單一轉(zhuǎn)子動平衡中加重平面的選取

由于靜平衡法多數(shù)情況下是單平面動平衡，所以本節(jié)不予介紹。本節(jié)重點介紹模態(tài)平衡法和影響系數(shù)法中試加重形式和加重平面軸向位置的確定。

1.作為模態(tài)平衡法，試加重的形式須與轉(zhuǎn)子不平衡形式符合，對于目前投運的汽輪機、發(fā)電機、勵磁機轉(zhuǎn)子，需要判斷的是其一、二、三階形式的不平衡。

當(dāng)支承轉(zhuǎn)子的兩個軸承座振動特性相近時，依據(jù)轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速下振動峰值的大小，即可以確定不平衡的嚴(yán)重程度。如在轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速下，兩個軸瓦振動或軸振存在顯著峰值，且兩個軸瓦振動相位同相時，說明轉(zhuǎn)子存在顯著的一階不平衡，平衡這種形式的不平衡，試加重形式和加重平面軸向位置的確定方法如下。

平衡一階不平衡試加重。對單轉(zhuǎn)子較合理的平衡而言，為避免引起三階不平衡，應(yīng)選用三個平面。三個平面的軸向位置，可近似看作是均布在轉(zhuǎn)子本體長度內(nèi)，每個平面上加重數(shù)值的分配，應(yīng)符合與二、三階振型正交的條件。但兩個端面所加平衡質(zhì)量，不論是汽輪機，還是發(fā)電機轉(zhuǎn)子，待平衡結(jié)束，都應(yīng)移至轉(zhuǎn)子本體上，而在端面留出加重位置，給以后的軸系平衡提供方便。

平衡二階不平衡試加重。如果在工作轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)子二階臨界轉(zhuǎn)速下，存在較大的反相振動，說明轉(zhuǎn)子存在顯著的二階不平衡。此時可選用轉(zhuǎn)子兩端的兩個平面，每個平面上加重數(shù)值分配應(yīng)滿足與一、三階正交。同樣，兩個端面上所加平衡質(zhì)量待平衡結(jié)束，應(yīng)移重至轉(zhuǎn)子跨內(nèi)。

平衡三階不平衡試加重。如果轉(zhuǎn)子在工作轉(zhuǎn)速下，兩個軸承呈現(xiàn)明顯的同相振動，則有兩種可能的原因，一是轉(zhuǎn)子存在顯著的三階不平衡；二是轉(zhuǎn)子外伸端存在顯著不平衡，使轉(zhuǎn)子振型畸變。

作為單轉(zhuǎn)子平衡，首先應(yīng)排除外伸端不平衡的影響。單轉(zhuǎn)子外伸端引起明顯不平衡的原因有兩個：一是外伸端存在剛性不平衡，即轉(zhuǎn)子主跨內(nèi)和外伸端未發(fā)生明顯撓曲情況下，外伸端存在的不平衡；二是外伸端質(zhì)量和長度較大，在高速下產(chǎn)生了顯著的撓曲變形。這兩個原因的區(qū)分，只要在轉(zhuǎn)子外伸端加裝一個軸振測點，即可查明。對于轉(zhuǎn)子平衡來說，后一種現(xiàn)象不容許發(fā)生，如果存在，即使轉(zhuǎn)子平衡達到滿意程度，但連成軸系后，仍將會使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生嚴(yán)重的不平衡。

防止或消除外伸端明顯撓曲變形的方法有兩個：一是轉(zhuǎn)子外伸端加支承；二是對于轉(zhuǎn)子外伸端長度和質(zhì)量較大的轉(zhuǎn)子，不要做高速動平衡。

平衡轉(zhuǎn)子三階振動的加重平面數(shù)不能少于三個，加重平面軸向合理分布可采用近似均布在轉(zhuǎn)子主跨內(nèi)的方法，每個平面上加重數(shù)值分配應(yīng)滿足與已平衡好的一、二階振型正交。同樣，平衡結(jié)束后，轉(zhuǎn)子端面加重應(yīng)移置轉(zhuǎn)子主跨內(nèi)上。

2.影響系數(shù)法試加重形式和加重平面軸向位置的確定
平衡重量與有關(guān)階振型成正交，這是模態(tài)平衡法平衡轉(zhuǎn)子的途徑；利用平衡重量與振型的非正交性，對所需要平衡的振型做多平面、多測點動平衡。這就是影響系數(shù)法平衡轉(zhuǎn)子的途徑。但是要使轉(zhuǎn)子有關(guān)階振型獲得綜合和有效的平衡，須滿足下列兩個非正交條件：加重平面的軸向位置應(yīng)合理；加重平面數(shù)不能少于要平衡的轉(zhuǎn)子的蕞高振型的階數(shù)。

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