现场动平衡服务及案例

引言：    

成都卓微科技有限公司已开展全国范围内的现场动平衡服务。

转子动平衡故障是旋转机械设备基础故障之一。所谓基础是因为这种故障很常见，但并不代表准确诊断这类故障的难度小。

不平衡是转子质量分布不均匀造成的。不平衡的那部分质量在转动时产生离心力，这个离心力随着不平衡质量的旋转而旋转，从而引起振动。这种振动传到轴承上，使轴承上各点每转一周承受一次作用力。不平衡产生的额外的离心力会造成超出设备部件的承受范围，从而导致各种机械故障。

调整转子的质量分布，减少不平衡产生振动的过程称之为“平衡”。平衡可以防止轴承超载，避免疲劳性断裂，从而延长机器使用寿命。

转子在自身轴承和支架上而不是在平衡机上进行平衡称为“现场平衡”。其特点如下：

不需要专门的平衡设备，仅使用适当的现场测试仪器；

对生产和工作影响Z小；

对操作人员的技术水平要求较高；

平衡工作的效率不如平衡机。

转子现场动平衡是工业行业处理转子不平衡故障的有效方法，在工业现场获得大量的实践应用。其中，对刚性转子（低于临界转速0.5倍的转子）的现场动平衡应用较为成熟简单；柔性转子（高于临界转速0.7倍以上的转子）的现场动平衡难度较大，需要平衡理论与经验技巧的完美组合才能完成成功的现场转子动平衡。

以下以一个汽轮机组的动平衡案例为例，介绍实际转子动平衡故障的诊断及现场动平衡过程。      

某发电机振动测试及现场动平衡测试报告

一、概述

1月24日某发电机大修后各瓦轴振在1200rpm时即达到报警值，对发电机组进行了全面的测试与分析诊断。

二、现场测试及分析

1、1月24日振动测量

1月24日，转速1250rpm，振动数据见表1，各瓦轴振均报警，各瓦轴振波形图见图2，从波形看振动基本为正弦波，振动以转频振动为主，但从202和203的相位关系看二者基本反向，结合二者波形对比图见图3，初步分析轴系对中存在问题，建议进行复查和调整。

表1  各瓦轴振1250rpm时振动（单位：µm）(报警值75)

图2  1250rpm各轴瓦轴振波形图

（左从上到下201A、201B、202A、202B，右从上到下203A、203B、204A、204B）

图3 1250rpm202B（绿）与203B（蓝）轴振波形对比图

2、1月25日振动测量

1月25日凌晨检查联轴器对中发现轴系下张口达到320µm，左右径向偏差100µm以上，轴系对中偏差很大，调整后25日下午开机测试，达到3000rpm时测试数据见表2，发电机侧振动报警，振动波形图见图4，振动以转频振动为主，但机组在3000rpm运转一段时间后发电机侧振动逐渐增大，现场发现4瓦侧轴与发电机端盖已经出现火花，刮蹭明显，增大后的振动波形图见图5，Z大振动已经超过200µm，随即停机，拆除端盖，轴上有明显的磨损痕迹。

拆除端盖后3000rpm振动见表3，4瓦侧振动报警，振动波形图见图6，振动以转频振动为主，发电机转子存在动不平衡，决定对发电机转子进行现场动平衡。

表2  调整中心后各瓦轴振3000rpm时振动（单位：µm）

表3  拆除发电机端盖后各瓦轴振3000rpm时振动（单位：µm）

图4 调整轴系对中后刚到3000rpm各轴瓦轴振波形图

（左从上到下201A、201B、202A、202B，右从上到下203A、203B、204A、204B）

图5 4瓦侧轴与电机端盖之间动静磨擦后3瓦、4瓦振动逐渐增大后各轴瓦轴振波形图

（左从上到下201A、201B、202A、202B，右从上到下203A、203B、204A、204B）

图6  拆除4瓦侧电机端盖后3000rpm各轴瓦轴振波形图

（左从上到下201A、201B、202A、202B，右从上到下203A、203B、204A、204B）

3、1月26日振动测量

1月26日凌晨对发电机转子进行现场动平衡处理，动平衡数据见表4，通过平衡处理发电机振动明显好转，并网后振动见表5，振动均在合格范围内而且有下降的趋势，振动波形见图7。

表4  振动测试数据表（红色数据为参与加重计算数据）

表5  动平衡后并网振动数据（单位：µm）

图7  动平衡后各轴瓦轴振波形图

(左从上到下201A、201B、202A、202B，右从上到下203A、203B、204A、204B）

三、结论

通过对中调整、间隙调整及现场动平衡处理后机组运行良好。

成都卓微科技有限公司的转子动平衡专家在转子动平衡诊断及转子现场动平衡领域拥有多年的经验，对多个行业及各类转子的现场动平衡有大量的成功案例。我们提供的现场动平衡服务专业、响应速度快，启停次数少，能满足各类行业的转子动平衡精度要求。此外成都卓微科技有限公司开发有动平衡计算软件，长按下图进入“小卓动平衡助手”，可供业内朋友们使用，方便现场动平衡。

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（来源：卓微科技）