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对于不同形式的动平衡机造成的检测结果差异较大

发表于:2019-05-20

不同支承方式的平衡机检测数值相差了好几倍,有的相位几乎差了180°。同一台平衡机上的重复检测结果相差也很大。这些问题普遍存在,而且有的情况还比较严重。曲轴动平衡是在专用平衡机上进行的,而有的单位没有动平衡检查验收程序,缺乏监督机制,合格与否由操作者自己说了算。柴油机在出厂试验台架上试验时,一般也不做整机振动测试,况且导致柴油机振动大的原因很多,除非是产生非常大的异常振动,一般情况下曲轴动平衡的最终效果反映不出来,所以也就没有得到足够的重视。如前所述,在一般情况下,曲轴、弹性联轴节和主发电机转子等是各自单独进行动平衡,在柴油机组装过程中没有考虑各部件的不平衡组装相位之间。因为曲轴重量太重,尺寸长,曲轴自身重量就造成很大的挠度,经检测在1,9位主轴颈支承下,其静挠度高达到1.54mm,所以在二点支承方式下曲轴变成了挠性转子。不同的支承机型和不同的支承点检测出来的不平衡数值及相位差异很大,经过平衡好的曲轴在另外不同方式的平衡机上再检测,却变成不合格的产品,而且差别较大,尤其是弹性联轴节和主发电机转子连接时的术平衡相位关系,极易造成不平衡量的叠加,从面增大柴油机的机械振动。现在有些工广和机务部门往往采取调整弹性联轴节安装角度或者更换一个弹性联轴节或更换台主发电机来解决这一振动大的问题,而更换下来的被认为有问题的弹性联轴节或主发电机安装在另一台柴油机上却往往没有问题。为什么会产生这种现象我们还在柴油机各个零部件组装后往往没有检查影响振动装配误差的要求,例如曲轴齿轮、减振器、弹性联轴节装配到曲轴上,经常会有装配误差,从而产生新的不平衡,这种情况对轴系的机械振动影响非常大。


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减振器以前没有动平衡要求,甚至也没有要求做静平衡试验,实际上减振器对轴系的影响却是很大的。柴油机的减振器最大直径690mn,重达334kg,内部结构采用弹簧片组和粘度很大的液体硅油来起阻尼消减振动作用,其惯性体在曲轴旋转时“不受约束”而均匀转动,与减振器壳体之间有个相对运动,而且在径向还有窜动,一般情况下无法进行动平衡试验。惯性体在安装时与减振器体有一定闻隙,固定惯性体的弹簧片组在径向也存在制造误差,极易造成惯性体与减振体偏心,也会产生新的不平衡等,存在诸多影响因素。

对精度尚可的设备可进行以上功能的改造,更换滚轮、万向传动轴中的十字轴承等。平时对平衡机要加强维护,定期校验万向传动轴自身的平衡,方法也较简单,将平衡好的曲轴相对传动轴转180°安装、如果此时显示的不平衡量值不变或变化很小而相位差了180°,则说明万向传动轴自身平衡没有问题。而对平衡机的精度也可通过准确称量的试重来自校。


对于不同形式的动平衡机造成的检测结果差异较大的原因比较复杂,而最主要的问题是先天的工艺设计不合理,在主轴颈3,8二点支承情况下,由曲轴自重挠度变形引起的误差最大。动平衡理论认为
挠性转子与动平衡转速有密切关系,这也是挠性转子与刚性转子的最大区别,在某一转速下平衡的转子,在另一转速下却又会变成不平衡,而原来平衡时所减的校正量还会加剧另一转速下的不平衡量。另外挠性转子还与材料的内部阻尼、气动效应、支承弹性和机械连接等相关,这当中曲轴自重变形产生的挠度对动平衡试验影响最大。我们认为采用主轴颈1,3,5,7,9位多点支承的箱框式整体摆架平衡机比较合适,而无论是硬支承还是软支承平衡机,这样的支承方式可以大大降低曲轴自重挠度的影响,这时的检测状况也更逼真地接近于曲轴实际工作状况。



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