工业离心机平衡：停止震动并避免停机
问题： 一家家纺厂的工业离心机（用于枕头的洗涤和烘干）剧烈震动，震得整个地板嘎嘎作响。噪音不仅惊动了工作人员，振动也给机器的轴承和结构带来了额外的压力。这种情况在许多工厂都很常见：失衡的离心机会悄悄消耗维护预算，并导致意外故障。
即使很小的不平衡也会产生巨大的影响。在3000转/分左右的转速下，一个10克的微小偏心质量就能对转子轴承施加大约30公斤的力。转速加倍，这个力就会翻两番——同样的小质量，可能产生超过100公斤的力。 解决方案 好消息是，通过适当平衡离心机转子，您可以消除这些破坏性的振动。在本文中，我们将解释离心机振动的原因、如何识别不平衡的警告信号，以及最重要的，如何逐步进行转子的动平衡。该过程可在现场使用便携式分析仪进行，从而恢复平稳运行并节省您的成本。 钱 （减少损坏和停机时间）， 时间 （通过避免非计划停机），并确保 可靠性 和 安全 在您的操作中。
在下面的视频中，您可以看到枕头工厂中此问题及其解决方案的示例。工业洗衣机（离心机）在进行平衡之前出现严重振动，使用 Balanset-1A 设备进行平衡程序后，运行变得平稳：
了解离心机的振动和不平衡
什么是振动？ 在离心机中，振动是指转子旋转时产生的振荡运动或摇晃。完美平衡的转子旋转时安静而平稳。然而，如果任何部分的质量分布不均匀，转子在旋转时就会开始振动。想象一下洗衣机负载不平衡导致机器在旋转过程中晃动——同样的原理也适用于工业离心机和其他高速转子。
离心机振动的常见原因： 有几个因素会导致离心机过度振动。最常见的包括：
- 转子不平衡： 转子质量分布不均匀（“重点”）。这是振动的主要原因，也是平衡的重点。
- 转子变形： 转子部件弯曲或变形，导致失去平衡。
- 轴承问题： 轴承磨损或损坏，或轴承安装不正确，会导致过度游隙和错位。
- 组装不对称： 转子或附着组件（如篮子、支架，甚至离心机内部的负载）的零件未对称排列或存在制造不一致。
- 外部因素： 离心机安装不牢固（地基不平整或松散）或与其他机械产生共振，会加剧振动。
虽然轴承或安装等问题可能会导致振动，但需要注意的是，如果离心机从根本上失去平衡，无论如何拧紧或更换新轴承都无法完全消除震动。您必须解决根本原因：转子本身的不平衡。
静态不平衡与动态不平衡
有两种主要类型的转子不平衡会导致振动：
- 静态不平衡： 当转子的质心偏离其旋转轴时，就会发生这种情况。如果将转子放置在刀口导轨上，静态不平衡的转子会持续滚动，导致重心向下。静态不平衡通常会导致离心机在单个平面内振动（就像一个不平衡的车轮——它会上下跳动）。
- 动态（力矩）不平衡： 当转子的质量在不同平面上分布不均匀时，就会发生这种情况，导致转子旋转时产生摆动或跷跷板效应。转子可能在一个平面上保持平衡，但仍然会摆动，因为转子的一端在一侧较重，而另一端在另一侧较重。动态不平衡（也称为耦合不平衡）会导致转子在旋转时扭曲或“摇摆”。大多数大型工业离心机都存在某种动态不平衡，需要在两个平面上进行平衡来纠正。
在实践中，动平衡是解决高速离心机静态和动态不平衡问题的方法。它涉及旋转转子并测量振动，以确定在何处增加或减少重量。相比之下，对于小型转子或仅存在单平面问题的情况（例如，平衡一个简单的砂轮可能只需要静平衡），静平衡可能就足够了。然而，对于工业离心机来说， 通常需要在两个平面上进行动平衡 实现真正顺畅的运行。
为何不平衡离心机是个大问题
离心机失衡不仅仅是带来轻微的不便，还会对设备的健康和运行效率造成威胁。以下是过度振动导致的关键问题：
- 加速磨损： 振动会使轴承、轴、密封件和支架等部件承受反复应力。这会导致离心机磨损加快、故障频发，并缩短其使用寿命。从财务角度来看，您将在备件和维修方面花费更多，并承受更长的停机时间。
- 产品质量下降： 许多离心机（尤其是在化工、制药或食品加工等行业）用于分离或加工物料。振动会干扰成分的平稳分离。例如，不平衡的离心机可能无法干净地分离液体和固体，从而导致产出质量下降或结果不一致。在极端情况下（例如在制药生产中），这可能会毁掉整批产品。
- 噪音增加和操作员疲劳： 振动式离心机通常会发出巨大的、嗡嗡作响或咔哒作响的噪音。这不仅违反了工作场所的噪音标准，使环境对员工造成不适甚至危险，还会加剧操作员的疲劳和压力。随着时间的推移，过度的噪音和振动会降低工人的注意力和士气。
- 结构损坏和安全风险： 剧烈的振动会导致螺栓松动，机器地基开裂或老化。离心机的整个结构，甚至其安装平台都可能受到损坏。在最坏的情况下，离心机的某个部件可能会因应力作用而断裂，从而导致灾难性的故障。这里的安全风险不容小觑——高速转子的解体可能会对设备造成严重损坏，并对人员造成生命危险。
一句话 忽视离心机的振动会让您付出代价。它可能导致昂贵的停机时间（想象一下不得不停止生产进行紧急维修）、更高的维护费用，以及潜在的责任或健康安全事故。因此，主动平衡和维护至关重要。
随着转速的增加，即使是很小的不平衡的影响也会呈指数级增长。 如果离心机的转速加倍，不平衡力就会增加四倍。这就是为什么高速工业离心机绝对需要精确的平衡——低速时轻微的振动，在全速运转时会变成剧烈的摇晃。
Balanset-1A：您在以下领域的可靠助手 离心机平衡
那么，如何有效解决振动问题呢？答案是平衡离心机的转子，而现代技术使这一过程比以往任何时候都更加简单。 Balanset-1A 是一款便携式振动分析仪和动平衡仪，专为离心机（以及风扇、破碎机、涡轮机和其他工业机械）中的转子而设计。它本质上是一个工具包，可让您进行专业级的平衡测试。 在您的站点，无需拆卸机器并将转子运送到专门的设施。
Balanset-1A的主要特点： 该设备配备双加速度计传感器（用于测量两个平面的振动）、激光转速计（用于检测转速和相位）以及用户友好的平衡软件。在 振动计模式Balanset-1A 可以充当振动计，提供总体振动水平，甚至提供 FFT 频谱以诊断问题。 平衡模式它会引导您添加试验砝码，然后计算出抵消不平衡所需的精确校正砝码。该设备支持单平面（静态）和双平面（动态）平衡，几乎可以满足所有离心机类型的平衡需求。使用 Balanset-1A，您可以在短时间内实现精确平衡，将振动降低到符合 ISO 标准的安全水平。
重要的是，使用这样的便携式设备进行现场平衡意味着最大程度地减少停机时间——您无需卸载转子或等待数天才能获得外部服务。这可以节省您的运营时间和成本。许多维护团队和服务工程师都备有这样的平衡机，因为它可以将原本复杂的维修（例如将转子送出）变成可以在内部完成的常规维护任务。
如何平衡工业离心机转子（分步说明）
让我们来了解一下平衡过程。我们将概述使用 Balanset-1A 设备诊断和平衡离心机的步骤。即使您使用的是其他平衡机，或者只是想了解整个过程，这些步骤也能让您清楚地了解转子平衡的原理。该过程包含两部分： 预平衡检查 （以确保机器没有其他故障）和 动态平衡过程 始终牢记遵守安全规程：每次连接重物或传感器时，务必停止机器，并佩戴适当的防护设备（例如护目镜，并确保离心机的防护盖或外壳在试运行期间安装到位）。
预平衡检查和准备
- 测量当前振动（基线）： 首先测量离心机在正常运行状态下的振动水平。使用 Balanset-1A 的振动计模式（或任何振动计），记录 总振动幅度。还要注意运行速度下的振动（ 1×旋转分量（Balanset-1A 可以隔离）。这会告诉您不平衡的严重程度。例如，如果您的整体振动为 6 mm/s RMS，并且主要来自 1× 分量，那么这显然是不平衡的迹象。
- 比较整体振动与旋转振动： 检查总振动与旋转频率下振动的比率。如果这些值几乎相同，则意味着大部分振动是由转子不平衡引起的（这很好——您可以通过动平衡来解决这个问题）。如果总振动远高于旋转分量，则可能存在其他振动源（例如电机未对准、共振或某些部件松动）。在我们的示例中，如果总振动 6 毫米/秒相当于 1 倍频下的约 5.5 毫米/秒，则不平衡是主要问题。但如果总振动为 10 毫米/秒，而 1 倍频下为 3 毫米/秒，则可能是其他因素导致了振动。
- 检查离心机机制： 在添加重量并进行平衡之前，请检查机器是否存在任何机械问题：
- 轴承状况： 检查轴承是否磨损或松动。损坏的轴承会引起额外的振动，必须更换；平衡转子无法修复损坏的轴承。
- 安装和支撑： 确保离心机已牢固固定，并且减震器或支架完好无损。任何松动都可能造成不平衡振动。
- 转子间隙： 用手旋转转子（关闭电源），确认它不会与任何固定部件摩擦。有时，轻微的接触或刮擦可能会导致运行时产生剧烈振动。
- 读数的一致性： 在步骤1中测量振动时，每次读数是否保持稳定（在10-15%以内）？较大的波动可能表明存在间歇性问题，例如电气故障或部件移位。振动读数稳定意味着您可以放心地进行平衡操作。
- 平衡准备： 如果以上未发现任何严重的非平衡问题，请准备进行平衡作业。这包括清洁转子（去除任何可能影响平衡的污垢、干燥物或油脂），并确保您可以接触转子并安装砝码。在转子上标记参考点（许多人使用反光胶带或粉笔标记作为相位测量的 0° 参考）。设置 Balanset-1A 设备、笔记本电脑，并确保您可以安全地以高速运行离心机进行测试。此时，您就可以开始实际的平衡程序了。
重要： 平衡前，彻底清洁离心机的转子和内部。即使是少量残留物也可能导致轻微的不平衡，或在过程中脱落，从而影响结果。此外，在开始之前，务必仔细检查所有部件（例如转鼓、盖子或任何滤芯）是否已按照制造商的指南正确安装和固定。
通过采取这些准备步骤，您可以确保：
- 您正在解决正确的问题（真正的不平衡与其他故障）。
- 离心机的机械性能足够好，可以进行平衡（平衡损坏的机器是无效的）。
- 您的平衡测量将是准确的（没有污垢块或松散的部件使其脱落）。
使用Balanset-1A进行动态平衡程序
- 安装振动传感器： 将 Balanset-1A 加速度计传感器安装到离心机上。通常，将一个传感器安装在前轴承座上或附近，将另一个安装在后轴承座上（用于双平面平衡）。传感器应牢固固定（通常使用磁力或螺柱），并垂直于转子轴线。这种放置方式可以有效地拾取振动。确保传感器电缆固定牢固，不会妨碍任何运动部件。
- 附加反射参考标记： 在转子（或旋转篮/滚筒）上贴一条反光胶带或画一个小标记，作为转速表的参考点。Balanset-1A 的光学传感器可以通过该标记检测不平衡的转速和相位角。
- 设置转速表（光学传感器）： 将 Balanset-1A 的激光转速计放置在每次旋转时都能清晰看到转子上的反射标记的位置。磁性支架可以帮助传感器保持稳定。确保距离和角度符合传感器的规格（通常距离标记几英寸，正对标记）。正确设置后，转子旋转时应该能够获得一致的转速读数。
- 连接并配置设备： 将振动传感器和转速计插入 Balanset-1A 接口（该接口通过 USB 连接到您的笔记本电脑）。启动 Balanset 软件并输入初始数据：选择双平面平衡模式（因为离心机通常需要此模式），然后输入转子详细信息，例如可添加配重块的半径以及计划使用的“试验”配重块的重量。此外，根据需要设置机器的运行速度，并确保设备在软件中正确读取振动和转速。
- 启动平衡程序： 所有连接完成后，即可开始测量。在软件中，进行初始测量（通常称为调整或基线运行）。离心机将运行至正常运行速度。Balanset-1A 将记录每个传感器（每个平面）的初始振动幅度和相位角。这是我们“之前”的不平衡快照。
- 选择平衡模式： 确保软件知道您将进行动态（双平面）平衡。这可能已在步骤 4 中设置，但请仔细检查。在双平面模式下，设备会要求您使用试验砝码进行两次测试运行（每个校正平面各一次）。它通常还会提示您进行任何必要的对准或校准（例如，确认传感器方向或相位参考）。
- 输入试验重量的数据： 选择合适的试验重物（例如，一个小螺栓或已知质量的重物，可能几百克，取决于转子尺寸）。软件会要求输入该重物的数值。输入准确的重量（有时，如果软件需要，还要输入安装半径）。这些信息至关重要，因为平衡程序会用它来计算该重物对振动的影响有多大。
- 将试验重量附加到第一个平面上： 离心机停止运转并切断电源，将试验砝码固定在转子上，位置指定为平面1（例如转子前端）。将其固定在已知角度——许多平衡仪建议从0°开始（与反光标记对齐），以保持一致性。确保砝码固定牢固，以免旋转时脱落。
- 重新启动离心机并使用试验重量测量振动： 再次启动机器，使其达到与之前相同的转速。现在，由于增加了重量，转子的不平衡度已经改变。Balanset-1A 将测量新的振动幅度和相位角。通常，您会观察到一个或两个传感器读数的变化。收集到数据后，停止离心机。在软件中输入或验证您放置试验重量的角度（如果系统需要手动输入——某些系统会自动跟踪相位）。
- 将试验重量移至第二个平面： 从平面 1 移除试验砝码，然后将其安装到平面 2（例如，转子的另一端）。如果可能，请再次将其放置在该端相同的角度位置（0° 参考）。这种一致性使计算更容易。确保其牢固。
- 在平面 2 上使用试验重量运行离心机： 再次启动机器，使其稳定在运行速度。Balanset-1A 将获取另一组读数，现在反映的是试验重量如何影响第二个平面。获取此数据后，停止离心机。此时，设备已掌握已知重量如何影响两个校正平面振动的信息。
- 计算校正权重： Balanset 软件现在将计算每个平面所需的校正砝码及其角度位置。本质上，它正在求解需要多少平衡砝码来抵消过重的点。输出结果可能会显示，例如“平面 1：50 克，135°；平面 2：60 克，270°”（仅供参考）。这些就是您需要添加的砝码，用于平衡转子。移除试验砝码（切记这一步——继续使用会破坏平衡！）。
- 准备并安装补偿重量： 现在，取出计算出的实际校正砝码（您可以使用螺栓、垫圈或专用平衡砝码），并将其安装到转子上。如果转子有预钻孔或平衡环，请使用它们。否则，您可能需要通过夹紧或焊接来固定砝码（具体取决于转子设计和永久平衡校正方法）。关键在于将指定的砝码放置在指示的准确角度位置。使用量角器或设备内置的角度导板，确保砝码相对于参考标记的位置正确。
- 试运行（验证）： 新的砝码安装到位后，就到了检验结果的关键时刻。再次启动离心机，并使用 Balanset-1A 测量振动。如果一切操作正确，您应该会看到两个平面的振幅都显著减小。理想情况下，残余不平衡量非常低（机器甚至可能会发出“呼噜”声）。检查振动水平是否在可接受的范围内（例如，低于公司规定的毫米/秒阈值，或符合该转子类型的 ISO 平衡质量等级）。如果振动仍然略高于目标值，软件可能会允许进行微调——但通常一轮就足以显著改善。此外，聆听和感受：离心机的声音和感觉应该会更加平稳。最后，确保所有添加的砝码都牢固固定，以便连续运行。
结论：运行平稳，效益持久
离心机转子的平衡不仅仅是一项学术工作——它能直接转化为实际的运营效益。通过消除过度振动，您可以：
- 确保可靠性： 平衡的离心机运行平稳，不会发生抖动，从而大大减少意外故障。这意味着更长的正常运行时间和更稳定的生产流程。
- 延长设备寿命： 振动减少后，轴承和密封件等关键部件的使用寿命会更长。机器整体承受的压力也会减小，从而延长使用寿命。
- 提高质量和准确性： 当离心机不再对抗不平衡时，它就能更精准地完成工作——分离或处理物料。无论是脱水离心机输出的更干燥物料，还是化学工艺中分离更均匀的物料，都能获得更佳的产品一致性。
- 降低噪音水平： 平衡良好的离心机发出呼噜声而非咔哒声。工作环境变得更安静，对周围的每个人都更安全。操作员会感受到噪音和振动暴露的差异。
- 增强安全性： 消除了因不平衡而导致灾难性故障的风险。发生振动相关事故的可能性大大降低，从而保护了人员和周围设备。
- 节省金钱和时间： 更少的维修、更少的停机时间和更高效的运行都有助于节省成本。动平衡是一种预防措施，其成本远低于其避免的紧急情况。使用像Balanset-1A这样的设备进行现场动平衡，意味着您可以快速解决问题，而无需长时间停产。
行动呼吁： 不要让不平衡的离心机影响您的工作。如果您发现振动问题，请立即安排平衡检查。使用 Balanset-1A 等工具，可以快速有效地解决问题，确保您的设备保持最佳运行状态。无论您选择自行平衡还是聘请专家，关键在于不要忽视振动的警告信号。
Balanset-1A 设备让整个过程变得简单易懂，即使没有深厚振动分析背景的人也能轻松上手。就像有一位专家在您身边，指导您完成每个步骤，确保转子平稳运行。对于现场工程师和维护团队来说，这意味着问题可以更快地得到解决，生产也能持续进行。
记住： 平衡的机械是高效安全工业运营的支柱。通过应用本指南中概述的原则和步骤，您可以确保离心机（以及其他旋转设备）保持最佳状态。
Balanset-1A： 您值得信赖的助手，确保您的离心机不间断运行，延长使用寿命。积极主动地进行维护，享受设备平稳高效运行带来的安心。
ZH 
EN 
AR 
AZ 
BG 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
RU 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI
0 评论