專利名稱：離心風(fēng)機(jī)葉輪的現(xiàn)場平衡方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種現(xiàn)場施工方法，尤其涉及一種現(xiàn)場糾正離心風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子偏心，使其保證平衡的離心風(fēng)機(jī)葉輪的現(xiàn)場平衡方法。
背景技術(shù)：
許多高速運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，由于轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)、材料缺陷、制作誤差、工作磨損和安裝等多種因素，造成的轉(zhuǎn)子不平衡有很大的隨機(jī)性，往往不能預(yù)先確定，如離心風(fēng)機(jī)的葉輪，飛輪，皮帶輪，大齒圈等，即使新轉(zhuǎn)子開始是平衡的，但運行一段時間后就會出現(xiàn)新的不平衡，產(chǎn)生振動，致使工作機(jī)或整個系統(tǒng)不能正常工作，需停機(jī)修理，傳統(tǒng)的習(xí)慣做法是把設(shè)備拆開，將轉(zhuǎn)子解體，把葉輪放在平衡機(jī)上找平衡，然后重新安裝，這種停機(jī)修理造成了停工、停產(chǎn)，使生產(chǎn)廠家蒙受了較大的損失。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決離心風(fēng)機(jī)葉輪長時間高速旋轉(zhuǎn)所造成的不平衡而引起振動的問題，本發(fā)明的目的是提供一種簡單易行、快速、費用低的離心風(fēng)機(jī)葉輪的現(xiàn)場平衡方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是以下述方式實現(xiàn)的一種離心風(fēng)機(jī)葉輪的現(xiàn)場平衡方法，該方法包括下述步驟(1)、確定一比轉(zhuǎn)子外徑小50～100mm的配重圓，按下述公式計算試配重塊重量
W=2.25×108SGDn2]]>(克)……(1)式(1)中S——轉(zhuǎn)子的原始振幅(mm)G——轉(zhuǎn)子的重量(kg)n——轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速(r.pm轉(zhuǎn)/分)D——配重圓直徑(mm)W——試配重塊重量(克)；(2)、在轉(zhuǎn)子上的配重圓周上選A1、B1、C1或D1至少三點，將上述計算出配重塊重量W分別焊于在配重圓周的A1、B1、C1三點上，并分別開機(jī)各測得振幅SA、SB、SC；(3)按比例·u建立一直角坐標(biāo)系XOY，在坐標(biāo)系中作出配重圓，在配圓上找出相應(yīng)的A、B、C或D對應(yīng)點；(4)、以A、B、C為圓心，分別以對應(yīng)的SA、SB、SC為半徑作圓A、圓B、圓C，此三個圓必交匯于C(C1、C2、C3)點，量出從配重圓圓心至C點的距離oc；(5)、按公式Q=WSoc·u······(2)]]>算出配重塊實際配重重量，式中Q——配重塊實際配重重量(克)S——轉(zhuǎn)子的原始振幅(mm)μ——建立坐標(biāo)系時的比例(6)、制作配重塊(Q)，將配重塊Q焊于oc的延長線與配重圓周的交點K上。
當(dāng)圓A、圓B、圓C三個圓沒有共交點時，可再次將試加配重W加于D點，再重新開車測量一次，找出其中三者的共交點(C)；如果當(dāng)圓A、圓B、圓C、圓D中每每三個圓仍沒有共交點，只要改變測量位置就可以了，一般將坐標(biāo)XOY旋轉(zhuǎn)45°即可找出三者的共交點(C)各次振幅取值同時為水平振幅或同時為垂直振幅，二者取大值作圖比較準(zhǔn)確。
本發(fā)明采用矢量合成原理，經(jīng)過三次在轉(zhuǎn)子平衡面上試加配重W，根據(jù)振幅的大小與引起的力成正比的原理，用矢量合成的方法，即可以找出抵消轉(zhuǎn)子不平衡所施加的配重重量Q及其位置，從而轉(zhuǎn)子的不平衡問題得到解決。
由轉(zhuǎn)子的平衡面直徑D0和試加配重W的尺寸確定，并考慮到試加配重在平衡面上焊接等因素。一般有D＝D0-(50~100)mm原始振幅小，D取大值，否則D取小值。
本發(fā)明的積極效果是1、本發(fā)明直接在現(xiàn)場的工作機(jī)上做平衡，從而解決不平衡問題，減少了停機(jī)時間也節(jié)省了檢修費用。
2、本發(fā)明所采用的方法簡單易行、快速。


圖1為本發(fā)明在轉(zhuǎn)子2選取配重圓的示意圖。
圖2為本發(fā)明按比例·u建立一直角坐標(biāo)系XOY及實際操作流程示意圖。
具體實施例方式由圖1可以看出本離心風(fēng)機(jī)葉輪的現(xiàn)場平衡方法是
(1)、在一個與轉(zhuǎn)軸1固定為一體的轉(zhuǎn)子2上面確定一直徑為D、比轉(zhuǎn)子外徑(D0)小50～100mm的配重圓，按下述公式計算試配重塊3重量W=2.25×108SGDn2]]>(克)……(1)式(1)中S——轉(zhuǎn)子的原始振幅(mm)G——轉(zhuǎn)子的重量(kg)n——轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速(r·pm轉(zhuǎn)/分)D——配重圓直徑(mm)W——試配重塊重量(克)；由圖1可以看出在轉(zhuǎn)子上的配重圓周上選A1、B1、C1、或D1至少三點，將上述計算出配重塊重量W分別焊于在配重圓周的A1、B1、C1三點上，并分別開機(jī)各測得振幅SA、SB、SC；由圖2可以看出按比例·μ建立一直角坐標(biāo)系XOY，在坐標(biāo)系中作出配重圓，在配圓上找出相應(yīng)的A、B、C或D對應(yīng)點；以A、B、C為圓心，分別以對應(yīng)的SA、SB、SC為半徑作圓A、圓B、圓C，此三個圓必交匯于C(C1、C2、C3)點，量出從配重圓圓心至C點的距離oc；按公式Q=WSoc·u······]]>(2)算出配重塊實際配重重量(Q)；式中oc為實際振幅(mm)即為圖中實長Q——配重塊實際配重重量(克)S——轉(zhuǎn)子的原始振幅(mm)μ——建立坐標(biāo)系時的比例制作配重塊(Q)，將配重塊Q焊于oc的延長線與配重圓周的交點K上。
當(dāng)圓A、圓B、圓C三個圓沒有共交點時，可再次將試加配重W加于D點，再重新開車測量一次，找出其中三者的共交點(C)；如果當(dāng)圓A、圓B、圓C、圓D中每每三個圓仍沒有共交點，只要改變測量位置就可以了，一般將坐標(biāo)XOY旋轉(zhuǎn)45°即可找出三者的共交點(C)。
各次振幅取值同時為水平振幅或同時為垂直振幅，二者取大值作圖比較準(zhǔn)確。
本發(fā)明采用矢量合成原理，經(jīng)過三次在轉(zhuǎn)子平衡面上試加配重W，根據(jù)振幅的大小與引起的力成正比的原理，用矢量合成的方法，即可以找出抵消轉(zhuǎn)子不平衡所施加的配重重量Q及其位置，從而轉(zhuǎn)子的不平衡問題得到解決。
由轉(zhuǎn)子的平衡面直徑D0和試加配重W的尺寸確定，并考慮到試加配重在平衡面上焊接等因素。一般有D＝D0-(50~100)mm原始振幅小，D取大值，否則D取小值。
由圖2可以看出A、B、C、D與圖1中的A1、B1、C1、D1相對應(yīng)，由圖2所示，假定 方向為轉(zhuǎn)子的偏心方向， 分別為試重W加在A、B、C處，其本身產(chǎn)生的振幅矢量(三者中相鄰兩者之間的夾角為直角)。由于他們的工作條件相同，并且在同一圓O上，所以有d1＝d2＝d3＝d而S→A=S→+d→1,S→B=S→+d→2,S→C=S→+d→3,]]>將SA、SB、SC分別平移，且使它們以各自的起始點A、B、C旋轉(zhuǎn)和S的反向延長線OK共交于C(C1、C2、C3)點，由圖二中的幾何關(guān)系，可證，在一般情況下有ΔoAC1≅Δl1ao]]>Δocal3≅Δc3co]]>
Δobl2≅Δc2Bo]]>所以得到oc1＝oc2＝oc3＝oc＝d旋轉(zhuǎn)矢量 必在 的反向延長線上共交于一點C，因為 旋轉(zhuǎn)的軌跡為三個分別以A、B、C為圓心，以SA、SB、SC為半徑的圓，所以圓A、圓B、圓C也必然共交于一點C。
圓A、圓B、圓C中任意兩個圓有兩個交點，C1、C1如上所述的C點，必然包含在C1、C1之中。
欲使轉(zhuǎn)子得到平衡，必須將產(chǎn)生振幅為S得偏重Q加在射線OK上，現(xiàn)把配重Q加在K點(即在配重圓D上)，根據(jù)振幅與引起的力成正比的原理得QS=Wd]]>所以配重Q的表達(dá)式為Q=Wsd]]>即Q=Wsoc·u······(2)]]>式中oc為實際振幅(mm)即為圖中實長u-作圖比例尺根據(jù)幾何學(xué)原理，在特定情況下，A、B、C在圓O上某一特定位置時，上述三角形全等條件不成立，此時，分別以A、B、C做出的三個圓沒有共交點，一旦遇到此種情況，再把試加配重W加在D點上測SD，如果圓A、圓B、圓C、圓D中每每三個圓仍沒有共交點，此時，只要改變測量位置就可以了，一般此次測量點可在前次測量點上旋轉(zhuǎn)45°即可。
本方法所指測定的振幅一般同時為水平振幅，也可同時為垂直振幅，兩者應(yīng)取值大者作圖。
本發(fā)明應(yīng)用實例本發(fā)明在一廠3#熟料窯做實驗，其排風(fēng)機(jī)葉輪直徑D0＝2500mm，轉(zhuǎn)子重量G＝4100公斤，轉(zhuǎn)速n＝742轉(zhuǎn)/分，確定配重圓直徑D＝2400mm。具體實施步驟如下(1)啟動風(fēng)機(jī)至額定轉(zhuǎn)速742轉(zhuǎn)/分，因風(fēng)機(jī)不平衡測得前軸承處的水平振幅S＝0.26mm(大于規(guī)定允許振幅0.12mm)計算試加配重W=2.25×108SGDn2=2.25×1080.26×41002400×7422=1817]]>克(2)用比例＝200∶1以R＝su＝0.26×200＝46mm的半徑作圓O，通過圓心O作直角坐標(biāo)XOY，X軸交圓O于B、D，Y軸交圓O于A、C。
(3)制作三塊配重鐵，確定用Φ3×100mm的電焊條焊接其金屬重量為3.14×0.152×30×7.85＝17克。
配重塊重量P＝1817-17＝1800克，設(shè)配重塊寬100mm，厚16mm，長＝1800÷7.85÷10÷1.6＝1.4厘米，此時制作三塊140×100×16配重塊。
(4)將一塊140×100×16配重塊用Φ3×300mm焊條焊于A點，開機(jī)至742轉(zhuǎn)/分，測得前軸承處水平振幅Sa＝0.345mm，以A為圓心、以0.345×200＝69mm為半徑作圓A，割去配重塊和焊肉。
(5)將第二塊140×100×16配重塊焊于B，用(4)的方法測得Sb＝0.18mm，以0.18×200＝36mm為半徑作圓B，割去配重塊和焊肉。
(6)用同樣方法測得Sc＝0.15mm，作圓C并割去配重塊和焊肉。
此時圓A、圓B、圓C三個圓共交于C點，延長OC交圓O于K，量OC＝26.5mm。
(7)計算平衡配重Q=WSoc·u=1817×0.26×200/26.5=3565]]>克。
(8)計算配重塊尺寸，設(shè)配重塊寬120mm，厚度30mm，用8根φ3×300mm焊條施焊，此時配重塊長＝(3565-8×17)÷7.85÷12÷3＝121厘米，因此配重塊尺寸為121×120×30mm3。
(9)制作配重塊Q＝121×120×300mm3，將配重塊Q用8根φ3×300mm焊條施焊于配重圓面的K點上。
(10)開機(jī)至742轉(zhuǎn)/分，測得前軸承處水平振幅0.025mm＜0.12mm，平衡完畢。
權(quán)利要求
1.一種離心風(fēng)機(jī)葉輪的現(xiàn)場平衡方法，該方法包括下述步驟(1)、在轉(zhuǎn)子上確定一比轉(zhuǎn)子外徑小50～100mm的配重圓，按下述公式計算試配重塊重量W=2.25×108SGDn2]]>(克)……………..(1)式(1)中S——轉(zhuǎn)子的原始振幅 (mm)G——轉(zhuǎn)子的重量 (kg)n——轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速(r.pm轉(zhuǎn)/分)D——配重圓直徑 (mm)W——試 配重塊重量(克)；(2)、在轉(zhuǎn)子上的配重圓周上選A1、B1、C1或D1至少三點，將上述計算出試配重塊重量W分別焊于在配重圓周的A1、B1、C1三點上，并分別開機(jī)各測得振幅SA、SB、SC(3)按比例.u建立一直角坐標(biāo)系XOY，在坐標(biāo)系中作出配重圓，在配圓上找出相應(yīng)的A、B、C或D對應(yīng)點；(4)、以A、B、C為圓心，分別以對應(yīng)的SA、SB、SC為半徑作圓A、圓B、圓C，此三個圓必交匯于C(C1、C2、C3)點，測量出從配重圓圓心至C點的距離oc；(5)、按公式Q=WSoc·u······(2)]]>算出配重塊實際配重重量，式中Q——配重塊實際配重重量(克)S——轉(zhuǎn)子的原始振幅(mm)μ——建立坐標(biāo)系時的比例(6)、制作配重塊(Q)，將配重塊Q焊于oc的延長線與配重圓周的交點K上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的離心風(fēng)機(jī)葉輪的現(xiàn)場平衡方法，其特征在于當(dāng)圓A、圓B、圓C三個圓沒有共交點時，可再次將試加配重W加于D點，再重新開車測量一次，找出其中三者的共交點(C)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的離心風(fēng)機(jī)葉輪的現(xiàn)場平衡方法，其特征在于當(dāng)圓A、圓B、圓C、圓D中每每三個圓仍沒有共交點，將坐標(biāo)XOY旋轉(zhuǎn)45°即可找出三者的共交點(C)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的的離心風(fēng)機(jī)葉輪的現(xiàn)場平衡方法，其特征在于各次振幅取值同時為水平振幅或同時為垂直振幅。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種離心風(fēng)機(jī)葉輪的現(xiàn)場平衡方法，具體步驟是在轉(zhuǎn)子上確定一比轉(zhuǎn)子外徑小50～100mm的配重圓，以比例n在紙上建立一直角坐標(biāo)系XOY，記錄原始振幅S，計算出試加配重W，將W分別焊于A、B、C三點上并分別開機(jī)各測得振幅S
文檔編號F04D29/66GK1793672SQ200610017309
公開日2006年6月28日 申請日期2006年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月5日
發(fā)明者林奇文 申請人:林奇文