CN101178335A - 可同步双转子***内外转子不平衡量快速识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可同步双转子***内外转子不平衡量快速识别方法。方法：1)在内外转子装上基准信号传感器，在外转子装上测振传感器；2)在内外转子任意周向加上标记线，并在周向标记角度，并使内外转子0°线重合；3)改变差速器内过渡法兰的连接方式，使同步转动；4)通过在外转子上两次试加重，求得合不平衡量；5)停机，将内外转子错开α₀角度后，再使其同步转动，通过在外转子上两次试加重求得’_左；6)求得左校正面M_左内、α、M_左外、β；7)同理求得右校正面各自不平衡量；8)在左、右校正面的不平衡量的对面装上求得的不衡量，整机平衡完成。本发明有效地解决了内转子无法取基准信号的难题，避免需要试加重的弊端，大幅减少了平衡时间，提高了平衡效率。

Description

可同步双转子***内外转子不平衡量快速识别方法

技术领域

本发明涉及一种可同步双转子***内外转子不平衡量快速识别方法。

背景技术

本发明属于转动件的动平衡技术。具体的说，它涉及双转子***的动平衡方法。

双转子***在生产和使用过程中一直受到不平衡引起的拍振困扰，严重影响机组的使用寿命和周围工作环境。双转子在生产过程中，只在动平衡机上对内转子、外转子分别进行单体工艺平衡，完成整机装配后，因缺少相应的平衡设备不再做整机平衡。由于双转子是特殊的内、外转子套筒结构，很难保证装配精度，在实际支承条件下明显下降。另外运行过程中转子的磨损和变形也会产生新的不平衡。如何解决该类双转子***的不平衡振动问题具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种可同步双转子***内外转子不平衡量快速识别方法。

可同步双转子***内外转子不平衡量快速识别方法包括如下步骤：

1)分别在内外转子装上基准信号传感器，在外转子装上测振传感器；

2)在内外转子任意周向位置各自加上一条标记线，并在周向标记角度，并使内外转子0⁰线重合；

3)脱开差速器，改变差速器内过渡法兰的连接方式，使内外转子同步转动；

4)通过在外转子上两次试加重，采用影响系数法，求得合不平衡量

5)停机，将内外转子错开α₀角度后，再使其同步转动，采用影响系数法，通过在外转子上两次试加重求得

且

6)采用以下方程求得左校正面M_左内、α、M_左外、β；

其中M_左内为左校正面内转子的不平衡量，M_左内为左校正面外转子的不平衡量，α、β为相位角；

7)采用上述方法求得右校正面内外转子的各自不平衡量；

8)分别在内外转子左、右校正面的不平衡量的对面装上上述求得的不衡量，则整机平衡完成。

所述的改变差速器内过渡法兰的连接方式，使内外转子同步转动：在同步小差速双转子***内、外转子差速很小情况下，当差速器脱钩时，通过差速器外的销子，实现内、外转子在任意初始错位角度下的同步转动。

所述的通过在外转子上两次试加重，采用影响系数法，求得合不平衡量

方法为：

设转子的左校正面和右校正面上分别存在不平衡量M_左和M_右，其大小分别为M_左和M_右。

1)在额定转速下，分别测得由原始不平衡量和造成的轴承左端A和右端B的不平衡振动为X_A和X_B；

2)在左校正面I加试重m_L，在左轴承处和右轴承处分别测得不平衡振动为X_AL和X_BL。令X₁₁和X₂₁为左校正面试加重m_L后所引起的左、右轴承座振动的变化，令单位试重引起的振动变化为影响系数，即

$A_L=\frac{X_{11}}{m_L}=\frac{X_{\mathrm{AL}}-X_A}{m_L},$ $B_L=\frac{X_{21}}{m_L}=\frac{X_{\mathrm{BL}}-X_B}{m_L};$

3)移去试加重m_L，在右校正面II加试重m_R，在左轴承A和右轴承B处分别测得不平衡振动为X_AR和X_BR。同理为平面II上加试重m_R所引起的左、右轴承座振动的变化，单位试重引起的振动变化为影响系数，即

$A_R=\frac{X_{12}}{m_R}=\frac{X_{\mathrm{AR}}-X_A}{m_R},$ $B_R=\frac{X_{22}}{m_R}=\frac{X_{\mathrm{BR}}-X_B}{m_R}$

4)根据影响系数的物理含义，可以得出

X_A＝A_LM_左+A_RM_右

X_B＝B_LM_左+B_RM_右

解上式方程可得：

本发明首次提出将同步运行的内、外转子等效成一个单转子***，让***在两种错位方式下作同步转动，并对其进行整机平衡分别求取***在不同错位角下的等效合不平衡量，根据错位条件下等效合不平衡量与内、外转子实际不平衡量之间的关系，识别出内、外转子的不平衡量，然后根据识别得到的内、外转子的不平衡量，进行加重或去重，到达降低双转子***不平衡振动的目的。该方法将对复杂的小差速双转子***动平衡问题，转化为简单的单转子动平衡问题。因此平衡时，只需要识别外转子轴承座处的振动，同时获得外转子的转速信号作为平衡所需要的基准信号，通过在外转子上试加重，即可实现对该类转子***的整机动平衡。有效地解决了内转子无法取基准信号的难题，避免了现有动平衡方法，为获得内基准，需要对转子***进行改造，费时且会影响机器性能的缺点。另外应用该法识别内、外转子不平衡量时，由于不需要对内转子进行试加重，仅在识别成功后，根据识别结果在内转子左右校正面加重或去重。避免了原方法需要试加重的弊端，大幅度减少了平衡时间，提高了平衡效率。

附图说明

图1是内、外转子0⁰错位下转动示意图；

图2是内、外转子α₀错位下转动示意图。

具体实施方式

可同步双转子***内外转子不平衡量快速识别方法包括如下步骤：

1)分别在内外转子装上基准信号传感器，在外转子装上测振传感器；

2)在内外转子任意周向位置各自加上一条标记线，并在周向标记角度，并使内外转子0⁰线重合；

3)脱开差速器，改变差速器内过渡法兰的连接方式，使内外转子同步转动；

4)通过在外转子上两次试加重，采用影响系数法，求得合不平衡量

5)停机，将内外转子错开α₀角度后，再使其同步转动，采用影响系数法，通过在外转子上两次试加重求得

且

6采用以下方程求得左校正面M_左内、α、M_左外、β；

其中M_左内为左校正面内转子的不平衡量，M_左内为左校正面外转子的不平衡量，α、β为相位角；

7)采用上述方法求得右校正面内外转子的各自不平衡量；

8)分别在内外转子左、右校正面的不平衡量的对面装上上述求得的不衡量，则整机平衡完成。

所述的改变差速器内过渡法兰的连接方式，使内外转子同步转动：在同步小差速双转子***内、外转子差速很小情况下，当差速器脱钩时，通过差速器外的销子，实现内、外转子在任意初始错位角度下的同步转动。

所述的通过在外转子上两次试加重，采用影响系数法，求得合不平衡量

方法为：

设转子的左校正面和右校正面上分别存在不平衡量M_左和M_右，其大小分别为M_左和M_右。

1)在额定转速下，分别测得由原始不平衡量和造成的轴承左端A和右端B的不平衡振动为X_A和X_B；

2)在左校正面I加试重m_L，在左轴承处和右轴承处分别测得不平衡振动为X_AL和X_BL。令X₁₁和X₂₁为左校正面试加重m_L后所引起的左、右轴承座振动的变化，令单位试重引起的振动变化为影响系数，即

$A_L=\frac{X_{11}}{m_L}=\frac{X_{\mathrm{AL}}-X_A}{m_L},$ $B_L=\frac{X_{21}}{m_L}=\frac{X_{\mathrm{BL}}-X_B}{m_L};$

3)移去试加重m_L，在右校正面II加试重m_R，在左轴承A和右轴承B处分别测得不平衡振动为X_AR和X_BR。同理为平面II上加试重m_R所引起的左、右轴承座振动的变化，单位试重引起的振动变化为影响系数，即

$A_R=\frac{X_{12}}{m_R}=\frac{X_{\mathrm{AR}}-X_A}{m_R},$ $B_R=\frac{X_{22}}{m_R}=\frac{X_{\mathrm{BR}}-X_B}{m_R}$

4)根据影响系数的物理含义，可以得出

X_A＝A_LM_左+A_RM_右

X_B＝B_LM_左+B_RM_右

解上式方程可得：

可同步双转子***内外转子不平衡量快速识别方法具体实验方案：

对原有的可同步双转子***实验模型进行改造，改造后的双转子实验***，内、外转子转速可调，且最高转速可以工作在一阶临界转速以上。即可以通过调整转速，模拟***在刚性和挠性转子情况；内、外转子可以在不同转速，多种错位条件下进行同步旋转，从而可进行该类转子的整机动平衡的实验研究；此外，在内、外转子的四个校正面都做成可在任意角度自由配置在内、外校正面上，从而实现不需拆卸任何转子就能实现整机平衡实验研究。在模拟机上的实验完毕后，再在一台型号为WL360的卧螺离心机上进行整机平衡的实验和考核。

Claims (3)

1.一种可同步双转子***内外转子不平衡量快速识别方法，其特征在于包括如下步骤：

1)分别在内外转子装上基准信号传感器，在外转子装上测振传感器；

2)在内外转子任意周向位置各自加上一条标记线，并在周向标记角度，并使内外转子0⁰线重合；

3)脱开差速器，改变差速器内过渡法兰的连接方式，使内外转子同步转动；

4)通过在外转子上两次试加重，采用影响系数法，求得合不平衡量

5)停机，将内外转子错开α₀角度后，再使其同步转动，采用影响系数法，通过在外转子上两次试加重求得

且

6)采用以下方程求得左校正面M_左内、α、M_左外、β；

其中M_左内为左校正面内转子的不平衡量，M_左内为左校正面外转子的不平衡量，α、β为相位角；

7)采用上述方法求得右校正面内外转子的各自不平衡量；

8)分别在内外转子左、右校正面的不平衡量的对面装上上述求得的不衡量，则整机平衡完成。

2.根据权利要求1所述的一种可同步双转子***内外转子不平衡量快速识别方法，其特征在于所述的改变差速器内过渡法兰的连接方式，使内外转子同步转动：在同步小差速双转子***内、外转子差速很小情况下，当差速器脱钩时，通过差速器外的销子，实现内、外转子在任意初始错位角度下的同步转动。

3.根据权利要求1所述的一种可同步双转子***内外转子不平衡量快速识别方法，其特征在于所述的通过在外转子上两次试加重，采用影响系数法，求得合不平衡量方法为：

设转子的左校正面和右校正面上分别存在不平衡量M_左和M_右，其大小分别为M_左和M_右。

1)在额定转速下，分别测得由原始不平衡量和造成的轴承左端A和右端B的不平衡振动为X_A和X_B；

2)在左校正面I加试重m_L，在左轴承处和右轴承处分别测得不平衡振动为X_AL和X_BL。令X₁₁和X₂₁为左校正面试加重m_L后所引起的左、右轴承座振动的变化，令单位试重引起的振动变化为影响系数，即

$A_L=\frac{X_{11}}{m_L}=\frac{X_{\mathrm{AL}}-X_A}{m_L},$ $B_L=\frac{X_{21}}{m_L}=\frac{X_{\mathrm{BL}}-X_B}{m_L};$

3)移去试加重m_L，在右校正面II加试重m_R，在左轴承A和右轴承B处分别测得不平衡振动为X_AR和X_BR。同理为平面II上加试重m_R所引起的左、右轴承座振动的变化，单位试重引起的振动变化为影响系数，即

$A_R=\frac{X_{12}}{m_R}=\frac{X_{\mathrm{AR}}-X_A}{m_R},$ $B_R=\frac{X_{22}}{m_R}=\frac{X_{\mathrm{BR}}-X_B}{m_R}$

4)根据影响系数的物理含义，可以得出

X_A＝A_LM_左+A_RM_右

X_B＝B_LM_左+B_RM_右

解上式方程可得：

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