了解平衡机
A 平衡机 （也称为车间动平衡机）是一种专门用于测量 不平衡 在一个 动盘 在将该转子从原机上拆下后，该设备会在经过校准的悬挂装置中驱动转子旋转，并测量由此产生的 振动 或力，并根据这些读数计算出每个部件中不平衡的幅值和角位置 校正平面 ——这样操作人员就能在需要的位置进行钻孔、磨削或添加配重。动平衡机是转子制造和高精度维修工作的核心，在这些工作中，零部件必须通过平衡认证后才能重新投入使用。
1. 定义：什么是平衡机？
从本质上讲，平衡机是一项受控实验，旨在 离心力. 当一个不平衡的转子旋转时，其重心点会产生一种旋转力，该力与残余质量的偏心率及转速的平方成正比。 该设备以稳定且已知的转速驱动转子旋转，检测该重心点产生的每转一次的力或位移，并将其解析为所需的平衡块质量及其安装角度。由于转子安装在设备自身的精密支撑上而非工作轴承上，因此该测量方法将转子作为独立部件进行检测——完全不受联轴器、基础及装配影响。
正是这种对部件层面的关注，才使得车间平衡工作能够取得如此精确的成果。一个新的涡轮轮毂、泵 叶轮，电动机电枢或机床主轴通常需要在机床上进行高精度的动平衡 平衡质量等级 在组装之前，这能提供一个干净、可重复的基准点，而仅靠现场校正无法保证这一点。
2. 平衡机的关键部件
一台典型的卧式平衡机由少数几个定义明确的子系统组成，每个子系统都对测量精度有所贡献：
- 床/底座 一个坚固、笨重的基座，既能提供稳定性，又能防止外部地板振动影响测量结果。这里的质量和刚度直接决定了机器能够检测到的最小不平衡量。
- 悬挂系统（底座）： 两个支撑点——有时也被称为 轴承座 — 这些部件承载着转子的轴颈。它们在某个方向上被设计得非常刚性，而在测量方向上则具有一定的柔韧性，因此转子只能在传感器能够读取的位置自由移动。
- 传感器： 安装在悬架上的传感器——通常 加速度计, 速度传感器，或称压电元件——它们将不平衡响应转换为电信号。
- 驱动系统 配备皮带、端部驱动或气动驱动的电动机，可将转子加速至恒定且受控的平衡转速。
- 旋转参考传感器： 通常是一个光电传感器，用于检测一条 反光带，或者键槽上的接近传感器。它每转一次发出的脉冲——其作用与 转速表 在实地工作中发挥作用——确立了 阶段 角度，告诉机器 其中 沉重感便落在了那里。
- 仪器： 一款微处理器控制台，可在运行速度下对传感器信号进行滤波，并应用 影响系数，并显示每个平面上的不平衡量和不平衡角。
3. 硬轴承与软轴承机器
平衡机的分类依据是其悬挂系统在平衡转速下的工作特性——这种区分决定了它们的校准方式以及测量对象。
a) 硬轴承平衡机
悬挂非常硬，机器测量了 强逼 由不平衡引起。转子-悬挂系统的固有频率与之相匹配 以上 平衡转速，因此转子转速远低于 谐振 且读数稳定。其决定性优势在于 永久校准：操作员只需输入转子的尺寸和轴承位置，机器即可直接读取准确的不平衡值，无需对每个新零件进行试运行。这种高效性和多功能性使硬轴承平衡机成为现代工业平衡车间中的标准选择。
b) 软轴承平衡机
悬挂系统非常灵活，机器的尺寸为 位移 （振动）。在此，系统的固有频率恰好 低于 平衡转速，因此转子运行在共振频率之上。这些机器极其灵敏——非常适合处理非常小或轻量的转子——但需要使用已知 试验重量 对于每种转子类型，因为位移与不平衡之间的关系取决于具体的转子和安装情况。这种方法的权衡在于：灵敏度与安装时间之间存在取舍。
4. 动平衡机与现场动平衡
车轮动平衡和 实地平衡 回答两个不同的问题，而一个运作良好的可靠性计划会同时采用这两种方法。
- 动平衡机（车间动平衡）： 转子作为独立部件被拆下并进行动平衡。这种做法能确保极高的精度，非常适合新转子或翻新转子，从而在投入使用前就证明该部件本身符合严格的公差要求。
- 实地平衡: 转子是在安装于其自身轴承中且处于自身运行条件下的情况下进行动平衡的。这可校正整个转子 组件 ——包括键、联轴器、风扇轮毂及运行影响——并可在无需大拆卸的情况下，对已投入运行的设备进行不平衡校正。
这两者是相辅相成的。转子通常在制造或维修时进行车间动平衡，然后进行最终 平衡配平 在现场吸收装配和运行带来的影响。对于已组装好的机器，这一步骤完全不需要专用设备：只需一台便携式双通道分析仪，例如 平衡仪-1a 测量机器自身轴承的1×振幅和相位，计算影响系数，并验证最终结果 残余不平衡量 与选定的ISO等级进行对比——实际上，这与车间动平衡机进行的测量相同，但是在转子实际运转时进行的。
5. 标准与验收
机器报告的不平衡值需与根据以下数据确定的接受限值进行比对： ISO 21940-11 （即人们熟知的 ISO 1940-1 的现代版本），该标准定义了 平衡质量等级 — G6.3、G2.5、G1.0 等 — 这些标准规定了针对特定转子质量和工作转速的允许残余不平衡值。这些机器本身的描述和评估见 ISO 21940-21，其中介绍了如何验证平衡机的精度以及可达到的最小残余不平衡值。将等级转换为允许的克-毫米值，并将其分配到两个平面上，使用该工具可以快速完成。 余量不平衡计算器（ISO 21940-11）, 而 平衡机灵敏度计算器 有助于确认该设备能否真正解决陡坡路段所要求的平衡问题。
