綜述
風機轉子的材質不均勻，制造、加工和安裝誤差，以及運行條件發(fā)生變化、轉子結垢、磨損等原因，不可避免存在質量偏心，引起轉子的不平衡而產(chǎn)生振動。機組振動是十分復雜的問題，其原因也是多方面的，但主要還是與轉子本身的不平衡有關。據(jù)統(tǒng)計，約有60%~70%的振動故障是由于轉子本身的質量不平衡引起的?，F(xiàn)場動平衡是在實際狀態(tài)下進行的，轉子的工作轉速與其它的各種因素均較符合實際情況，這樣可補充平衡機的不足，而且現(xiàn)場動平衡無需拆卸轉子，方便快捷，對減少停產(chǎn)損失和檢修費用具有平衡機*的優(yōu)勢。
一，風機常用的平衡方法
風機常用的平衡方法主要有：（1）平衡機平衡。該法需要平衡機，并要將轉子從現(xiàn)場卸下，運輸?shù)跹b到平衡機上，這種方法使用于制造廠。工礦企業(yè)若使用這種方法，則工作量大，費時多，影響生產(chǎn)，經(jīng)濟上不合算。（2）三點平衡法。該法于現(xiàn)場進行，在轉子的圓周上選三點分別試加重，用振動監(jiān)控儀分次測出振動狀態(tài)，按比例作圖求出不平衡量的相位與大小。根據(jù)應用情況，此方法平衡的精度不很理想。（3）閃頻法平衡。該法使用閃頻測振儀在現(xiàn)場進行平衡，可達到很高的精度。（4）影響系數(shù)法。該法不必將轉子從機器上拆卸下來，在現(xiàn)場就可進行平衡，這是一種快速、、高精度的現(xiàn)場平衡法，也是常用的一種方法。
二， 影響系數(shù)法的局限性
一般情況下，影響系數(shù)是通過實驗（或試驗）獲取的，在影響系數(shù)已經(jīng)求得的情況下，如果再碰到相同的平衡問題，可以直接將這些影響系數(shù)拿來計算平衡配重，實現(xiàn)無試重平衡。然而平衡效果的好壞取決于所獲得的影響系數(shù)的優(yōu)劣，平衡工作實踐也證實了這一點。有的影響系數(shù)直接使用后平衡效果很好，而另一些影響系數(shù)直接使用后平衡效果不甚理想，這是因為影響系數(shù)本身受到平衡實驗過程的影響，比如試重大小和加裝位置的不同，都會導致所得到的影響系數(shù)在品質和質量上存在差異。因此影響系數(shù)法確定試加重量的方向也有較大誤差和局限性。由大量的現(xiàn)場動平衡經(jīng)驗證明，使用機械振動滯后角確定轉子不平衡方向，是較為可靠和通用的一種方法。
三，機械振動滯后角的確定
機械滯后角就是偏心質量與振動高點之間的夾角。在振動領域內(nèi)，相位可以看作振動信號上某一點，與振動信號頻率相同的基準信號或轉子某一點之間的關系。這個關系在振動相位測量中都是把振動的一個周期分成360等分（度），它們之間的導前或滯后關系直接用角度表示。當轉子上標記位置一定，即脈沖信號的脈沖位置不變，振動相位ψ只與振動信號起始相位有關。振動信號起始相位與轉子上不平衡方向、振動傳感器位置、機械滯后角φ有關。而在一臺具體的機組上，轉速一定時，機械滯后角φ一定，因此當轉速和振動傳感器位置一定時，振動相位的變化，即表示轉子上不平衡方向的變化，它們具體的關系如圖1所示。平衡重量的位置為：α=ψ測+φ+180°
式中 α—失重點的真實相位；ψ測—測得振動相位；φ—機械振動滯后角。 http://365sensor.com/
P 風機振動高點 Q 風機不平衡的位置 T 風機加平衡配重的位置
通過對積累的資料與數(shù)據(jù)進行整理分析，總結出風機和電動機轉子一次加重的重要參數(shù)，即機械振動滯后角、風機和電動機轉子每10μm應加的配重量（見表1）。⊥、—、⊙分別表示垂直方向、水平方向、軸向。
表1 動平衡參數(shù)
| 方向 | 機械振動滯后角/（°） | 風機每10μm
應加配重量/㎏ | 電動機每10 μm
應加配重量/㎏ |
| ⊥ | 40 | 0.05 | 0.08 |
由表1可知，在風機停機之前測得各軸瓦原始不平衡振動參數(shù)，可立刻找出風機和電動機轉子不平衡質量的相位與大小，這樣只要開停機一次就能完成現(xiàn)場平衡工作。
四， 現(xiàn)場動平衡
4.1 風機單面動平衡
采用一次加重，對2#105m2的主抽風機進行現(xiàn)場動平衡。在風機停機前，用動平衡儀測得風機各軸瓦原始振動幅值和相位，如表2所示。
表2 風機軸瓦原始振動幅值和相位
| 軸 瓦 | 振 幅/μm | 相 位/（°） |
| ⊥ | — | ⊙ | ⊥ | — | ⊙ |
| 3＃ | 16 | 66 | 14 | 330 | 140 | 320 |
| 4＃ | 7 | 33 | 16 | 320 | 145 | 310 |
從表2結果看，3#軸瓦與4#軸瓦的垂直與水平振動相位基本相同，因此是典型的動不平衡，風機振動是可以平衡下來的。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，只要計算垂直方向的相位就完滿足動平衡的要求。則風機動平衡所需加的平衡重量位置為：
α⊥=（330°+320°）/2+180°+40°=545°，即185°
測得風機zui大幅值為66μm，考慮到焊條重量，實際按60μm計算，則應加平衡重量為：
60×0.05=0.30（kg）
根據(jù)計算結果，確定出風機轉子應加重量的大小和位置為0.30kg、∠185°。啟動風機后，測得風機各軸瓦振動幅值和相位如表3所示。
表3 風機加重后軸瓦振動幅值和相位
| 軸 瓦 | 振 幅/μm | 相 位/（°） |
| ⊥ | — | ⊙ | ⊥ | — | ⊙ |
| 3＃ | 7 | 15 | 6 | 340 | 145 | 325 |
| 4＃ | 4 | 11 | 6.5 | 330 | 150 | 320 |
根據(jù)SJ9500-11型風機振動標準，30μm為優(yōu)，60μm為良，90μm為可，因此所測振動數(shù)據(jù)均在范圍之內(nèi)。
5.2 電動機雙面動平衡
采用一次加重對1#風機進行現(xiàn)場平衡，用動平衡儀測得電動機各軸瓦原始振動幅值和相位，見表4。
表4 電動機軸瓦原始振動幅值和相位
| 軸 瓦 | 振 幅/μm | 相 位/（°） |
| ⊥ | — | ⊙ | ⊥ | — | ⊙ |
| 1＃ | 19 | 62 | 20 | 260 | 30 | 280 |
| 2＃ | 16 | 33 | 18 | 270 | 35 | 275 |
則需加的平衡重量位置為：α⊥=（260°+270°）/2+180°+40°=485°，即125°
由于電動機轉子在120°位置有加重位置（由螺栓固定），因此確定加重位置為120°。測得電動機zui大幅值為62μm，則應加平衡重量為：62×0.08=0.496（kg）
根據(jù)計算結果，確定電動機轉子應加重量的大小和位置為0.496㎏、∠125°。啟動電動機后，測得各軸瓦振動幅值和相位，如表5所示。
表5 電動機加重后軸瓦振動幅值和相位
| 軸 瓦 | 振 幅/μm | 相 位/（°） |
| ⊥ | — | ⊙ | ⊥ | — | ⊙ |
| 1＃ | 3 | 13 | 2.5 | 180 | 10 | 325 |
| 2＃ | 2 | 10 | 2 | 180 | 350 | 320 |
根據(jù)電動機振動標準，所測振動數(shù)據(jù)都在范圍之內(nèi)，證明動平衡是成功的。
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