概述

  隨著現(xiàn)代化工業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的性能提出了越來(lái)越高地要求。旋轉(zhuǎn)設(shè)備其質(zhì)量中心由于種種原因與旋轉(zhuǎn)中心不重合時(shí)會(huì)因離心力產(chǎn)生振動(dòng)。該振動(dòng)嚴(yán)重影響了設(shè)備使用精度，縮短支撐軸承的壽命。要消除這種振動(dòng)必須用到動(dòng)平衡技術(shù)。

VT系列動(dòng)平衡測(cè)量?jī)x瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)外最高技術(shù)，采用大規(guī)模集成電路和單片機(jī)技術(shù)。該儀器具有多功能性，既可作轉(zhuǎn)速表用，又可作振動(dòng)測(cè)試用。既可作時(shí)域分析，又可作頻域分析。特別是具有測(cè)量動(dòng)平衡的一切功能。

該儀器操作簡(jiǎn)單，人機(jī)對(duì)話，菜單提示，測(cè)量數(shù)據(jù)可隨時(shí)鎖定保持。VT動(dòng)平衡儀結(jié)構(gòu)緊湊重量輕，鍵盤及顯示屏在面板上，而輸入輸出插口及各種控制開(kāi)關(guān)均置于面板上。VT動(dòng)平衡儀可以對(duì)各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械進(jìn)行整機(jī)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡，相當(dāng)于一臺(tái)可移動(dòng)的動(dòng)平衡機(jī)。它設(shè)計(jì)精巧攜帶方便，整個(gè)儀器裝在一只便攜儀器箱內(nèi)。 

動(dòng)平衡測(cè)量中的若干問(wèn)題

   6.1、確認(rèn)轉(zhuǎn)子設(shè)備是否有不平衡引起振動(dòng)

   首先要確認(rèn)轉(zhuǎn)子設(shè)備是否存在不平衡引起振動(dòng)?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的振動(dòng)是復(fù)雜的，一般混頻振動(dòng)。只有在不平衡振動(dòng)分量占混頻總振動(dòng)量的80%以上，使用本儀器才能看到效果。具體說(shuō)運(yùn)用本儀器的“信號(hào)分析”里“FFT分析”功能，對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。通過(guò)頻譜分析，如果基頻的振動(dòng)量很大，其他倍頻振動(dòng)量都很小，甚至沒(méi)有。運(yùn)用本儀器的操作就能達(dá)到令人滿意的效果。

6.2、動(dòng)平衡儀對(duì)設(shè)備的基本要求

動(dòng)平衡儀對(duì)機(jī)器設(shè)備的基本要求：①在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行多次啟停機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。具體說(shuō)用試重法，對(duì)單面平衡至少需要開(kāi)3次機(jī)，對(duì)雙面平衡至少需要開(kāi)4次機(jī)，才能看到動(dòng)平衡的效果。②能夠便利在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行加重或去重工作。一切密封的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子或軸系或不允許在轉(zhuǎn)子校正平面上加重或去重，是無(wú)法進(jìn)行動(dòng)平衡操作。③現(xiàn)場(chǎng)能方便安裝傳感器，單面平衡需求一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器和一個(gè)振動(dòng)傳感器，雙面平衡需求一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器和二個(gè)振動(dòng)傳感器。這些是動(dòng)平衡儀測(cè)量的先決條件。

6.3、如何提高動(dòng)平衡儀測(cè)量精度

動(dòng)平衡儀不同于動(dòng)平衡機(jī)。動(dòng)平衡機(jī)既有電控部分，又有支撐轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械部分。動(dòng)平衡儀只有電控部分，其支撐轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械部分是由各家用戶提供的；現(xiàn)場(chǎng)有進(jìn)口設(shè)備；有國(guó)產(chǎn)設(shè)備；有各廠自己生產(chǎn)的設(shè)備；有臨時(shí)焊接的設(shè)備，各種設(shè)備機(jī)械加工的精度各不相同，差別很大。另外現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試環(huán)境也是不同的有的干擾大，有的干擾小。這就造成平衡儀到各廠家測(cè)量精度的不同，無(wú)法給出一個(gè)統(tǒng)一的測(cè)量精度標(biāo)準(zhǔn)。在本儀器中只有一個(gè)技術(shù)指標(biāo)，不平衡量減少率≥８5％，這個(gè)指標(biāo)也是比較籠統(tǒng)的。在進(jìn)口設(shè)備；國(guó)產(chǎn)設(shè)備中能夠達(dá)到這個(gè)指標(biāo)，對(duì)各廠自己生產(chǎn)的設(shè)備只能接近這個(gè)指標(biāo)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)焊接的設(shè)備則是很難達(dá)這個(gè)指標(biāo)。總之動(dòng)平衡儀測(cè)量精度取決于支撐轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備的精度等級(jí)，設(shè)備的精度等級(jí)越高，動(dòng)平衡儀測(cè)量精度也越高。用我單位動(dòng)平衡儀，用動(dòng)平衡機(jī)的機(jī)械部分，同樣可以達(dá)到動(dòng)平衡機(jī)的技術(shù)指示，這毫無(wú)疑義的。

6.4、動(dòng)平衡儀與動(dòng)平衡機(jī)的區(qū)別

現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀的優(yōu)點(diǎn)：①現(xiàn)場(chǎng)平衡是在*裝配好的機(jī)器上進(jìn)行的，可以補(bǔ)償裝配上的誤差。②不必拆卸機(jī)器和運(yùn)輸轉(zhuǎn)子到動(dòng)平衡機(jī)。節(jié)省時(shí)間；降低費(fèi)用；減少停機(jī)損失。③現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀可以平衡任何重量和體積大小轉(zhuǎn)子。動(dòng)平衡機(jī)則對(duì)轉(zhuǎn)子重量和尺寸是有一定規(guī)定要求的。④較低的投資成本，動(dòng)平衡機(jī)少則幾萬(wàn)多則十幾萬(wàn)元，一臺(tái)便攜式動(dòng)平衡儀一般都在1萬(wàn)元以下。

6.5、三種轉(zhuǎn)速傳感器的比較

轉(zhuǎn)速傳感器有霍爾轉(zhuǎn)速傳感器，光電轉(zhuǎn)速傳感器以及激光轉(zhuǎn)速傳感器（選配件）。

本儀器配套發(fā)貨是霍爾傳感器?；魻杺鞲衅鞯膬?yōu)點(diǎn)是；輸出脈沖好，測(cè)量精度高，抗干擾能力強(qiáng)，現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)單。對(duì)準(zhǔn)配套小磁鋼后，測(cè)量過(guò)程中不要做任何調(diào)整，方便可靠。缺點(diǎn)是：小磁鋼在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)飛出來(lái)。如果平面上有孔；有槽；有飛沿，用502膠水貼牢，最高轉(zhuǎn)速大約4000∽5000轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速在3000轉(zhuǎn)以下用502膠水筒單處理一下就可以用。

光電轉(zhuǎn)速傳感器的優(yōu)點(diǎn)是；測(cè)量轉(zhuǎn)速時(shí)只貼一張反光紙，沒(méi)有任何附加質(zhì)量。缺點(diǎn)是：易受光線的干擾。要求在轉(zhuǎn)軸上貼的反光紙，并且黑白分明，邊緣齊整,用專用反光紙效果 好。光電傳感器對(duì)準(zhǔn)反光紙后，真正運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試中還要調(diào)節(jié)傳感器的距離和靈敏度，不夠安全。高速時(shí)讀數(shù)易跳動(dòng)，最多可以測(cè)到10000轉(zhuǎn)。

相比光電傳感器，霍爾傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速的范圍很廣，抗外部環(huán)境干擾能力強(qiáng)，現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)單。我們推薦：在能夠用霍爾傳感器場(chǎng)合盡量用它。

用戶根據(jù)機(jī)器設(shè)備的實(shí)際轉(zhuǎn)速，任選一種。

激光轉(zhuǎn)速傳感器近新發(fā)展起來(lái)一種轉(zhuǎn)速傳感器，最高轉(zhuǎn)速可以測(cè)到60000轉(zhuǎn)，適用于高速測(cè)量。其測(cè)試方法與光電轉(zhuǎn)速傳感器一樣。比光電轉(zhuǎn)速傳感器抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量距離遠(yuǎn)，讀數(shù)穩(wěn)定可靠。只是價(jià)格比較貴，需要單獨(dú)購(gòu)買。

6.6、如何克服小磁鋼附加質(zhì)量的影響

使用霍爾轉(zhuǎn)速傳感器，需要配套小磁鋼作為標(biāo)志。小磁鋼本身是一個(gè)質(zhì)量塊，有一定附加質(zhì)量，對(duì)平衡精度要求高的用戶是不容許的。解決的方法是在同半徑對(duì)面的位置（相差180°位置），反貼一個(gè)同樣的小磁鋼。正貼小磁鋼測(cè)轉(zhuǎn)速，反貼小磁鋼抵消附加質(zhì)量。另外安放小磁鋼半徑盡量小一點(diǎn)也可以減少小磁鋼附加質(zhì)量的影響。

6.7、傳感器數(shù)值穩(wěn)定是動(dòng)平衡測(cè)量的關(guān)鍵

傳感器數(shù)值穩(wěn)定，包括轉(zhuǎn)速數(shù)值穩(wěn)定和振動(dòng)數(shù)值穩(wěn)定。使用霍爾轉(zhuǎn)速傳感器或激光轉(zhuǎn)速傳感器數(shù)值的穩(wěn)定是很容易。使用光電轉(zhuǎn)速傳感器數(shù)值不穩(wěn)定，需要重新做光電標(biāo)志，調(diào)節(jié)光電傳感器與光標(biāo)紙的距離以及傳感器上靈敏度旋鈕。另外還要注意每次設(shè)備開(kāi)機(jī)，轉(zhuǎn)速測(cè)量值要基本一致，變化值在10轉(zhuǎn)以內(nèi)。振動(dòng)傳感器測(cè)量數(shù)值不穩(wěn)定。解決的方法是：①振動(dòng)傳感器要求安裝在軸承座平面上，并且越靠近軸承座越好。傳感器可在任意角度測(cè)量，原則是測(cè)到振動(dòng)幅度最大，數(shù)值 穩(wěn)定的方向測(cè)量。②在動(dòng)平衡萊單圖5-6帶寬選擇中選用窄帶濾波，增加抗干擾能力。③對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)器設(shè)備，增加其剛性支撐，加強(qiáng)設(shè)備底腳安裝固定。在設(shè)備的底部采取減振措施。保證振動(dòng)的幅值與相角讀數(shù)只在個(gè)位上數(shù)變化，十位上數(shù)基本不變化。傳感器數(shù)值穩(wěn)定是動(dòng)平衡結(jié)果重復(fù)性好，誤差小的關(guān)鍵。

6.8、試重法中試重的重量和角度的確定

試重法動(dòng)平衡工作需要試加重，根據(jù)加重前后的振動(dòng)變化計(jì)算出應(yīng)加重量與相角。試重塊重量大小的選擇很重要。試重塊重量重了，有可能導(dǎo)致機(jī)器振動(dòng)過(guò)大，損壞設(shè)備。試重塊重量輕了，加重前后的振動(dòng)變化不大，計(jì)算出誤差較大。試加重大小可以按加重產(chǎn)生的離心力近似等于1%轉(zhuǎn)子重量的原則來(lái)確定。推薦方法是：在上述原則中，取試加重重量可以偏輕一些。無(wú)論單面或雙面平衡，首先記錄初始振動(dòng)的幅值和相角，然后記錄加重后振動(dòng)的幅值和相角。比較前后二次振動(dòng)的幅值和相角的變化，當(dāng)幅值大于±20%變化，相角大于±20°變化，就認(rèn)為試重塊重量是合適。相位變化比振幅變化更重要，只要相角大于±20°變化就行。如果相位變化不明顯，就應(yīng)加大試重的重量。上述所說(shuō)是針對(duì)著第一個(gè)轉(zhuǎn)子選取試重重量方法，對(duì)于同樣尺寸；同樣大小第二個(gè)轉(zhuǎn)子只要取第一個(gè)轉(zhuǎn)子巳經(jīng)計(jì)算出來(lái)轉(zhuǎn)子上存在的不平衡量作為試重塊大小就可以。

6.9、試重法和影響系數(shù)法的運(yùn)用

對(duì)同一轉(zhuǎn)子或同一外形尺寸、材料及結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，可以認(rèn)為其影響系數(shù)是不變的。因此，為提高生產(chǎn)效率，對(duì)同一轉(zhuǎn)子或同一外形尺寸、材料及結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，在使用試重法求得了其影響系數(shù)后，就可以使用影響系數(shù)法對(duì)這些轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡。使用影響系數(shù)法進(jìn)行平衡省去了加試重的步驟。對(duì)第一個(gè)轉(zhuǎn)子（新轉(zhuǎn)子）必須用試重法做動(dòng)平衡，對(duì)于同樣尺寸；同樣大小第二個(gè)轉(zhuǎn)子（老轉(zhuǎn)子）可以用影響系數(shù)法做動(dòng)平衡，前提是手邊有通過(guò)使用試重法求得了其轉(zhuǎn)子影響系數(shù)記錄。試重法適用于大型的單件的轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡。影響系數(shù)法適用于小型的多批量的轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡。

6.10、動(dòng)平衡測(cè)試過(guò)程的安全要求

在動(dòng)平衡測(cè)試過(guò)程，要時(shí)刻注意安全。①振動(dòng)傳感器下面磁吸座，轉(zhuǎn)速傳感器軟管磁力座，吸力很大，極易夾住手指，操作應(yīng)十分注意安全。②使用霍爾傳感器配套小磁鋼一定要用502膠水將其粘牢。③使用光電傳感器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中調(diào)節(jié)傳感器的距離和靈敏度時(shí)，一定注意安全。④試重最好采用螺釘連接到轉(zhuǎn)子，對(duì)于將試重焊接在轉(zhuǎn)子上，一定要焊牢保證運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能掉下來(lái)。

6.11、剩余不平衡量的選擇標(biāo)準(zhǔn)

   剩余不平衡量的標(biāo)準(zhǔn)：

①對(duì)儀器而言，當(dāng)屏幕上顯示振動(dòng)信號(hào)的上下跳動(dòng)幅值超過(guò)±30%，上下跳動(dòng)相角超過(guò)±30°。動(dòng)平衡測(cè)量就不能進(jìn)行。此時(shí)屏幕顯示的配重M就是轉(zhuǎn)子的剩余不平衡量。

   ②如果振動(dòng)信號(hào)選用的是振動(dòng)烈度mm/s單位，請(qǐng)參照評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。