第一部分：动态平衡的理论和监管基础

现场动平衡是振动调整技术的关键操作之一，旨在延长工业设备的使用寿命并预防紧急情况。使用Balanset-1A等便携式仪器，可以直接在操作现场进行这些操作，从而最大限度地减少停机时间和拆卸相关的成本。然而，成功的平衡不仅需要熟练操作仪器，还需要深入了解振动背后的物理过程，以及掌握规范工作质量的法规框架。

该方法的原理是基于安装试重并计算不平衡影响系数。简而言之，仪器测量旋转转子的振动（幅度和相位），然后用户在特定平面上依次添加小试重，以“校准”附加质量对振动的影响。根据振动幅度和相位的变化，仪器自动计算消除不平衡所需的校正重量和安装角度。

这种方法实现了双平面平衡的所谓三次运行法：初始测量和两次使用试重的运行（每个平面各一次）。对于单平面平衡，通常只需两次运行即可——一次不使用试重，一次使用试重。现代仪器的所有必要计算均自动完成，从而显著简化了流程并降低了操作员的资质要求。

第 1.1 节：不平衡物理学：深入分析

旋转设备振动的核心在于不平衡。不平衡是指转子质量相对于其旋转轴分布不均匀的情况。这种不均匀分布会导致离心力的产生，进而引起支架和整个机器结构的振动。不平衡问题得不到解决，后果可能是灾难性的：从轴承过早磨损和损坏，到基础和机器本身的损坏。为了有效诊断和消除不平衡，必须明确区分其类型。

不平衡类型

转子平衡机配备计算机控制监控系统，用于测量静态和动态力，以检测旋转电动机部件的不平衡。

静不平衡（单平面）： 这种不平衡的特征是转子重心沿旋转轴方向发生位移。在静态下，安装在水平棱柱体上的转子始终会以重心朝下的方式旋转。静态不平衡主要发生在长径比 (L/D) 小于 0.25 的薄盘状转子中，例如砂轮或窄风扇叶轮。静态不平衡可以通过在与重心正交的校正平面上安装一个校正重块来消除。

力偶（矩）不平衡： 这种类型的耦合不平衡发生在转子的主轴与旋转轴在质心处相交但不平行时。耦合不平衡可以表示为两个大小相等但方向相反的不平衡质量位于不同的平面上。在静态下，这种转子处于平衡状态，不平衡仅在旋转过程中以“摇摆”或“摆动”的形式表现出来。为了补偿这种不平衡，需要在两个不同的平面上安装至少两个校正配重，以产生补偿力矩。

电动机转子测试装置的技术图，该装置将铜绕组安装在精密轴承上，并连接到用于测量旋转动力学的电子监控设备。

动不平衡： 这是实际工况中最常见的不平衡类型，代表静态不平衡和耦合不平衡的组合。在这种情况下，转子的主惯性中心轴与旋转轴不重合，也不在质心处相交。为了消除动态不平衡，至少需要在两个平面上进行质量校正。Balanset-1A 等双通道仪器专为解决此类问题而设计。

准静态不平衡： 这是动态不平衡的一个特殊情况，其中主轴惯性与旋转轴相交，但不在转子的质心处。这对于诊断复杂的转子系统来说是一个微妙但重要的区别。

刚性转子和柔性转子：关键区别

平衡的基本概念之一是刚性转子和柔性转子之间的区别。这种区别决定了成功平衡的可能性和方法。

刚性转子： 如果转子的工作旋转频率明显低于其第一临界频率，并且在离心力作用下不会发生显著的弹性变形（挠曲），则转子被认为是刚性的。此类转子的平衡通常可以在两个校正平面上成功完成。Balanset-1A 仪器主要用于测量刚性转子。

柔性转子： 如果转子的旋转频率接近其临界频率或超过该频率，则认为转子具有挠性。在这种情况下，弹性轴的挠度与质心位移相当，并且本身对整体振动有显著的影响。

尝试使用刚性转子（双平面）的方法来平衡柔性转子通常会导致失败。安装校正砝码可以补偿低速（亚共振转速）下的振动，但当达到工作转速时，转子发生弯曲，这些砝码可能会激发某种弯曲振动模式，从而加剧振动。这是即使所有操作都正确执行，平衡仍然“无效”的关键原因之一。在开始工作之前，通过将转子的运行转速与已知（或计算得出的）临界频率关联起来，对转子进行分类至关重要。

如果无法绕过共振（例如，如果机器的固定转速与共振转速一致），建议在平衡过程中暂时改变设备的安装条件（例如，放松支撑刚度或安装临时弹性垫圈），以转移共振。消除转子不平衡并恢复正常振动后，机器即可恢复到标准安装条件。

第 1.2 节：监管框架：ISO 标准

平衡领域的标准发挥着多项关键作用：建立统一的技术术语，明确质量要求，更重要的是，作为技术必要性和经济可行性之间妥协的基础。过高的平衡质量要求往往不利于平衡，因此标准有助于确定在何种程度上减少不平衡是合理的。此外，标准还可用于制造商与客户之间的合同关系，以确定验收标准。

ISO 1940-1-2007（ISO 1940-1）：平衡刚性转子的质量要求

Balanset-1A 便携式平衡器和振动分析仪软件。平衡公差计算器 (ISO 1940)

该标准是确定允许残余不平衡量的基础文件。它引入了平衡质量等级（G）的概念，该等级取决于机器的类型及其运行旋转频率。

质量等级G： 每种设备都对应一个特定的质量等级，无论转速如何，该等级都保持不变。例如，破碎机建议使用G6.3级，电动机电枢和涡轮机则建议使用G2.5级。

允许残余不平衡量的计算（U_每): 该标准允许计算特定的允许不平衡值，作为平衡过程中的目标指标。计算分两个阶段进行：

1. 确定允许的特定不平衡量（e_每) 使用公式：
   e_每 = (G × 9549) / n
   式中，G为平衡质量等级（例如2.5），n为工作转速，rpm。e的计量单位_每 为g·mm/kg或μm。
2. 允许残余不平衡量的确定（U_每）对于整个转子：
   呃_每 = e_每 × 米
   其中，M 为转子质量，单位为 kg。U 的计量单位为_每 为g·mm。

例如，对于质量为 5 公斤、转速为 3000 rpm、质量等级为 G2.5 的电动机转子，计算如下：

e_每 = (2.5 × 9549) / 3000 ≈ 7.96 μm（或 g·mm/kg）。

呃_每 =7.96×5=39.8克·毫米。

这意味着平衡后，残余不平衡量不应超过39.8 g·mm。

使用该标准可以将“振动仍然过高”的主观评估转化为客观、可衡量的标准。如果仪器软件生成的最终平衡报告显示残余不平衡量在ISO公差范围内，则该工作被视为质量合格，从而在出现争议时保护执行者。

ISO 20806-2007（ISO 20806）：就地平衡

该标准直接规范了现场平衡过程。

优点： 现场平衡的主要优势在于，转子在实际运行条件下，在其支架上以及在运行载荷下进行平衡。这会自动考虑支撑系统的动态特性以及所连接轴系部件的影响，而这些因素是平衡机无法模拟的。

缺点和局限性： 该标准还指出了规划工作时必须考虑的重大缺点。

• 限制访问： 通常，进入组装机器上的校正平面很困难，从而限制了重量安装的可能性。
• 试运行需求： 平衡过程需要机器进行几次“启动-停止”循环，从生产过程和经济效率的角度来看，这可能是不可接受的。
• 严重不平衡造成的困难： 在初始不平衡量非常大的情况下，平面选择和校正重量质量的限制可能无法实现所需的平衡质量。

其他相关标准

为了完整性，还应提及其他标准，例如 ISO 21940 系列（取代 ISO 1940）、ISO 8821（规范关键影响的考虑）和 ISO 11342（针对柔性转子）。

第二部分：Balanset-1A 仪器平衡实用指南

平衡的成功取决于准备工作的周全性。大多数失败并非源于仪器故障，而是因为忽略了影响测量重复性的因素。主要的准备原则是排除所有其他可能的振动源，以便仪器仅测量不平衡的影响。

第 2.1 节：成功的基础：预平衡诊断和机器准备

在连接仪器之前，必须进行完整的机制诊断和准备。

步骤 1：初步振动诊断（真的不平衡吗？）

在进行平衡之前，最好先在振动计模式下进行初步振动测量。Balanset-1A 软件具有“振动计”模式（F5 按钮），您可以在安装任何配重之前，测量整体振动以及在旋转频率 (1x) 下单独测量组件的振动。此类诊断有助于了解振动的性质：如果主旋转谐波的振幅接近整体振动，则主要振动源很可能是转子不平衡，此时平衡是有效的。此外，每次测量的相位和振动读数应保持稳定，变化幅度不得超过 5-10%。

使用振动计或频谱分析仪 (FFT) 模式的仪器进行初步机器状况评估。

经典的不平衡迹象： 振动频谱应以转子旋转频率处的峰值（1倍转速频率处的峰值）为主。该分量在水平和垂直方向上的振幅应相当，而其他谐波的振幅应明显较低。

其他缺陷的迹象： 如果频谱在其他频率（例如，2倍、3倍转速）或非倍频处出现明显峰值，则表明存在其他问题，必须在进行平衡前予以排除。例如，2倍转速处的峰值通常表示轴未对准。

第 2 步：全面机械检查（清单）

转子： 彻底清洁所有转子表面（风扇叶片、破碎锤等），清除污垢、锈迹和粘附物。即使半径较大的区域存在少量污垢，也会导致严重的不平衡。检查是否有损坏或缺失的元件（叶片、锤子）和松动的部件。

轴承： 检查轴承组件是否存在过大的间隙、外部噪音和过热现象。磨损的轴承间隙过大会导致读数不稳定，并且无法进行平衡。有必要检查转子轴颈与轴承壳的配合情况以及间隙。

基础和框架： 确保设备安装在坚固的地基上。检查地脚螺栓是否拧紧，框架是否出现裂纹。“软脚”（即一个支架与地基不匹配）或支架结构刚度不足会导致振动能量吸收不足，读数不稳定且难以预测。

驾驶： 对于皮带传动，请检查皮带张力和状况。对于联轴器连接，请检查轴的对中情况。对中不当会导致 2 倍转速频率的振动，从而影响旋转频率下的测量结果。

安全： 确保所有防护装置均已安装并可用。工作区域应无异物和人员。

第 2.2 节：仪器设置和配置

正确安装传感器是获取准确可靠数据的关键。

硬件安装

振动传感器（加速度计）：

• 将传感器电缆连接到相应的仪器连接器（例如，Balanset-1A 的 X1 和 X2）。
• 将传感器安装在尽可能靠近转子的轴承座上。
• 关键实践：为了获得最大信号（最高灵敏度），传感器应安装在振动最大的方向。对于大多数水平放置的机器，该方向应为水平方向，因为该平面的地基刚度通常较低。使用强磁底座或螺纹安装座，以确保牢固接触。传感器固定不当是导致数据错误的主要原因之一。

相位传感器（激光转速表）：

• 将传感器连接到特殊输入（Balanset-1A 的 X3）。
• 将一小块反光胶带贴到转子的轴或其他旋转部件上。胶带应保持清洁，并具有良好的对比度。
• 将转速表安装在磁性支架上，确保激光束在整个旋转过程中稳定地照射到标记上。确保仪器显示稳定的每分钟转数 (RPM) 值。

如果传感器“错过”标记，或者相反地发出额外的脉冲，则需要校正标记的宽度/颜色，或者传感器的灵敏度/角度。例如，如果转子上有反光元件，可以用哑光胶带覆盖它们，这样它们就不会反射激光。在户外或光线明亮的房间工作时，如果可能，请保护传感器免受直射光的照射，因为明亮的灯光会对相位传感器造成干扰。

软件配置（Balanset-1A）

• 启动软件（以管理员身份）并连接 USB 接口模块。
• 进入平衡模块。为被平衡的单元创建新记录，输入其名称、质量和其他可用数据。
• 选择平衡类型：窄转子采用 1 平面（静态），其他大多数情况下采用 2 平面（动态）。
• 定义校正平面：选择转子上可以安全可靠地安装校正重量的位置（例如，风扇叶轮的后盘、轴上的特殊凹槽）。

第 2.3 节：平衡程序：分步指南

该程序基于影响系数法，仪器会“学习”转子对安装已知质量物体的响应。Balanset-1A 仪器可自动执行此过程。

这种方法实现了双平面平衡的所谓三次运行方法：初始测量和两次试验重量运行（每个平面一次）。

运行 0：初始测量

• 启动机器并使其达到稳定的运行速度。确保后续所有运行中的转速保持一致，这一点至关重要。
• 在程序中，开始测量。仪器将记录初始振动幅度和相位值（即初始矢量“O”）。

工业电机测试设备，带有安装在精密轴承上的铜绕转子，具有用于电气性能分析和诊断的计算机控制监控系统。

双平面动平衡软件界面显示振动分析数据，带有时域波形和频谱图，用于旋转机械诊断。

运行 1：在平面 1 上进行试重

• 停止机器。
• 试验重量选择： 这是最关键的一步，取决于操作员。试重的质量应足以引起振动参数的明显变化（振幅变化至少为 20-30% 或相位变化至少为 20-30 度）。如果变化太小，计算精度会很低。这是因为试重产生的微弱有用信号会被系统噪声（轴承间隙、湍流）“淹没”，导致影响系数计算错误。
• 试重安装： 牢固地固定已称重的试验砝码（m_t)，在平面1中已知半径(r)。安装必须承受离心力。记录重物相对于相位标记的角位置。
• 以相同的稳定速度启动机器。
• 进行第二次测量。仪器将记录新的振动矢量（“O+T”）。
• 停止机器并移除试验重量（除非程序另有规定）。

电动机转子测试装置的 3D 渲染，其中铜绕组安装在精密平衡设备上，连接到诊断传感器和笔记本电脑以进行性能分析。

双平面动平衡软件界面显示旋转机械在~2960 RPM 时平衡的振动分析，包括时域波形和频谱。

运行 2：在平面 2 上试重（用于双平面平衡）

• 准确重复步骤 2 中的步骤，但这次将试验砝码安装在平面 2 中。
• 开始、测量、停止并移除试验重量。

工业电机测试设备，其铜绕组安装在支架上，具有笔记本电脑控制的诊断功能，用于分析电动机的性能和效率。

双平面动平衡机界面显示旋转设备的振动分析结果和质量校正计算，以及残余不平衡读数。

校正重量的计算和安装

• 根据试运行期间记录的矢量变化，程序将自动计算每个平面的校正重量的质量和安装角度。
• 安装角度通常是从试重位置沿转子旋转方向测量的。
• 牢固地固定永久性矫正配重。使用焊接时，请记住焊缝本身也具有质量。使用螺栓时，应考虑螺栓的质量。

安装在测试设备上的大型电磁线圈或电机定子的 3D 渲染模型，带有铜绕组和监控设备，用于电气分析和性能评估。

动平衡机软件界面显示双平面平衡结果，以特定角度使用 0.290g 和 0.270g 的校正质量来消除振动。

双平面动平衡分析显示转子校正的极坐标图。界面显示质量增加要求（平面1在206°时为0.290g，平面2在9°时为0.270g），以最大限度地减少振动并实现旋转机械的机械平衡。

第三次运行：验证测量和精细平衡

• 再次启动机器。
• 执行控制测量以评估残余振动的水平。
• 将得到的值与根据 ISO 1940-1 计算的公差进行比较。
• 如果振动仍然超出公差范围，仪器将使用已知的影响系数，计算出一个较小的“精细”（调整）校正值。安装此附加重量并再次检查。通常一到两次精平衡循环就足够了。
• 完成后，保存报告和影响系数，以便将来在类似机器上使用。

测试设备上电动机转子组件的 3D 渲染，具有带绿色诊断指示器的铜绕组和用于质量控制分析的连接测量设备。

双平面动平衡软件界面显示旋转机械的振动测量结果和校正计算，显示试验质量、角度和残余不平衡值。

第三部分：高级问题解决和故障排除

本节致力于讨论现场平衡最复杂的方面——标准程序无法产生结果的情况。

动平衡涉及大型部件的旋转，因此遵守安全规程至关重要。以下是在位平衡转子时的主要安全措施：

安全措施

防止意外启动（锁定/挂牌）： 开始工作前，必须断电并断开转子驱动器。启动装置上悬挂有警示标志，以防止误启动机器。安装配重或传感器时，主要风险是转子突然启动。因此，在安装试验配重或校正配重之前，必须可靠地停止轴的运转，确保其在您不知情的情况下无法启动。例如，断开电机的自动开关并挂上带标签的锁，或拆除保险丝。只有在确保转子不会自发启动后，才能进行配重的安装。

个人防护装备： 操作旋转部件时，请使用合适的个人防护装备 (PPE)。必须佩戴安全眼镜或防护面罩，以防止小部件或重物喷出。根据需要佩戴手套（手套可在安装重物时保护双手，但在测量过程中，最好不要穿着宽松的衣服或戴手套，以免被旋转部件钩住）。衣服应紧身，边缘无松垂。长发应扎入头套内。操作噪音较大的机器时（例如，平衡大型风扇可能会产生强烈噪音），请使用耳塞或耳机。如果使用焊接方法固定重物，则还应佩戴焊接面罩和焊接手套，并移除易燃材料。

机器周围的危险区域： 限制未经授权人员进入平衡区。试运行期间，应在设备周围设置屏障或至少设置警示带。危险区域半径至少为3-5米，大型转子的危险区域半径甚至更大。在转子加速过程中，任何人不得位于旋转部件线上或转子旋转平面附近。做好应急准备：操作员应准备好紧急停止按钮或靠近电源开关，以便在出现外部噪音、振动超过允许水平或重物弹出时立即切断设备电源。

可靠的重量附件： 安装试验或永久校正配重时，务必特别注意其固定。临时试验配重通常用螺栓固定在现有孔位上，或用强力胶带/双面胶粘贴（适用于较小配重和低速），或在几个点上进行点焊（如果安全且材料允许）。永久校正配重应可靠且长期固定：通常采用焊接、螺栓/螺钉固定，或在所需位置进行金属钻孔（去除质量块）。旋转过程中，绝对禁止将固定不当的配重留在转子上（例如，使用没有备用磁铁或强度低的胶水）——抛出的配重会成为危险的抛射物。务必计算离心力：即使是10克的螺栓在3000转/分的转速下也会产生很大的抛射力，因此附件必须能够承受较大的过载。每次停机后，在再次启动转子之前，请检查试验配重附件是否松动。

设备电气安全： Balanset-1A 仪器通常通过笔记本电脑的 USB 端口供电，这是安全的。但如果笔记本电脑通过适配器连接到 220V 电网，则应遵守一般电气安全措施：使用可靠的接地插座，避免线缆穿过潮湿或高温区域，保护设备免受潮湿。禁止在 Balanset 仪器连接网络时拆卸或维修仪器或其电源。所有传感器连接均应在仪器断电（断开 USB 或断开笔记本电脑电源）的情况下进行。如果工作现场电压不稳定或存在强电干扰，建议使用独立电源（例如 UPS、电池）为笔记本电脑供电，以避免信号干扰或仪器关机。

考虑转子特征： 某些转子可能需要采取额外的预防措施。例如，在平衡高速转子时，确保其转速不超过允许值（避免“失控”）。为此，可以使用转速限制或提前检查转速。柔性长转子在旋转过程中可能会达到临界转速——应做好在振动过大时迅速降低转速的准备。如果在带有工作流体的装置（例如泵、液压系统）上进行平衡，请确保平衡过程中不会出现流体供应或其他负载变化。

文档和沟通： 根据职业安全规则，贵企业最好制定专门的安全平衡作业指导书。指导书应涵盖所有列出的措施，并可能包含其他附加措施（例如，要求有第二名观察员在场、工作前检查工具等）。所有参与工作的团队都应熟悉这些指导书。在开始实验之前，进行简短的讲解：谁负责什么工作，何时发出停止信号，以及应使用哪些常规手势。如果一个人在控制面板旁，另一个人在测量设备旁，这一点尤为重要。

遵守上述措施可最大程度地降低平衡过程中的风险。请记住，安全高于平衡速度。与其让事故发生，不如花更多时间进行准备和控制。在平衡实践中，已知有因忽视规则（例如，配重固定不牢固）而导致事故和受伤的案例。因此，请负责任地对待这一过程：平衡不仅是一项技术活，而且是一项潜在的危险操作，需要纪律严明、注意力集中。

第 3.1 节：诊断和克服测量不稳定性（“浮动”读数）

症状： 在相同条件下重复测量时，幅度和/或相位读数会发生显著变化（“浮动”、“跳跃”）。这使得无法进行校正计算。

根本原因： 该仪器没有故障。它准确地报告了系统的振动响应不稳定且不可预测。专家的任务是找到并消除这种不稳定的根源。

系统诊断算法：

• 机械松动： 这是最常见的原因。检查轴承座安装螺栓、机架地脚螺栓是否拧紧。检查地基或机架是否有裂缝。消除“软脚”现象。
• 轴承缺陷： 滚动轴承内部间隙过大或轴承壳磨损会导致轴在支架内部混乱移动，从而导致读数不稳定。
• 与过程相关的不稳定性：
  • 空气动力学（风扇）： 湍流气流、叶片的流动分离会对叶轮产生随机力的影响。
  • 液压（泵）： 空化——液体中气泡的形成和破裂——会产生强大的随机液压冲击。这些冲击会完全掩盖不平衡产生的周期性信号，使平衡无法进行。
  • 内部质量运动（破碎机、磨机）： 在运行过程中，物料可以在转子内部移动并重新分布，形成“移动不平衡”。
• 谐振： 如果运行速度非常接近结构的固有频率，即使轻微的速度变化（50-100 rpm）也会导致振动幅度和相位发生巨大变化。在共振区进行平衡是不可能的。有必要进行滑行测试（在机器停止时）以确定共振峰值，并选择远离共振峰值的速度进行平衡。
• 热效应： 随着机器升温，热膨胀可能导致轴弯曲或对中变化，从而导致读数“漂移”。必须等到机器达到稳定的热状态，并在此温度下进行所有测量。
• 邻近设备的影响： 邻近运行机器的强烈振动可能会通过地板传递，导致测量结果失真。如有可能，请隔离需要平衡的设备或停止干扰源。

第 3.2 节：当平衡无济于事时：识别根本缺陷

症状： 平衡程序已执行，读数稳定，但最终振动仍然较高。或者一个平面的平衡会导致另一个平面的振动加剧。

根本原因： 振动加剧并非由简单的不平衡引起。操作员正在尝试使用质量校正法解决几何形状或部件故障问题。在这种情况下，一次不成功的平衡尝试实际上是一次成功的诊断测试，证明问题并非不平衡。

利用频谱分析仪进行鉴别诊断：

• 轴错位： 主要特征：2 倍转速时振动峰值高，通常伴有 1 倍转速时显著峰值。轴向振动高也是其特征。试图“平衡”不对中注定会失败。解决方案：进行高质量的轴对中。
• 滚动轴承缺陷： 表现为频谱中特征“轴承”频率（BPFO、BPFI、BSF、FTF）处的高频振动，这些频率并非旋转频率的倍数。Balanset 仪器中的 FFT 功能有助于检测这些峰值。
• 轴弓： 表现为 1x RPM 时的峰值（类似于不平衡），但通常伴有 2x RPM 时的明显分量和高轴向振动，使图像类似于不平衡和错位的组合。
• 电气问题（电动机）： 磁场不对称（例如，由于转子条缺陷或气隙偏心）可能导致两倍电源频率（50 Hz 电网为 100 Hz）的振动。这种振动无法通过机械平衡消除。

泵中的气蚀就是一个复杂因果关系的例子。低入口压力会导致液体沸腾并形成气泡。气泡随后在叶轮上破裂，造成两种后果：1) 叶片的侵蚀磨损，随着时间的推移，这实际上会改变转子的平衡；2) 强大的随机液压冲击会产生宽带振动“噪声”，完全掩盖不平衡产生的有用信号，导致读数不稳定。解决方案不是平衡，而是消除液压原因：检查和清洁吸入管路，确保有足够的气蚀裕度 (NPSH)。

常见的平衡错误及预防技巧

在进行转子平衡时，尤其是在现场条件下，初学者经常会遇到一些典型的错误。以下是一些常见错误以及如何避免这些错误的建议：

平衡故障或脏污的转子： 最常见的错误之一是尝试平衡存在其他问题的转子：轴承磨损、间隙、裂纹、粘附污垢等。因此，不平衡可能不是振动的主要原因，即使经过长时间的尝试，振动仍然很高。建议：在进行平衡前务必检查机械装置的状况。

试验重量太小： 一个常见的错误是安装的试重质量不足。结果，它的影响淹没在测量噪声中：相位几乎没有偏移，振幅仅变化几个百分点，并且校正重量计算变得不准确。建议：目标是 20-30% 振动变化规则。有时最好使用不同的试重进行多次尝试（保留最成功的选项） - 仪器允许这样做，您只需覆盖第一次运行的结果。另请注意：取用过大的试重也是不可取的，因为它会使支架超载。选择试重质量合适的试重，安装后，1× 振动振幅相对于原始振幅至少变化四分之一。如果在第一次试运行后您发现变化很小 - 大胆增加试重质量并重复测量。

不遵守制度恒定性和共振效应： 如果在不同运行之间进行平衡时，转子转速差异明显，或者在测量过程中转速“浮动”，结果将不准确。此外，如果转速接近系统的共振频率，振动响应可能难以预测（相移较大、振幅分散）。错误在于忽略了这些因素。建议：在所有测量过程中始终保持稳定且相同的转速。如果驱动器带有调节器，请设置固定转速（例如，所有测量的转速均为1500 rpm）。避免超过结构临界转速。如果您注意到每次运行之间相位“跳跃”，且振幅在相同条件下没有重复，则怀疑存在共振。在这种情况下，尝试降低或提高转速10-15%并重复测量，或者改变机器的安装刚度以抑制共振。关键在于将测量范围移出共振区，否则平衡就毫无意义。

相位和标记错误： 用户有时会对角度测量感到困惑。例如，错误地指示了计算砝码安装角度的起始位置。结果，砝码的安装位置与仪器计算的位置不同。建议：仔细监测角度测量过程。在Balanset-1A中，校正砝码角度通常是从试砝码位置沿旋转方向测量的。也就是说，如果仪器显示“平面1：45°”，则表示从试砝码所在位置沿旋转方向测量45°。例如，钟表指针顺时针旋转，转子顺时针旋转，因此90°就是表盘上3点钟的位置。某些仪器（或程序）可能会从标记位置或其他方向测量相位——请务必阅读具体的设备说明。为避免混淆，您可以直接在转子上标记：将试砝码位置标记为0°，然后用箭头指示旋转方向，并使用量角器或纸质模板测量永久砝码的角度。

注意：平衡过程中，转速表不可移动。转速表应始终指向圆周上的同一点。如果相位标记移位或重新安装相位传感器，整个相位图像将会被破坏。

配重物安装不正确或丢失： 有时，由于匆忙之中拧紧了砝码，导致下次启动时砝码脱落或移位。这样一来，本次运行的所有测量都将毫无意义，而且最重要的是，这非常危险。或者另一个错误是，在方法论要求移除砝码时忘记移除砝码，结果仪器认为它不存在，但它仍然留在转子上（或者相反——程序应该保留它，但你却移除了它）。建议：严格遵循所选的方法论——如果在安装第二个砝码之前需要移除砝码，请移除它，并且不要忘记它。使用检查表：“移除砝码 1，移除砝码 2”——计算之前，请确保转子上没有多余的砝码。安装砝码时，务必检查其可靠性。最好多花 5 分钟进行钻孔或拧紧螺栓，而不是事后再寻找弹出的砝码。旋转过程中，切勿站在砝码可能弹出的平面上——这是一条安全规则，也适用于发生错误的情况。

不使用仪器功能： 一些操作员不知不觉地忽略了Balanset-1A的实用功能。例如，他们没有保存类似转子的影响系数，即使仪器提供了滑行曲线图和频谱模式，他们也没有使用。建议：熟悉仪器手册并使用所有选项。Balanset-1A可以绘制滑行过程中的振动变化图（有助于共振检测），进行频谱分析（有助于确保1次谐波占主导地位），甚至可以通过非接触式传感器（如果连接了传感器）测量相对轴振动。这些功能可以提供宝贵的信息。此外，保存的影响系数可以让下次平衡类似的转子时无需试配重——一次运行就足够了，节省时间。

总而言之，预防错误比纠正错误更容易。认真准备、严格遵循测量方法、使用可靠的紧固装置以及运用仪器逻辑是成功快速完成平衡的关键。如果出现问题，请立即中断流程，分析情况（可借助振动诊断工具），然后继续操作。平衡是一个反复进行的过程，需要耐心和精准度。

实际设置和校准的示例：

假设我们需要平衡两台相同通风机组的转子。首先，我们需要为第一台风机设置仪器：安装软件，连接传感器（两个安装在支架上，一个安装在立柱上），准备启动风机（拆除机壳，做好标记）。我们用试重物对第一台风机进行平衡，仪器会计算并给出修正建议——我们安装试重物，使振动降低到标准值。然后，我们保存系数文件（通过仪器菜单）。现在，转到第二台相同的风机，我们可以加载此文件。仪器会要求立即执行控制运行（本质上是对第二台风机进行运行0测量），并使用先前加载的系数，立即为第二台风机提供修正重物的质量和角度。我们安装重物，启动——第一次试运行就显著降低了振动，通常在公差范围内。因此，在第一台机器上保存校准数据的仪器设置可以显著缩短第二台风机的平衡时间。当然，如果第二台风机的振动没有降低到标准值，可以使用试重物进行额外的循环，但通常保存的数据就足够了。

平衡质量标准

第四部分：常见问题和应用说明

本节总结了实用建议并回答了现场条件下专家最常提出的问题。

第 4.1 节：常见问题 (FAQ)

何时使用单平面平衡，何时使用双平面平衡？
对于窄盘形转子（长径比）采用单平面（静态）平衡 < 0.25），此时耦合不平衡可忽略不计。几乎所有其他转子，尤其是长径比> 0.25或高速运转。

如果试重引起危险的振动增加该怎么办？
立即停止机器。这意味着试重物安装的位置过于靠近现有重点，加剧了不平衡。解决方法很简单：将试重物从原始位置旋转 180 度。

保存的影响系数可以用于另一台机器吗？
是的，但前提是另一台机器完全相同——相同的型号、相同的转子、相同的基础、相同的轴承。结构刚度的任何变化都会改变影响系数，使其失效。最佳做法是始终对每台新机器进行新的试运行。

如何计算键槽？（ISO 8821）
标准做法（除非文档另有规定）是在不带配合件进行平衡时，在轴键槽中使用“半键”。这可以补偿键填充轴槽部分的重量。使用全键或不使用键进行平衡会导致组件平衡不正确。

最重要的安全措施是什么？

• 电气安全： 使用带有两个顺序开关的连接方案，以防止转子意外“失控”。安装配重时，请执行上锁挂牌 (LOTO) 程序。工作应在监督下进行，工作区域应设置警戒线。
• 机械安全： 请勿穿着宽松且易摇晃的衣物工作。启动前，请确保所有防护装置均已安装到位。切勿触摸旋转部件或尝试手动制动转子。确保校正配重块牢固固定，以免抛出。
• 一般生产文化： 保持工作场所清洁，不要弄乱走道。

第 4.2 节：特定设备类型的平衡指南

工业风扇和排烟机：

• 问题： 最容易因叶片上产品堆积（质量增加）或磨损（质量损失）而导致不平衡。
• 程序： 开始工作前，务必彻底清洁叶轮。平衡工作可能需要几个步骤：首先是叶轮本身，然后是与轴的组装。注意可能导致不稳定的空气动力。

泵：

• 问题： 主要敌人——空化。
• 程序： 平衡前，请确保入口处有足够的气蚀裕度 (NPSHa)。检查吸入管道或过滤器是否堵塞。如果听到特征性的“沙砾”噪音且振动不稳定，请首先排除液压问题。

破碎机、磨碎机和粉碎机：

• 问题： 极度磨损，由于锤子/搅拌器断裂或磨损，可能出现较大且突然的不平衡变化。转子很重，并且在高冲击载荷下运行。
• 程序： 检查工作部件的完整性和连接情况。由于振动较大，可能需要将机架额外固定在地面上，以获得稳定的读数。

电动机电枢：

• 问题： 可能同时具有机械和电气振动源。
• 程序： 使用频谱分析仪检查两倍电源频率（例如 100 Hz）下的振动。振动的存在表明存在电气故障，而不是不平衡。对于直流电机电枢和感应电机，适用标准动平衡程序。

结论

使用Balanset-1A等便携式仪器对转子进行现场动平衡是提高工业设备运行可靠性和效率的有力工具。然而，分析表明，该程序的成功与其说取决于仪器本身，不如说取决于专业人员的资质和运用系统化方法的能力。

本指南的主要结论可以归结为几个基本原则：

准备决定结果： 彻底清洁转子、检查轴承和基础状况以及进行初步振动诊断以排除其他缺陷是成功平衡的必要条件。

符合标准是质量和法律保护的基础： 应用 ISO 1940-1 确定残余不平衡公差，将主观评估转变为客观、可衡量且具有法律意义的结果。

该仪器不仅是一个平衡器，而且还是一个诊断工具： 无法平衡机制或读数不稳定不是仪器故障，而是重要的诊断信号，表明存在更严重的问题，例如未对准、共振、轴承缺陷或技术违规。

了解过程物理是解决非标准任务的关键： 了解刚性转子和柔性转子之间的差异，理解共振影响、热变形和技术因素（例如空化），可以让专家在标准逐步说明不起作用的情况下做出正确的决策。

因此，有效的现场平衡是现代仪器精确测量与基于振动理论、标准和实践经验的深入分析方法的结合。遵循本指南中的建议，技术专家不仅能够成功应对典型任务，还能有效地诊断和解决旋转设备振动中复杂且重要的问题。