋转轴但与其平行
  • 几何学： 沿转子长度方向的恒定径向偏移
  • 影响： 造成质量不平衡（几何中心≠旋转中心）
  • 常见于： 单盘部件，例如叶轮、皮带轮
  • 更正： 通常可通过以下方式纠正 平衡 或重新安装

2. 动态偏心率（角度偏移）

  • 说明 转子中心线与旋转轴成一定角度
  • 几何学： 转子径向跳动沿转子长度方向变化
  • 影响： 造成耦合不平衡和不同的跑分
  • 常见于： 具有多个装配阶段的长转子
  • 更正： 需要重新校准或进行专门的平衡处理。

3.复合偏心率

  • 平行偏移和角度偏移的组合
  • 最常见的现实情况
  • 复杂的跑动模式
  • 需要仔细分析才能与其他问题区分开来。

常见原因

制造公差

  • 钻孔跳动： 轴承内孔与外径不同心
  • 轴跳动： 轴颈加工误差
  • 堆叠： 多个组件组装时公差累积
  • 铸造变体： 铸件芯部偏移导致壁厚变化

程序错误

  • 偏心安装： 叶轮或转子部件未位于轴的中心
  • 安装不当： 压入配合过程中部件倾斜
  • 键/键槽问题： 超大键槽或偏心键安装
  • 热贴合问题： 过盈配合或膨胀配合装配产生偏移

操作原因

  • 轴承磨损： 过多的 清除 允许轴偏离中心运行
  • 轴弯曲： 永久或热弯曲产生有效偏心
  • 塑性变形： 过载导致轴或部件永久变形
  • 松弛： 部件松动并移位

作用和症状

振动症状

  • 1× 同步振动： 主要症状，与质量失衡表现相同
  • 高的 跳动: 即使在低速滚动时，也能测量到径向跳动
  • 恒相位： 与其他一些故障不同，相位通常稳定
  • 速度平方响应： 振动随速度²增加，如同不平衡一样。

电气效应（电动机/发电机）

  • 气隙变化： 偏心转子会造成气隙不均匀。
  • 磁不平衡拉力（UMP）： 非对称磁力
  • 当前波动： 磁阻的变化会影响电流消耗。
  • 过热： 在最小空气间隙处进行局部加热
  • 电磁噪声： 2倍线频振动和噪声

机械应力

  • 不平衡力导致轴承载荷增加
  • 轴的循环弯曲应力
  • 最小间隙位置的间隙减小
  • 近距离接触时可能发生摩擦

诊断和鉴别

偏心率与质量不平衡

特征 质量不平衡 偏心率
振动频率 1倍跑步速度 1倍跑步速度
慢速滚动结束 最小 高（与偏心率成正比）
对平衡的回应 振动减少 改进有限（增加质量不平衡以进行补偿）
电效应 没有任何 气隙变化，UMP（在电机/发电机中）
更正 添加平衡配重 重新安装组件，如有制造缺陷则更换组件。

诊断测试

跑偏测量

  • 使用千分表或接近式探头测量径向跳动
  • 缓慢旋转轴（（低于 100 转/分）
  • 较大的跳动量（通常大于 0.05 毫米或 2 密耳）表明轴存在偏心或弯曲。
  • 即使不旋转也存在跳动，这证实了几何问题。

平衡反应测试

  • 尝试平衡 试验砝码
  • 偏心限制了可达到的平衡质量
  • 可能达到可接受的振动水平，但需要较高的校正配重。
  • 配重块的作用是“追赶”几何偏移，而不是校正质量分布。

校正方法

机械矫正

  • 重新安装组件： 拆卸并重新安装，以提高同心度
  • 机器表面： 重新镗孔轴承配合或重新加工轴以改善跳动
  • 更换组件： 如果存在制造缺陷，更换可能是唯一的选择。
  • 垫片调整： 对于组装好的部件，调整位置

平衡补偿

  • 添加平衡砝码以产生抵消不平衡。
  • 减少了振动，但并未解决几何问题。
  • 如果偏心率在公差范围内且振动已充分降低，则可接受。
  • 精密应用方面的记录局限性

适用于电动机/发电机

  • 重新定位转子以最大限度地减少气隙变化
  • 严重情况下，需要对定子进行镗孔或更换。
  • 有时可以通过先进的控制技术实现电磁补偿。

转子偏心是一种几何缺陷，它产生的动态影响与质量不平衡类似，但具有不同的诊断特征。通过跳动测量识别偏心并了解其在平衡方面的局限性，可以采取适当的纠正措施——在可行的情况下进行机械校正，或在几何修正不切实际时接受偏心并进行平衡补偿。.

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类别 词汇表转子平衡
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