转子动不平衡的危害及消除方法

： ． 、 ｘ
一
衡不 能完 全消 除不平 衡量 ， 还 残 留了一 些 不平 衡量 ， 残
留的剩余不平衡量依然会引起振动； 另一方面 ， 影响振
动 的 因素 是多 方面 的 ， 转子 的 不平衡 量 只 是其 中之 一 ， 其他 因素 的存 在依然 会导 致振 动的产 生 。
３ 实 际运行 中破坏转子动平衡 的因素
工 业 科 技
２ ０ １ ３ 年（ 第４ ２ 卷） 第４ 期
转 子 动 不 平衡 的危 害及 消 除方 法
马志清 ， 巨璇 绚
（ 兰州石化公 司 动力厂 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ６ ０ ）
摘
要： 通 过典 型事故分析 ， 阐明离 心压 缩机转子动不平衡对振 动的影 响 ， 说 明了离心 压缩机转 子动 不平衡 的危 害 ， 简要
衰 ２ 转子动平衡实验报告 委觯 ｆ 立 机修三 车间 二空薄
３ ０ ０ ｋ ｇ
平衡品质密切相关。转子的剩余不平衡量是机组运行的 主要指标 ， 有效的控制转子剩余不平衡量， 使其在允许的
范围内， 对压缩机的平稳运行起着极其重要的作用。
２ 转子动不平衡 的危 害
２ ． １ 事故描述
２ ０ ０ ７年 ６月 ２ ９ 日， 二空 １ ＃ 机（ ２ Ｍ Ｃ Ｌ － ＿ １ ４ ５ ７机 型 的
试ｆ 牛 ｌ 名 称
试件重量
送件 日 期 ２ ０ ０ ７ 年７ 月５日 试验 日 期 ２ ０ ０ ７ 年７ 月８ 日
试件工作转速 １ ２ Ｉ ／ ｋ ／ ｎ ／ ｎ
压缩机 ） 因转子振动持续较高， 停机检修。技术人员首
２ ． ２ 动不 平衡 对 振动 的影 响
由转子动平衡实验报告可知， 压缩机转子的原始不 平衡量远远大于图纸技术要求的允许不平衡量。我们知
道转子的振动主要是 由于转子的离心力失去平衡而引起
的， 而转子不平衡量正是引起离心力不平衡的原因。 如图１ 所示 ， 以近端为例 ， 在做动平衡实验之前其
瞄 Ｆ
器
同理可 得 ， 转 子动 平 衡后 剩 余 不 平 衡 量 Ｇ ＝３ ４ ． ９
ｇ・ ｍ ｍ所产生的剩余不平衡离心力
Ｆ ＝ ５ ５ （ Ｎ）
可见 ， 对于 ３ ０ ０ ｋ ｇ重 的 转 子 来 说 ， 虽然 １ １ ９ ３ ． １
ｇ・ ｎ ｌ ｌ ｎ 是一个很小的不平衡量， 但是其所产生的不平衡
３ ． １ 机 组检修 后转 子装 配时 的误差
图 １ 转 子 不 平 衡 量 示 意 图
在实际的运行中， 由于各种不可能避免的因素， 转
子装 配 时不 可能 做 到 压 缩 机转 子 和 增 速 机 完全 同 心 。
Ｆ＝ｍ ｅ ｗ ＝Ｇ ‘ １ ） ＝Ｇ （ Ｎ ｗ ／ ３ ０ ）
其 中 Ｎ为转 速 ， 即 Ｎ＝１ ２ ０ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ
贝 ０ Ｆ＝ １ １ ９ ３ ． １ ×（ ４ ０ ０ｘ ３ ． １ ４ ） ×１ ０ — ６ ＝ １ ９ ８ １ （ Ｎ ）
当增速 机通过 联 轴 器传 递转 矩 的时 候 ， 就 会 产 生 一 个 额 外 的力 Ｆ ， 如 图 ２所 示 ， 而这 个 力在 转子 高 速转 动 时 就 会使压 缩机 转子 产生 一定 的动不平 衡量 。
先核 实 了 机 组 润 滑 油 的 油 温 、 油 压， 在 确 定 油 温 （ ４ ８ ℃） 、 油压 （ ０ ． ２ ４ Ｍ ｐ ａ ） 正常后 ， 排除 了油温、 油压异
图纸 要 求 试件 近端
１ １ ９ ３ ． １ ｇ・ ｌ ｌ ＇ ｌ ＇ ｔ ｌ
允洋 Ｆ 衡量《 ５ ０ Ｃ ・ ｎ ＇ ｌ Ｔ ｌ ｚ ｉ 酋 牙 量 远端
离 心力是不 可 忽 略 的。为进 一 步说 明离 心力 对 振 动 的
影响， 我们将不 平衡离心 力分 解在 水平 和垂直 两个 方 向
上， 即图中的 Ｆ Ｘ和 Ｆ Ｙ 。随着转子 的旋转 ， 不平衡离心
１ ４ ０ １ ． ０ｇ・ ｎ ｌ Ｉ ｌ
试嘘 近端
耪
： 衡量 远端
１ ２ ５ ． ６ ｇ・ ｍ
常影响油膜形成 不利 ， 进而引起机组振动升高 的可能
性。紧接着抽取油样化验 ， 化验结果见表 １ 。
裹１ Ｎ ４ ６ ＃ 防锈汽轮机油化验结果 与理 论值 比较
３ ４ ． ９ ｇ・ ｌ 撇
的因素 ， 结果是各 固定螺栓都无松动迹象 ， 联轴器也完
好无损 ， 进一步的测量结果也表明 ， 转子 与联轴器 的同
心度也 在允许 的范 围内 （ 同心度 允差 － ｔ － ０ ． ０ ４ ａ ｒ ｍ） ， 至 此， 技术人员基本上 排除 了除转子不平衡量 以外 的所 有影响振动 的因素。并最终决定做 转子动平衡 实验 ， 实验报告见表 ２ 。
叙 述了转子动平衡原理 ， 分析了破坏转子动平衡 的因素 ， 并结合兰州石化 公司动力厂空分车 间离心压缩 机实际运行 状况 ， 从 机组平稳运行 ， 安全保 供等考虑 ， 提 出解决 措施 。 关键词 ： 动平衡 ； 转子 ； 振动； 压缩机 ； 平衡原理
１ 选题背景
实践表明， 离心压缩机转子的运行平稳性与转子的
３ １
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Ｙ Ｊ
工 业 科 技
除转 子 的不 平 衡 量 ， 但实际上 ， 由于 各 种原 因 ， 总会 残
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留一些剩余不平衡量 ， 机组运行 中只要不超过允许用
不平 衡量 就可 以 了。 转子 动平衡 后 ， 仍然存 在振 动 ， 一方 面 是 因为 动平
化验结果表 明 ， 润滑油各项指标都符合要求。至
此， 彻底排 除 了润滑 油 因素 引起 机组振 动 的可能性。 接着 ， 技术人员逐一检查紧固螺栓 ， 联轴器等影响振动
原始不平衡量 Ｇ＝ １ １ ９ ３ ． １ ｇ・ ｍ ｍ， 根据公式
Ｆ ＝ｍｅ ∞
得 Ｇ所产生的不平衡离心力
作者简 介 ： 马志清 （ １ ９ ８ ６ 一） ， 男， 汉族 ， 大学本科 ， 主要从事技术 管理 工作 。