动平衡的分析

设备动平衡不良或故障通常是指旋转机械的转子部件质量相对于旋转轴的轴心发生偏心时所引起异常振动。现场动平衡就是指在不拆除设备的情况下，直接进行转子部件的动平衡校正(一般需要专用仪器)。在讲述如何动平衡前，首先让我们认识、了解动平衡不良表现出来的特征及动平衡不良对设备的影响：

一、动平衡异常对设备产生的不良影响：

1. 降低设备的预期使用寿命，特别表现在轴承的早期损坏；

2. 缩短设备的保养周期；

3. 增加设备维护成本；

4. 影响产品质量；

5. 恶[wiki]化工[/wiki]作环境等。

二、动平衡不良所表现出的特征及分析时的一些注意事项：

既然动平衡不良对设备有如此严重的影响，在设备存在动平衡不良时，我们就必须对其进行动平衡矫正，但在动平衡矫正前，分析鉴别引起动平衡不良原因是我们进行动平衡矫正的最本质的首要步骤，以下从不平衡的振动特征和一些已经验证过的分析技巧来论述如何鉴别不平衡：

（1）不平衡的振动特征：

不平衡的基本特征直观易懂，当质量分布不均的转子转动时，不平衡量的旋转特性即通过振动特征反映出来；

a. 振动的周期性与工作转速同频，主要振动能量集中于设备的一倍旋转速度；

b. 振动强度程度相对工作转速的变化很敏感；

c. 径向振动幅度最高；

d. 振动的振幅和相位角具有稳定性和可重复性；

e. 振动的相位角在水平和垂直方向相差约900。

（2）不平衡的分析确认：

a. 频谱的一倍转速振幅大且谐波非常小；

b. 重大振幅中不夹带其他峰值；

c. 运用高解析度放大或用时间同步平均方法证实精确的一倍转速特征；

d. 一倍转速频率的振幅在水平和垂直方向没有巨大差异，除非在结构上存在不对称的钢性特征；

e. 轴向一倍频的振动强度小于径向

f. 每个转动周期产生一次对称波形，不存在削顶或顶端间断；

g. 相位分析中，同一轴承座水平与垂直相差约90度；

（3）导致设备不平衡的主要因素（可矫正）有：

1．加工公差与安装公差不正确；

2．制造误差（转动部件偏心等）；

3．材质不均（铸件存在空洞等）

4．部件缺损（转动部件腐蚀或磨损等）

5．存在热变形或机械变形等

6．转动部件弯曲；

7．异物附着导致质量偏心

（4）不能通过动平衡矫正的其他因素：

1. 设备存在严重松动（包括轴承间隙变大）；

2. 设备在运行速度附近激发共振；

3. 轴破裂；

4. 轴承损坏；

5. 传动部件磨损导致力矩不平衡；

6. 设备存在不对心；

7. 设备安装倾斜（如设备基础沉降，设备安装调整垫损坏等造成）；

小结：引起动平衡不良的因素错综复杂，因此我们在动平衡前必须认真分析导致设备振动异常的真正原因，如果设备存在以上不可矫正原因，我们就必须在动平衡前将这些问题处理好，否则动平衡矫正将不能达到预期效果。

三、现场快速动平衡仪器简介：

我们目前使用的仪器为美国csi公司生产的双通道2120机械分析仪，他可以同时监测到一个平面不同两点的振动和设备的实际转速，根据测量出的两点振动值及相位角与初始振动及相位角变化进行比较，自行计算出不平衡量的多少及分布角度，我们只要根据仪器计算结果，就可以很方便的在不平衡旋转部件的相应位置增减配重块单元，完成设备的动平衡矫正。