旋轉設備的動平衡問題, 是設備運行維護中常見問題。一般判斷不平衡故障的方法: 有頻譜分析法、震源方向判斷法、相位判斷法, 也可以根據溫度計顯示值來判斷, 當振動劇烈時, 機組運行時的聲響也會發(fā)生明顯變化。要準確掌握振動情況, 目前來看, 有多種比較先進的振動數據采集器, 可繪制頻譜、波型及滑動軸承設備的軸心軌跡等, 也有便攜式測振表, 使用振幅是否超標的方法進行簡單判斷。現場動平衡儀不但可以輔助判斷轉子動平衡狀態(tài), 也可以測量振動相位, 對需加配重的質量數據計算更為準確可靠, 是兼有判斷功能及處理功能的解決動不平衡故障的理想工具。

過去人們習慣于轉子離機平衡，即在專門的動平衡機上進行平衡。這樣做需要揭蓋、拆卸、運輸轉子等工序。檢修時間長, 工序復雜, 費用高, 對大型轉子尤其困難�，F場動平衡技術縮短了檢修時間, 降低了修理費用, 減少了停機損失; 檢驗平衡效果和精度直觀準確, 且平衡成本低, 因此, 人們普遍推崇現場動平衡技術。

一、轉子不平衡振動故障的類型

旋轉設備動平衡試驗調整的范圍很廣泛, 包括轉子質心偏離幾何中心線或回轉中心調整、部件劣化檢測等。對于轉軸、電機轉子的質心偏離幾何中心線或回轉中心的情況, 在進行靜平衡試驗后, 不再納入動平衡調整。轉子葉輪的質心偏離幾何中心線或回轉中心的情況, 雖然在設備安裝前進行了靜平衡試驗, 但隨著設備運轉、葉輪磨損, 質心偏離幾何中心線或回轉中心的情況仍然會出現, 因此成為動平衡試驗調整的重要內容。旋轉設備動平衡調整范圍主要有以下幾種情況:

1、對于轉軸的質心偏離幾何中心線或回轉中心,形成力偶的不平衡情況;

2、電機轉子的質心偏離幾何中心線或回轉中心,形成力偶的不平衡情況;

3、設備投入運行后,磨損使葉輪的質心偏離幾何中心線或回轉中心, 形成力偶的不平衡情況。

二、轉子不平衡故障辨識
診斷動不平衡故障的基本方法, 首先必須分析信號的頻率成分, 是否存在轉頻突出的情況, 其次分析振動的方向特征, 必要時再分析振幅隨轉速的變化或測量相位。在頻譜分析方法中, 動不平衡故障的特點為:

1、振動波形接近正弦波;

2、振動頻率以1X轉頻振動為主,有時也有2X、3X轉頻振動;

3、軸心軌跡近似圓形,主要是針對使用滑動軸承的旋轉設備;

4、在兩個軸承處均產生較大的徑向振動,一般以水平徑向為主, 不平衡嚴重時, 還會產生較大的軸向振動;

5、動不平衡振動在相位上與轉速同步,一般情況不進行測量, 在頻譜特點不明顯時, 可參考分析設備故障。在使用現場動平衡儀作輔助判斷時, 測得的相位波動應小于 10°, 否則應排除設備存在動不平衡故障。

三、轉子不平衡故障處理

按照ISO1940《機械振動- -剛性轉子平衡品質的要求》用剩余不平衡量來檢驗平衡的精度。而機器運行是用振動的大小評價機器運行狀態(tài)的。對于剛性轉子按照ISO1940標準驗收,一般能夠滿足機器運轉要求;對于撓性轉子, 就不一定能滿足機器運行的要求。需要做額定工作轉速范圍的高速動平衡, 大型高速動平衡需要昂貴的動平衡設備, 并且專用平衡機的支承剛度、安裝環(huán)境與機器實際運轉狀態(tài)不可能完全一致, 存在相當大的誤差。

四、 現場動平衡校正必備的條件

1、只有不平衡的設備才可以實施動平衡;

2、能進行多次在工作轉速范圍內的起動運轉;

3、設備的現場環(huán)境能安裝動平衡測試儀和傳感器;

4、能在轉子上進行校正平衡配重工作;

五、現場動平衡測試儀的基本要求

1、測量頻率范圍滿足機器工作頻率范圍;

2、測量振動的范圍和精度符合標準的要求;

3、測量準確可靠,故障率低,抗干擾性強。

六、現場動平衡的準備工作：

1、初步判斷振動的原因;

2、初步確定平衡方案;

3、準備好測試儀和傳感器;

4、確定測點安裝傳感器和儀器;

5、準備好配重。動平衡調整時,配重一般選用厚度為10mm的鋼板,并根據需要截取成適當面積的正方形,并考慮焊接造成的質量變化。

試加配重m的計算:

m=100M (/Rn2)( kg)

式中, M—轉子的重量, kg;

R—試重的安裝半徑, m;

n—轉速, r/min。

七、現場動平衡作業(yè)的一般程序，設備出現動不平衡故障后, 采用現場動平衡處理方法, 其程序因情況不同而有所不同, 但一般程序是相同的。

運行中的設備轉子出現不平衡是必然的, 特別是高速回轉的機械振動, 轉子不平衡是主要激振力, 如風機、水泵電機、汽輪發(fā)電機組等, 其振動主要原因是轉子不平衡, 因此使轉子平衡是消除現場運行振動的一項重要措施。