了解现场平衡(现场平衡)
定义:什么是现场平衡?
实地平衡又称 现场平衡是指在转子以正常或接近正常运转速度在其自身轴承和支撑结构中运转时,校正转子不平衡的过程。与车间平衡不同,车间平衡需要将转子拆下并放置在专用平衡机上,而现场平衡是在机器完全组装后在现场进行的。
该过程通常涉及使用便携式振动分析仪测量 1X(运行速度)振动的幅度和相位,附加已知质量的试验重量,重新测量新的振动响应,然后使用该信息计算所需的校正重量及其角度位置。
为什么需要进行现场平衡?
虽然车间平衡精度很高,但它无法涵盖机器在其运行环境中影响平衡的所有因素。当不平衡是由整个机器组件引起,或只能通过考虑整个机器组件来纠正时,现场平衡是必要的。常见原因包括:
- 装配不平衡: 机器的最终不平衡量是其所有旋转部件(例如叶轮、轴、联轴器、滑轮)不平衡量的总和。现场平衡可以一次性校正整个组件的不平衡量。
- 运行效果: 不平衡可能由仅在正常运行条件下出现的因素引起,例如转子的热变形、气动力或液压力。这些因素无法在车间平衡机上复制。
- 材料堆积或磨损: 对于风扇、鼓风机和离心机等机器而言,产品不均匀堆积或磨损不均匀会随着时间的推移导致不平衡。现场平衡是无需彻底检修即可纠正此类问题的唯一切实可行的方法。
- 移除的不切实际性: 对于大型机器,例如大型工业风扇或涡轮发电机,拆卸转子进行车间平衡非常昂贵且耗时。现场平衡是一种更经济、更快捷的解决方案。
现场平衡过程(影响系数法)
最常用的现场平衡方法是 影响系数法,遵循逻辑的、逐步的过程:
- 初始运行: 机器以正常运行速度运行,测量并记录初始 1X 振动幅度和相位(“不平衡矢量”)。
- 试验重量放置: 机器停止,并将已知质量的试验重物牢固地附在转子的已知角度位置上。
- 试运行: 机器再次以相同速度运转,测量并记录新的振动幅度和相位(“响应矢量”)。
- 计算: 试验砝码引起的振动矢量变化可用于计算“影响系数”。该系数描述了在校正位置处给定不平衡量的情况下,测量点处的振动变化量。然后,分析仪使用该系数和初始不平衡矢量来计算所需校正砝码的精确质量和角度。
- 校正重量放置: 机器停止,试验重量被移除,并且计算出的最终校正重量被永久地附接在指定的角度。
- 验证运行: 最后一次运行机器,以验证振动是否已降低到可接受的水平,符合以下标准: ISO 20816-1.
主要考虑因素和保障措施
现场平衡需要技巧和周密的计划。正如以下标准所述 ISO 21940-13,安全至关重要。
- 安全: 试验和校正配重必须牢固固定,以承受运行速度下的离心力。运行期间必须控制机器的进入。
- 先决条件: 在尝试平衡之前,请先了解导致 1X 振动过高的其他潜在原因,例如 错位、共振或松动等情况均应排除。
- 仪器: 该过程需要能够测量振幅和相位的振动分析仪,以及相位参考传感器(转速表)。