平衡機(jī)的工作狀態(tài)及平衡精度如何檢測(cè)及判斷？

平衡機(jī)在使用中由于操作不當(dāng)或者保養(yǎng)沒做好，會(huì)出現(xiàn)許多問題；有時(shí)候我們技術(shù)售后人員去到客戶場(chǎng)地，發(fā)現(xiàn)需要解決的問題其實(shí)也不難，主要是在場(chǎng)沒有一個(gè)熟知平衡機(jī)操作的人員。光是會(huì)基本的平衡機(jī)操作還不行，還要操作師傅懂得平衡機(jī)的日常保養(yǎng)，開關(guān)機(jī)的正確操作，運(yùn)行中的注意事項(xiàng)等。

一、平衡機(jī)常見異常現(xiàn)象的故障判斷分析。

1、大部分動(dòng)平衡機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)都具有“自檢”功能，此功能可以檢測(cè)測(cè)量系統(tǒng)本身是否正常。與“自檢”功能對(duì)應(yīng)的操作按鍵可能會(huì)標(biāo)注為“自檢”或“TEST”等。用戶可以在平衡機(jī)正常時(shí)，將各種設(shè)定的支承條件（支承方式及a、b、c及兩個(gè)半徑等）固定，然后使測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)入“自檢”狀態(tài)，記錄下對(duì)應(yīng)此支承條件下的“自檢”狀態(tài)的顯示讀數(shù)。當(dāng)操作者認(rèn)為測(cè)量系統(tǒng)有問題時(shí)，可以使測(cè)量系統(tǒng)恢復(fù)到對(duì)應(yīng)原設(shè)定的支承條件下的“自檢”狀態(tài)，然后檢查測(cè)量系統(tǒng)的顯示讀數(shù)是否正常。

2、動(dòng)平衡機(jī)顯示的不平衡量的角度總在大致相差180度或0度左右。首先確認(rèn)平衡機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)量而且轉(zhuǎn)子仍有一定的殘余不平衡量（甚至可以在兩個(gè)配重面上分別給轉(zhuǎn)子加裝兩個(gè)不同相位的不平衡量），在轉(zhuǎn)子正常旋轉(zhuǎn)測(cè)量的情況下：拔下1號(hào)傳感器線插頭，看儀表顯示數(shù)值有無變化。如有明顯變化，則證明此傳感器線和傳感器一切正常。如無變化，則證明此傳感器線或傳感器有問題。將1號(hào)插頭插好，再將2號(hào)傳感器線插頭拔下，同樣的方法可以判斷2號(hào)傳感器線和傳感器是否正常。使用者可以找專業(yè)人員對(duì)照另一個(gè)傳感器線和傳感器對(duì)有故障的傳感器線或傳感器進(jìn)行修理。

3、動(dòng)平衡機(jī)在殘余不平衡量較大時(shí)，故障不明顯。但在殘余不平衡量較小時(shí)，一次啟動(dòng)平衡機(jī)進(jìn)入測(cè)量時(shí)，顯示不平衡量值的角度總在變化。有時(shí)角度在一定范圍內(nèi)變化，有時(shí)角度在360度范圍內(nèi)變化。

①為減少同頻、倍頻、分頻干擾, 工件支承軸徑應(yīng)避開與支承滾輪外徑或其整倍數(shù)整分?jǐn)?shù)相同或接近，以免干擾。比如：滾輪外徑為101毫米，那么，最好避開使用91~111、46~55、32~36毫米范圍內(nèi)的軸徑支承。

②嚴(yán)格檢查轉(zhuǎn)子裝配部分的穩(wěn)定性。如使用工藝軸，則應(yīng)著重檢查軸和孔的配合。

③檢查轉(zhuǎn)子軸（工藝軸）與滾輪接觸處的狀態(tài)，如果軸徑粗糙、刀紋明顯或滾輪表面有傷，均會(huì)導(dǎo)致小信號(hào)時(shí)不穩(wěn)定。

④檢查滾輪與轉(zhuǎn)子軸（工藝軸）接觸處的狀態(tài)，如果滾輪接觸面上連續(xù)的光潔的外表面已經(jīng)破壞，也會(huì)導(dǎo)致小信號(hào)時(shí)不穩(wěn)定。當(dāng)滾輪的接觸面上出現(xiàn)較明顯的傷痕時(shí)，平衡量的顯示是非常不穩(wěn)定的。

⑤停車狀態(tài)下清潔滾輪與轉(zhuǎn)子軸（工藝軸）的接觸面，加適量潤(rùn)滑油。

⑥認(rèn)真計(jì)算一下，是否你的平衡精度要求太高了。

4、動(dòng)平衡機(jī)在殘余不平衡量較大時(shí)，故障不明顯。但在殘余不平衡量較小時(shí)，每次配平衡后重新啟動(dòng)測(cè)量時(shí)，顯示不平衡量值的角度總是以大致相差180度的方式變化。

①所配平衡量偏多。

②嚴(yán)格檢查轉(zhuǎn)子裝配部分的穩(wěn)定性。如使用工藝軸，則應(yīng)著重嚴(yán)格檢查配合軸和孔的間隙、橢圓度和錐度誤差，尤其是橢圓度和錐度誤差。

二、四點(diǎn)法故障診斷

按以上方法檢測(cè)、維修完成后，如果故障仍然存在，可以按下面介紹的動(dòng)平衡機(jī)四點(diǎn)檢驗(yàn)法對(duì)平衡機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)。一般情況下，用戶可以依此用實(shí)物轉(zhuǎn)子進(jìn)行。如果有必要，用戶可以將下面過程及所有數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，然后提供給平衡機(jī)的制造廠家，制造廠家可以根據(jù)這個(gè)記錄判斷90%以上的故障。

1、首先將轉(zhuǎn)子平衡至能夠達(dá)到的最高精度，然后準(zhǔn)備一個(gè)大于轉(zhuǎn)子殘余不平衡量30~50倍的可拆裝的配重塊（以下過程按：使用配重塊重100克，轉(zhuǎn)子殘余量應(yīng)該小于2~3克）。轉(zhuǎn)子與平衡機(jī)的聯(lián)結(jié)及裝載形式不變，直接進(jìn)入下面的試驗(yàn)過程。

2、檢查動(dòng)平衡機(jī)的各種設(shè)置是否正常。

3、在轉(zhuǎn)子的任一面指定配重圓周處45度上加一個(gè)已知重量的能夠拆裝的配重塊（以下按假設(shè)配重塊重100克）。啟動(dòng)動(dòng)平衡機(jī)，平衡機(jī)對(duì)應(yīng)面指示值應(yīng)該在40—50度、90—110克（按90%去重率）。

4、停機(jī)后將配重塊拆下安裝在轉(zhuǎn)子的同一面圓周135度角度上。啟動(dòng)平衡機(jī)，平衡機(jī)對(duì)應(yīng)面指示值應(yīng)該在130—140度、90—110克（按90%去重率）。

5、停機(jī)后再將配重塊拆下安裝在轉(zhuǎn)子的同一面圓周處225度角度上。啟動(dòng)平衡機(jī)，平衡機(jī)對(duì)應(yīng)面指示值應(yīng)該在220—230度、90—110克（按90%去重率）。

6、停機(jī)后再將配重塊拆下安裝在轉(zhuǎn)子的同一面圓周處315度角度上。啟動(dòng)平衡機(jī)，平衡機(jī)對(duì)應(yīng)面指示值應(yīng)該在310—320度、90—110克（按90%去重率）。

7、同樣過程，在轉(zhuǎn)子的另一面指定配重圓周處4個(gè)角度上依次安裝此配重塊進(jìn)行檢查。

8、如動(dòng)平衡機(jī)能夠達(dá)上面所述要求，則認(rèn)為平衡機(jī)沒有任何故障。

9、如動(dòng)平衡機(jī)能夠近似達(dá)到以上要求，則認(rèn)為平衡機(jī)有輕微定標(biāo)不準(zhǔn)確問題。此問題一般會(huì)引起操作效率的下降，而不致引起大的操作錯(cuò)誤。

如動(dòng)平衡機(jī)有輕微定標(biāo)不準(zhǔn)確問題，用戶可以按平衡機(jī)配套說明書中的內(nèi)容進(jìn)行排除，也可以通知制造廠家進(jìn)行處理。

10、如動(dòng)平衡機(jī)確實(shí)不能達(dá)到上面要求，而且誤差非常大，用戶應(yīng)通知制造廠家進(jìn)行處理。

11、特殊情況下，用戶對(duì)平衡機(jī)的精度或質(zhì)量有懷疑時(shí)，也可以對(duì)平衡機(jī)進(jìn)行四點(diǎn)法故障診斷。

有時(shí)用戶會(huì)發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)子在平衡機(jī)上已經(jīng)達(dá)到平衡精度，通過以上方法檢驗(yàn)認(rèn)為，平衡機(jī)也一切正常，但轉(zhuǎn)子實(shí)際安裝運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，還是有一定程度的振動(dòng)，這時(shí)就需要認(rèn)真分析其他的工藝方面原因了。

三、認(rèn)真分析振動(dòng)原因，正確判斷真實(shí)的平衡精度

引起機(jī)械振動(dòng)的原因很多，其中旋轉(zhuǎn)零部件由于其平衡問題引起的振動(dòng)最為直接。但這并不說明轉(zhuǎn)子在平衡機(jī)上平衡好以后，就可以解決所有的振動(dòng)問題。

轉(zhuǎn)子的不平衡問題，是由于轉(zhuǎn)子的重心，偏離了轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)幾何中心線。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)由此產(chǎn)生的離心力隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，從而激發(fā)轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子的安裝基礎(chǔ)（如：軸承座、機(jī)座、機(jī)箱、車身等）產(chǎn)生振動(dòng)。

以下將討論平衡機(jī)相關(guān)的一些工藝問題。

1、動(dòng)平衡機(jī)本身的工藝問題

高精度平衡時(shí)，應(yīng)考慮萬向聯(lián)軸器、鍵等相關(guān)連接件的影響。小轉(zhuǎn)子平衡過程需要加光標(biāo)等附屬質(zhì)量的，也需要考慮其對(duì)最終平衡精度的影響。當(dāng)這些相關(guān)連接件引起的不平衡量接近甚至大于用戶要求的轉(zhuǎn)子平衡精度時(shí)，平衡機(jī)顯示的不平衡量是不可靠的。對(duì)于用萬向聯(lián)軸器傳動(dòng)的平衡機(jī)，也應(yīng)定期檢查萬向聯(lián)軸器的平衡精度。

當(dāng)采用工藝軸進(jìn)行平衡時(shí)，工藝軸的圓跳動(dòng)不能大于轉(zhuǎn)子平衡精度指標(biāo)e（偏心距），否則必須進(jìn)行翻轉(zhuǎn)1800高精度平衡。或者將工藝軸報(bào)廢。

另外，工藝軸的結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)子實(shí)際安裝軸的結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡量制作成一致或近似，保證其質(zhì)量分布與實(shí)際安裝狀態(tài)一致。

2、轉(zhuǎn)子的工藝問題

動(dòng)平衡機(jī)用戶應(yīng)盡量采用轉(zhuǎn)子的真實(shí)安裝狀態(tài)進(jìn)行平衡，并且保證其剛性。

采用工藝軸進(jìn)行平衡時(shí)，就存在工藝軸與轉(zhuǎn)子實(shí)際安裝軸的誤差，比如轉(zhuǎn)子在工藝軸和實(shí)際軸上不同的安裝方法、鍵槽結(jié)構(gòu)、工藝軸和實(shí)際軸各自的跳動(dòng)，這些因素都會(huì)引起不平衡量的變化。

采用工藝軸進(jìn)行平衡時(shí)，必須保證轉(zhuǎn)子安裝孔的尺寸精度和形位公差精度，諸如：配合間隙大、孔橢圓或有錐度誤差、粗糙度低等是絕對(duì)不允許的。

另外轉(zhuǎn)子的剛性必須保證。如果轉(zhuǎn)子內(nèi)部有滑動(dòng)花鍵、活動(dòng)塊、擺動(dòng)刀塊等其他類似結(jié)構(gòu)，這樣的轉(zhuǎn)子是永遠(yuǎn)達(dá)不到理想的平衡精度的。

3、轉(zhuǎn)子實(shí)際安裝的工藝問題

轉(zhuǎn)子在平衡機(jī)上已經(jīng)達(dá)到了要求的平衡精度，在轉(zhuǎn)子實(shí)際安裝運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果在實(shí)際安裝過程中有些因素不去認(rèn)真考慮，還是會(huì)造成平衡精度的變化，以至引起一定程度的振動(dòng)。

首先是實(shí)際安裝軸的跳動(dòng)，這一因素非常重要。因?yàn)檗D(zhuǎn)子的不平衡問題，就是由于轉(zhuǎn)子的重心，偏離了轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)幾何中心線。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)由此產(chǎn)生的離心力隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，從而激發(fā)轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子的安裝基礎(chǔ)產(chǎn)生振動(dòng)。而平衡好的轉(zhuǎn)子被安裝在有偏心的實(shí)際安裝軸上，當(dāng)然會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子及機(jī)器的振動(dòng)。

另外，與轉(zhuǎn)子同軸的其他零部件也會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子及機(jī)器的振動(dòng)，如皮帶輪、聯(lián)軸器、電機(jī)轉(zhuǎn)子等，他們的平衡精度也會(huì)與轉(zhuǎn)子一起參與到機(jī)器的振動(dòng)中。

4、其他問題

我公司技術(shù)人員在進(jìn)行售后服務(wù)時(shí)發(fā)現(xiàn)，有個(gè)別平衡機(jī)用戶在其產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，不注意把握其產(chǎn)品的前期制造質(zhì)量，而將其轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)性能完全依賴于動(dòng)平衡工序，這是非常不嚴(yán)肅的。

比如：產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)不考慮動(dòng)平衡工序的工藝性；

產(chǎn)品的基礎(chǔ)件（如支架等）偷工減料甚至有嚴(yán)重缺陷；

風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子或其他焊接結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子的外形端面跳動(dòng)過大；

鑄造轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布不均勻誤差過大；

轉(zhuǎn)子的安裝孔精度和粗糙度太低；

轉(zhuǎn)子內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重的非剛性因素（如：漏焊、鉚釘松動(dòng)等）；

工藝軸的粗糙度及精度太低；

轉(zhuǎn)子實(shí)際安裝軸精度和粗糙度太低等等，

所有這些因素都會(huì)導(dǎo)致平衡精度的降低甚至平衡失敗。

另外，動(dòng)平衡機(jī)屬儀器儀表類試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品。對(duì)平衡機(jī)的野蠻操作（如：在平衡機(jī)上進(jìn)行焊接、砂磨等）也會(huì)直接影響平衡機(jī)性能及壽命，導(dǎo)致平衡失敗，千萬注意。

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