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剛性轉子和撓性轉子動平衡的差異性
瀏覽人數:1769    更新日期:2021-7-21

 

轉子動平衡是電機生產制造過程的重點和關鍵工序,對于小規格低轉速電機,有的電機廠家通過生產過程控制,略去了轉子平衡過程,但對于高轉速、大規格產品,動平衡都列為生產加工過程的關鍵性工序。Ms.參朋友小L所在的企業遇到一個規格共10臺高壓電機,生產加工過程跟蹤環節沒有發現任何異常,但電機試驗時無一例外的表現為振動;經過反復的檢查和論證,認為屬于撓性轉子動平衡環節的問題。

 動平衡和靜平衡

靜平衡是在轉子一個校正面上進行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保證轉子在靜態時是在許用不平衡量的規定范圍內,靜平衡又稱單面平衡,靜平衡是重量平衡。

動平衡是在轉子兩個校正面上同時進行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保證轉子動態時是在許用不平衡量的規定范圍內,動平衡又稱雙面平衡,動平衡是重力矩平衡。

 剛性轉子和撓性轉子

如果轉子的工作轉速相對比較低,其旋轉軸線撓曲變形可忽略不計,這樣的轉子稱為剛性轉子。相反,隨著機組容量的增大,機組轉子的軸向尺寸越來越大。細而長的轉子,特別是轉速相對高的轉子,撓性增加,對于這樣的轉子,一般稱為撓性轉子。

 剛性和撓性轉子平衡差異

對于工作轉速遠低于臨界轉速的轉子,不平衡量引起的變形很小。這種轉子可按剛體處理,動平衡可在低速下進行,稱為剛性轉子的動平衡。在進行剛性轉子動平衡時,各微段的不平衡量引起的離心慣性力系可以簡化到任意選定的兩個截面上去,在這兩個面上作相應的校正即可完成動平衡。

 

 

事實上,采用剛性轉子的動平衡理論和方法,對撓性轉子的平衡達不到預期效果。Ms.參朋友所說的10臺高壓電機轉子是2P電機,其轉子鐵芯相對較短,而軸又相對較長且細,是典型的撓性轉子。

 撓性轉子為什么容易振動?

撓性轉子在不平衡質量離心力作用下要產生變形,即所謂彈性彎曲,同時其變形程度也會隨轉速而變化。

撓性轉子本身剛度差,在高速旋轉中,其不平衡離心力產生的轉子動撓度將進一步產生附加離心力,導致轉子強烈振動。

 

對于撓型轉子,應在全工作轉速工況下達到運行平穩,所以說撓性轉子應在全速工況及盡力接近工作轉速下平衡。與剛性轉子相同,撓性轉子的不平衡所產生的振動與轉速呈正相關。

大多數的動平衡設備額定轉速受到設備本身的限制,為了確保轉子平衡的需求,目前市場上有針對于高速大規格轉子的動平衡設備,可承擔旋轉機械轉子高速動平衡、超速試驗以及新產品強度與振動等實驗研究。轉子種類包括:汽輪機轉子、發電機轉子、壓縮機轉子、風機轉子等。轉速最高達15000r/min。

 

 

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