转子不平衡量两点测定法制造技术

一种对旋转机械进行平衡的方法，采用这种方法不需要鉴相设备。根据在基频上测量出设备的原始振动值，和测出两次分别给定已知质量和相位的试重在轴承上引起的振动值，进行解析计算或几何作图，求出旋转机械不平衡量的大小和相位，进而对设备进行平衡。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
旋转机械是工业上最常用的一种机械，在工业应用上，经常要对旋转机械进行平衡，以减小机械的振动。本专利技术提供一种简便的方法，测量出旋转机械的不平衡量，从而对旋转机械进行平衡。在工业应用上，一般采用单面或双面法对旋转机械进行平衡。旋转设备在运行过程中，会受到介质磨损等因素影响，造成转子质量不匀，这些不平衡经过力的合成运算后，如果能集中到一个旋转平衡平面上，忽略不平衡力偶的影响，就可以采用单面法对旋转机械进行平衡。但是如果不能忽略不平衡力偶的影响，转子质量不匀引起的不平衡量经过力的合成运算后，至少需要两个旋转平衡平面对合力和合力偶进行平衡。即单面法可以对合力进行平衡，而双面法不仅可以对合力进行平衡，而且能对合力偶进行平衡。但是，不管采用哪种方法，都需要测量和计算出转子的不平衡量，即求出合力或合力偶的大小和方向，因此需要测量和计算的合力或合力偶是一个矢量。目前国内外对转子不平衡量的测定一般采用影响系数法，即在平衡平面上给定一个已知质量和相对于旋转中心位置的单试重或力偶试重，根据增加试重前后振动和相位变化的情况，计算出单位试重对振动和相位的影响，再根据这个影响计算出原始的不平衡量。这种测定方法不仅需要测振装置，还需要要有一个鉴相装置，利用这两种装置可以测量出不平衡量的大小和相位，但是，这种装置增加了设备的成本。本人经过多年的研究，找出了一种新的不平衡量测定的方法，这种方法只需要测振装置而不需要鉴相装置也可以测出不平衡量的大小和相位。这种方法的原理是这样的首先测量出原始的振动值A0，再在平衡平面上给定一个已知质量和相对于旋转中心位置的单试重或力偶试重，可以设定这一位置的相位为0，半径R，测量出第一次加试重的振动值A1；然后，将这同一个单位试重或力力偶试重旋转90度，即相位为90度，半径仍然为R，再测量出第二次加试重的振动值A2，然后根据其相位关系和振动值大小变化，采用绘图或解析计算的方法，求出原始不平衡量的大小和相位，从而对转子进行平衡。解析计算的方法是这样的，设原始振动的相位为X，第一次加试重后合成的相位为Y，第二次加试重后合成的相位为Z，试重的质量为G，设不考虑原始振动影响，仅由试重影起的振动值为A，由此可列方程如下A0*SinX＝A1*SinY (1)A0*CosX+A＝A1*CosY (2)A0*CosX＝A2*CosZ (3)A0*SinX+A＝A2*SinZ (4)由以上四个方程，可以计算出原始振动的相位X，试重影响系数K＝G/A，进而计算出原始振动所需要的配重G0＝A0*K。绘图的方法是这样的，如图4所示，在坐标系中，以O为圆心，振动值A0为半径画圆O；接着以圆O在X轴上的交点A为圆心，振动值A1为半径画圆A；再以圆O在Y轴上的交点B为圆心，振动值A2为半径画圆B；设圆A和圆B的交点为C、D两点，则向量OC和OD就是不平衡量的可能矢量，再比较OC或OB的模与原始振动的大小，其差别小的即是转子的不平衡量。下面，我们参照附图说明转子平衡的步骤在图1中，1是转子，2是平衡面，3是轴，4是游动端轴承，5是止动端轴承，6是试重。在图2中，1第二次配重，2是转子，3是第一次配重，4是轴。在图3中，1是转子，2是平衡面，3是轴，4是游动端轴承，5是止动端轴承，6是试重，7是试重。实际应用的步骤是这样的，首先根据转子的结构判断出转子的振动主要是由于合力还是由于合力偶引起，这样就可以决定先采用单面法还是双面法进行平衡。第二步是测出转子在基频上的振动值A0。再根据转子的直径、质量、转速等因素选定合适的试重，设质量为G。第三步，如附图所示，停机并将试重焊接在平衡面上，采用单面平衡法时，只使用一个试重，如附图1所示，将试重焊结在平衡面的外缘上；而采用双面平衡法时，则需要两个相同重量的试重，同时呈对角分别焊结在两个平衡面的外缘上，它们相对于回转中心呈180度角，如图3所示。启动设备，再次测出转子在基频上的振动值A1。第四步，停机并将试重取下，按旋转方向旋转90度，再次焊接原试重，启动后测出基频振动值A2。通过分析比较A0、A1、A2和两次试重之间的位置关系，计算出转子不平衡量的相位和质量，取下试重，焊接上计算出的平衡配重，启动设备，完成平衡过程。采用本方法进行转子平衡，即可以用于平衡机的平衡，也可以用于在线机上平衡。利用本专利编制成平衡软件，只需简易的仪器，就可以对旋转机械进行平衡，因此具有很广的应用范围。权利要求1.一种旋转设备不平衡量的测量和计算方法，这种方法不需要鉴相装置，它通过测量三次旋转设备在轴承上引起基频振动值的大小来计算不平衡量。2.权利要求1所说的测量三次是这样实现的，第一次测量由不平衡量引起的原始振动，第二次测量在平衡面上任一位置加试重后所引起的振动，第三 次测量的振动是取下前一次的试重，旋转90度后，再加在平衡面上，启动设备所测得的振动值。3.权力要求1所说的计算方法包括解析计算和绘图法两种，解析计算的公式如下A0*SinX＝A1*SinY (1)A0*CosX+A＝A1*CosY (2)A0*CosX＝A2*CosZ (3)A0*SinX+A＝A2*SinZ (4)方程式中，原始振动的相位为X，振动值为A0，第一次加试重后合成的相位为Y，振动值为A1，第二次加试重后合成的相位为Z，振动值为A2，试重的质量为G，不考虑原始振动影响，仅由试重影起的振动值为A。由此可计算出不平衡量的相位x和配重G*A0/A。4.权力要求3所说的绘图法是这样的，建立坐标系，以O为圆心，振动值A0为半径画圆O；接着以圆O在X轴上的交点A为圆心，振动值A1为半径画圆A；再以圆O在Y轴上的交点B为圆心，振动值A2为半径画圆B；设圆A和圆B的交点为C、D两点，则向量OC和OD就是不平衡量的可能矢量，再比较OC或OB的模与原始振动的大小，其差别小的即是转子的不平衡量。全文摘要一种对旋转机械进行平衡的方法,采用这种方法不需要鉴相设备。根据在基频上测量出设备的原始振动值,和测出两次分别给定已知质量和相位的试重在轴承上引起的振动值,进行解析计算或几何作图,求出旋转机械不平衡量的大小和相位,进而对设备进行平衡。文档编号G01M1/14GK1269504SQ9911642公开日2000年10月11日 申请日期1999年4月6日 优先权日1999年4月6日专利技术者黄震西 申请人:黄震西 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转设备不平衡量的测量和计算方法，这种方法不需要鉴相装置，它通过测量三次旋转设备在轴承上引起基频振动值的大小来计算不平衡量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄震西，
申请(专利权)人：黄震西，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]