摘要：运动中的转子出现不平衡现象是必然的，特别是一些高速运转的机械振动，都是因为转子的不平衡，这也将影响机械的正常运转。因此，解决转子不平衡问题是消除机械振动的一项重要措施。过去采用转子离机平衡，利用专门的机器进行平衡校对，但是这样的操作方法需要对机械进行拆装，在加大施工难度的同时也可能会影响被检测器械的精度。而目前应用较广的现场动平衡技术便可以很好的避免这些难题。本文针对风机检修中现场动平衡技术的应用进行简要分析。
关键词：风机；检修；现场动平衡技术；应用
风机的使用在石化行业生产中占据着重要的地位，一旦风机出现问题，将对生产有重大的影响，更严重影响车间工人的人身安全，所以一旦振动问题应该引起重视。导致风机的振动故障，包括不平衡，宽松，接触地面，如旋转失速、不平衡振动的主要原因。我们风机失衡的原因分析，总结了现场动态平衡的常用方法，并介绍了其操作。另外我们总结了现场动平衡和经验，和常见的问题，希望能给现场动平衡技术的实现提供一定的指导和帮助。
1风机不平衡原因
风机和电动机组成的转子系统，由于风扇在使用过程中，粘泥掉落，一定程度上是由于叶轮叶片的磨损，叶轮和轴转子装配很容易出现不均匀点，质量和质心偏移量的超标问题。此时整个转子系统扭转旋转轴，质量的不均匀分布产生离心力。对转子的不平衡离心力影响轴承产生剧烈振动，加速轴承磨损，降低轴承的使用寿命，增加功率损耗，影响机械精度和相邻的正常功能，产生大量噪音，增加了操作员的负担，严重时会造成设备事故。
2风机现场动平衡方法
方法动态平衡方法包括动态平衡机平衡，整个动态平衡方法和在线动平衡方法。平衡法的动态平衡机把需要校正转子动平衡机，这就需要特殊的动平衡机。动平衡机操作条件和实际生产情况产生区别。对于较大的转子、拆装、运输是很困难的。在线动平衡结构是复杂的，平衡模块控制精度要求高、价格低等优点。考虑动态平衡的效率和可行性和大型风扇转子的结构特点，整个动态平衡是最简单、实用，可实现高速动平衡，满足的需求平衡。风机现场动平衡方法常被用来影响系数法，三点四圈方法，ANSYS动态的计算方法等。影响系数法是最常用的。
2.1三点四圆法
该方法用于电气测量技术的发展不是很发达时使用，但是在当前的生产过程中得到了一定的使用。三点四圆方法简单理解是三个计量点，然后均匀圆的周长，画四圈，根据交叉路口的大小判断重量和阶段。三点四圆方法需要几个启停设备，操作比较复杂，并且需要手工绘图，误差相对较大。
2.2影响系数法
影响系数法是使用最早，目前现场生产中最常用的一种平衡的方法，已经广泛应用于生产领域。随着经验的积累，电子测量技术的发展，影响系数法已经成熟。影响系数法是基于线性振动理论，影响系数和计算校正质量。影响系数是成功的关键是找到正确的影响系数，但由于选址不当，调查记录不允许等待某种对计算结果的影响，所以我们需要一些经验的指导，我们列出的常见问题和总结一些经验影响系数法使用。但是由于影响系数法和频繁的停机时间，对大型和动平衡校正仍然需要很长时间，所以没有无试重的现场动平衡技术那么受到关注。
2.3无试重现场动平衡方法
无试重的动态平衡方法是近年来一个热点研究领域。因为它的受欢迎程度和减少停机时间。分为两种，一种是ANSYS软件模拟，比如是通过实验研究对于重量值的对应关系和不平衡数量的对应的关系式，前者方法已用于实际生产，后者仍在研究中。
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2.411ANSYS动力计算无试重法
这种方法是使用ANSYS有限元软件，使用转子动力学，根据风扇转子的主要尺寸，质量参数建模、转子动态特性的分析，精确计算转子不平衡模型和所需的重量。同时进行数据收集，利用速度传感器轴承箱的重量来确定阶段。这种方法的计算轴系的动态特性参数的同时优化分析，方便、直观，大大减少了停机时间，缩短维修时间和成本。但这种方法要求运营商有一定的计算机专业知识，熟悉ANSYS动力学计算软件，为了理解风机转子的尺寸，质量参数和结构，实现，有一定的困难。
2.5无试重现场动平衡的实验研究
根据现场动平衡试验的原理，设计载荷平衡盘，通过实验，探索在不同转速下的平衡重量和平衡关系。通过实验，得到了低速下平衡重量及其相应的数学关系的平衡和在实验中验证了该方法的可行性。
3现场动平衡故障的识别
现场动平衡校验的测量方法是在转子支承点上用振动传感器测取振动信号，用速度传感器测取转子转速和转子振动角度信号，角度测量以转子上一个固定参考标记做为基准，将两组信号传入SB-8002振动测试仪，通过该振动测试仪提供的现场动平衡应用软件进行数据处理，最终得出校验结果。旋转机械的故障类型多种多样，据统计，设备故障的起因75%以上由不平衡引起。在现场对某一设备进行动平衡校验前，首先要判断故障的类别。转动设备若发生轴弯曲、不对中、机械松动和轴裂纹等故障时，无法使用现场动平衡技术校验。频谱分析和相位分析方法的结合使用，可以提高故障诊断准确性。
3.1相位分析
一般的转子不平衡将产生一个均匀的旋转力，此力的方向连续变化，但始终作用在径向方向。因此，轴和支承轴承趋向于以某一圆周轨道运动，然而由于轴承的垂直方向比水平方向刚性强，所以通常振动响应是一定程度的椭圆轨迹。因此，水平方向振动通常大于垂直方向振动，一般在2～3倍左右，并且机器在垂直方向的最大位移将在水平方向最大位移之前1/4转（即90°）处出现。因此水平和垂直方向的相位差约为90°。不平衡故障分为静不平衡、偶不平衡和动不平衡三种类型。动不平衡是静不平衡和偶不平衡的组合。识别转子的不平衡类型，可以大大简化平衡问题的解决。
3.2频谱分析
转子不平衡状态的现场测量，应从轴的垂直和水平方向着手，分别进行，频谱图中通常反映出不平衡部件转速1倍频率的振动（但是存在1倍频转速频率并不一定存在不平衡）。通常，这个1倍频转速频率的振动尖峰在频谱中占优势，基本上无其他频率分量，或其他分量较小。当故障仅限于不平衡时，1倍频的振动尖峰值通常大于或等于振动总幅值的80%;当同时存在不平衡及其它故障时，则可能仅为振动总幅值的5%～80%，且水平方向的振动大于垂直方向振动的50%以上。
结语
现场动平衡方法，虽然产生的时间是不同的，每个方法都有优点和缺点，但这些方法仍然是同时被使用。影响系数法相对比较成熟，但其更多的停机时间，效率相对较低。未经审判的平衡法权重虽然启停更少，但需要专业技术人员。各种各样的动平衡技术有其继续发展的空间，一般使用技术的研究往往会容易，方便工人操作的方向。
参考文献
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[3]丁庆峰.锅炉引风机叶轮现场平衡调试技术的应用[J].科技创新与应用,2016(3):2-2.
论文作者:龚泰,柳代家
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：动平衡论文; 转子论文; 不平衡论文; 现场论文; 风机论文; 方法论文; 系数论文; 《电力设备》2017年第34期论文;