无试重的现场动平衡技术研究
石化行业高速旋转机械的安全运行问题一直受到人们广为关注。高速旋转机械受物料的影响较大，冲击、腐蚀、磨损、结焦都会对机器的转子系统造成不平衡故障。而旋转机械的振动故障有70％来源于转子系统的不平衡。通常，维护人员对于振动较大的转子，进行拆除处理，直接更换叶轮等，重新安装后运行，达到降低振动的目的。然而，由于旋转部件原始不平衡量的存在，导致机器运转后，有时振动依然超过标准的允许值。为防止毁机，威胁现场人员的安全与保障生产的正常运行，需进行动平衡校正。动平衡校正分为三种方法:平衡机平衡校正、现场动平衡校正、在线动平衡校正。三种动平衡技术，其中平衡机平衡技术起源较早，也最为成熟。但校正步骤较为烦琐，耗费的财力、物力、人力较大;在线动平衡技术实现了机器在不停机的状况下，通过传感器测试，诊断后直接平衡校正。然而，这种技术需要精确的平衡校正执行机构，对于众多机器来说又受操作空间的限制及成本的限制;现阶段，现场动平衡技术对于石化企业旋转机械的平衡校正优势最大。一方面，现场动平衡技术解决了转子拆装的麻烦;通过实地工况的检测，得到转子的实际振动情况，便于精确解决故障;该技术可在较短的时间内完成故障处理，恢复生产，极大地降低了企业安全运行风险与损失。另一方面，该技术较其它两种技术的应用成本都要低，更符合现阶段石化企业的需求。但目前，现场动平衡技术一般需要测试转子系统的原始振动情况以及加试重后的振动情况，来诊断原始不平衡量的大小和相位，再进行平衡校正，从而实现降低振动的目的。该法试重的过程不仅往往需要反复多次，由此导致多次开、停机。这给企业生产正常、连续运转带来了一些困难，同时对于大型设备来说，每次开、停机的经济损失都是巨大的，有时甚至是条件不允许的。为解决这个难题，本文对现场动平衡技术提出了无试重的动平衡技术进行了研究，并提出了一种新的方法来实现该目的。本文依据多年来实验室对动平衡技术的研究，设计了两个平衡盘作为平衡机构，以两平面动平衡的方法，通过加平衡配重的方式，探索了无试重的现场动平衡技术。这种方法的提出，无需试重过程，实现了仅一次停机加平衡配重，达到平衡校正的效果。避免了现场动平衡校正过程中，需要试重找原始不平衡量的问题。经过理论分析和试验研究、探索，得出以下几点结论:
1.平衡盘上平衡孔的大小以及平衡盘安装的位置对平衡校正效果有很大的影响。平衡孔太小，无法校正大不平衡量;平衡孔太大，无法在不平衡量较低的情况下，继续校正。两个平衡盘的安装距离大，较易实现平衡校正。
2.平衡配重的布置方式对动平衡校正效果影响不大，比较而言，对称布置的方式校正效果好一些。
3.在转子系统的支撑机构刚度较大的情况下，许多振动参量表现出的线性不好，而水平方向的平均值表现出较好的线性。
4.转速的变化对不同大小平衡配重的校正效果影响不大。
5.依据推导所得不平衡量与平衡配重的关系式以及两平面动平衡原理，通过在转子系统上加平衡机构，可实现无试重的现场动平衡。
该技术经实践检验后，效果良好。对进一步探索、研究具有一定的参考价值。
转子;动不平衡;无试重;现场动平衡
太原理工大学
硕士
化工过程机械
段滋华;李多民
2013
中文
TH133
110
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）