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摘要：一般的机械设备中都装配有大量旋转活动零件，包括主轴、汽轮机、转动轴、电动机等转子，在机械学中称之为“回转体”，理想的回转体运动状态应该是无论是否运行，其对连接轴的压力都应是均匀的，但在实际运行中并不是如此。在实际的机械运动中，由于材质本身的摩擦、加工工艺的偏差、零件设计不平衡等因素的影响，导致回转体在运行过程中对连接轴的压力不断变化，这使得回转体在运行过程中的离心力不能相互消除，这就使得机械运行过程中内部受力不平衡，从而引起震动。
关键词： 电机动平衡系统
中图分类号： TM31 文献标识码： A
引言：动平衡就是指机械在运行过程中，旋转轴对主轴的压力始终保持均匀，各个方向的离心惯性力能相互抵消的状态，但动平衡只是一种理想状态，实际的运行中是不可能达到的。因此转子在运行过程中必然存在动不平衡状态，而动不平衡的存在会是机械在运行过程中产生偏心距，从而引起巨大的离心惯性力，对机械的磨损及震动等，造成影响。大部分械设备都存在静不平衡和动不平衡两种问题，也就是处于动静不平衡状态。
一、电机转子动平衡存在的重要性
机械设备的损坏大多是转子动不平衡引起的，由于运行中不平衡惯性力的作用，使得转子与连接轴之间形成巨大作用力，导致庄子磨损或冲蚀等情况的发生，最终造成设备的损坏。尤其是一些大型的转动设备，必须要进行平衡校对，由于大型设备的质量和尺寸比较大，产生的作用力也要大很多，如果不进行平衡校对，可能或造成较大的损坏或者事故。不仅节省了维修成本，还保证了设备尽快恢复运行，减小了设备维修对生产活动的影响。目前，机械发展越来越讲究精准化、高速化、以及大型化，这就对运行的误差有了新的要求，动平衡技术能帮助机械设备减小精度差，是一种值得广泛推广使用的技术。
二、 动平衡原理
转子的质量分布不均是造成不平衡的主要原因。转子的质心不在回转轴线上，在转动时其偏心质量就会产生离心惯性力，该离心惯性力会在运动副中产生附加动压力。当前在平衡转动中平衡不平衡转子的最主要方法是在转子上增加或除去一部分质量，使转子的质心与回转轴心重合，尽量避免在转动过程中产生离心惯性力。现场动平衡的分析过程分为：
（1） 首先测量出不加试重之前的不平衡振动量，并分析出该振动量的幅值以及相位；
（2） 加载能够使转子产生明显振动的试重，得到不平衡和振动之间的关系；
（3） 测量此时该转子转动的不平衡振动量的参数；
（4） 对比分析加载试重前后转子的振动量，通过分析和计算来确定消除该不平衡量所需的校正质量以及校正的角度；
（5） 在转子上加載计算所得出的校正量，并测得此时转子的不平衡量的大小，重复操作直到测量结果符合要求则本次实验结束 [3]。
三转子动平衡
1刚性转子动平衡
刚性转子的动平衡上，一般来说只要试验系统具有较高的灵敏性，就可以选择较低的平衡转速，因而也被工作人员成为低俗动平衡。检修人员只需选用一个动平衡转数，在工作转数的20%左右。这种情况下，转子完全变形不明显，通常不会对其不平衡量的大小以及分布情况造成影响，在进行平衡中也只是将力以及力偶不平衡性缩小到国家规定的范围内。
对于转子上各部件以及各零件的不平衡量应做出适当的平衡纠正，纠正后，不仅可以消除其在旋转时产生的不平衡离心力，对量离心力在不同平面或不同体上的内应力进行校正，还能够有效降低高速时震型不平衡量。对于转子上各部件和各零件也应尽可能的装在本转子轴上进行平衡纠正，如果出现必须通过辅助轴做平衡的诸如联轴器整体之类的零部件，则应密切观察辅助轴对这些零部件造成的影响，并进行及时的消除或减少。不平衡量的纠正方式一般采取螺钉或者平衡槽加重，不建议使用砂轮磨削进行去重。如果转子已经在动平衡机上实施了平衡校正，则应确保转子回轴线和其工作时的回轴线是一致的，二者不一致时会影响到其平衡精度。
2柔性转子动平衡
所谓柔性转子即是工作转速比最低临界转速高的转子，通常在透平、离心机等转子中会遇到。当前最为有效的理想柔性转子动平衡校正方法还处在研究中，而生产中普遍采用的是振型平衡法和影响系数法。振型平衡法以转子回转体的实际情况作为基础，选用多个校正面，并设置相应的不平衡量，然后选择挠取变形方程，将不平衡量形成的挠曲变形和转子本身具备的挠曲变形进行抵消。但是这种方式不能对转子内部的不平衡分布函数进行预知，因而只能用于结构简单的柔性转子，超过三阶后不再适用。而影响系数法，则是选取转子上的部分校正平面以及振动测量点，并加上相应的不平衡量。在转子的旋转过程中，对各个点产生的震动量进行测量，计算其影响系数，然后利用影响系数方程，计算出这些校正面的等效不平衡量。接着通过加重或加重，就可以实现对这些等效不平衡量的抵消，最终使各点震动相应为0.影响系数法和振型平衡法不同，它仅适用在结构较为复杂的一些柔性转子，同时这种方法最为明显的缺点就是要对转子运转多次，遇到大型机组时通常难以采用。
四、转子动平衡弊端与纠正方案
1、转子平衡方式的选择。由于转子的转速和形状差异较大,因此动平衡的检测方法不同。检修过程中选用那种方法比较合理,要根据实际情况决定。一般根据转子的转速和转子的厚度与直径之比选用平衡试验的方式。
2、转子动平衡前的应进行的准备工作。因为转子经过长周期的运行和检修过程不可避免的会产生变形,而变形尺寸的大小直接关系到转子动平衡的精度。因此,转子在进行动平衡前有必要对各部尺寸重新进行校核,确保转子动平衡的精度。特别是轴的顶尖孔的表面情况、轴颈处相对顶尖孔处园跳动情况、轴的直线度和转子的跳动情况要进行认真的检查和记录,并与图纸进行核对,如有变化须进行必要的校正。对于盘状转子要检查盘状转子的摆动量;对悬臂状园盘转子,分解后进行动平衡检验时,要检查装配位置的配合情况和形位公差在规定范围内。
3、如何选择转子动平衡的精度。转子进行动平衡时,应根据转机的运转使用状况,合理的选择平衡的精度等级,避免过剩检修和欠维修现象发生。高速旋转机械以及轴承刚性低的机械通常选用平衡程度值小的,相反选用大值。另外,旋转部份的质量与机械整体质量之比较小时.通常选用的平衡程度值要大。
4、如何选择合适的平衡机。因为动平衡机是系列化生产的,从确保测试精度和对设备的使用寿命两方面考虑,应根据自己的转子选用合适的机型。不能有一种选型上的错觉,认为一台大规格型号动平衡机,就可包罗万象进行在此规格之下的所有不同重量的转子的测试。生产厂在样本上标出各型号动平衡机的e值,是采用此型号最大承载量的1/3左右的校验转子进行调试后能达到的平衡精度值。
总结：随着科学技术的快速发展,化工生产装置中的旋转机械在生产中的所处的地位越来越重要,功率越来越大、转速越来越高、结构也越来越复杂,其中,作旋转运动的转子产生的不平衡离心惯性力引起的机械振动问题越来越突出,成为化工生产中决定转机运转周期的关键因素之一。
参考文献：
[1]唐一科.高精度现场动平衡智能测试系统的开发与研究[J].机床与液压，2010，08（21）：75-77.
[2]张志新.风机现场整机动平衡仪的开发与应用[J].机电工程，2010，12（06）：1-3.
[3]曹雏清.刚性转子现场动平衡仪的设计与开发[J].机械制造，2012，05（18）：69-72.
关键词： 电机动平衡系统
中图分类号： TM31 文献标识码： A
引言：动平衡就是指机械在运行过程中，旋转轴对主轴的压力始终保持均匀，各个方向的离心惯性力能相互抵消的状态，但动平衡只是一种理想状态，实际的运行中是不可能达到的。因此转子在运行过程中必然存在动不平衡状态，而动不平衡的存在会是机械在运行过程中产生偏心距，从而引起巨大的离心惯性力，对机械的磨损及震动等，造成影响。大部分械设备都存在静不平衡和动不平衡两种问题，也就是处于动静不平衡状态。
一、电机转子动平衡存在的重要性
机械设备的损坏大多是转子动不平衡引起的，由于运行中不平衡惯性力的作用，使得转子与连接轴之间形成巨大作用力，导致庄子磨损或冲蚀等情况的发生，最终造成设备的损坏。尤其是一些大型的转动设备，必须要进行平衡校对，由于大型设备的质量和尺寸比较大，产生的作用力也要大很多，如果不进行平衡校对，可能或造成较大的损坏或者事故。不仅节省了维修成本，还保证了设备尽快恢复运行，减小了设备维修对生产活动的影响。目前，机械发展越来越讲究精准化、高速化、以及大型化，这就对运行的误差有了新的要求，动平衡技术能帮助机械设备减小精度差，是一种值得广泛推广使用的技术。
二、 动平衡原理
转子的质量分布不均是造成不平衡的主要原因。转子的质心不在回转轴线上，在转动时其偏心质量就会产生离心惯性力，该离心惯性力会在运动副中产生附加动压力。当前在平衡转动中平衡不平衡转子的最主要方法是在转子上增加或除去一部分质量，使转子的质心与回转轴心重合，尽量避免在转动过程中产生离心惯性力。现场动平衡的分析过程分为：
（1） 首先测量出不加试重之前的不平衡振动量，并分析出该振动量的幅值以及相位；
（2） 加载能够使转子产生明显振动的试重，得到不平衡和振动之间的关系；
（3） 测量此时该转子转动的不平衡振动量的参数；
（4） 对比分析加载试重前后转子的振动量，通过分析和计算来确定消除该不平衡量所需的校正质量以及校正的角度；
（5） 在转子上加載计算所得出的校正量，并测得此时转子的不平衡量的大小，重复操作直到测量结果符合要求则本次实验结束 [3]。
三转子动平衡
1刚性转子动平衡
刚性转子的动平衡上，一般来说只要试验系统具有较高的灵敏性，就可以选择较低的平衡转速，因而也被工作人员成为低俗动平衡。检修人员只需选用一个动平衡转数，在工作转数的20%左右。这种情况下，转子完全变形不明显，通常不会对其不平衡量的大小以及分布情况造成影响，在进行平衡中也只是将力以及力偶不平衡性缩小到国家规定的范围内。
对于转子上各部件以及各零件的不平衡量应做出适当的平衡纠正，纠正后，不仅可以消除其在旋转时产生的不平衡离心力，对量离心力在不同平面或不同体上的内应力进行校正，还能够有效降低高速时震型不平衡量。对于转子上各部件和各零件也应尽可能的装在本转子轴上进行平衡纠正，如果出现必须通过辅助轴做平衡的诸如联轴器整体之类的零部件，则应密切观察辅助轴对这些零部件造成的影响，并进行及时的消除或减少。不平衡量的纠正方式一般采取螺钉或者平衡槽加重，不建议使用砂轮磨削进行去重。如果转子已经在动平衡机上实施了平衡校正，则应确保转子回轴线和其工作时的回轴线是一致的，二者不一致时会影响到其平衡精度。
2柔性转子动平衡
所谓柔性转子即是工作转速比最低临界转速高的转子，通常在透平、离心机等转子中会遇到。当前最为有效的理想柔性转子动平衡校正方法还处在研究中，而生产中普遍采用的是振型平衡法和影响系数法。振型平衡法以转子回转体的实际情况作为基础，选用多个校正面，并设置相应的不平衡量，然后选择挠取变形方程，将不平衡量形成的挠曲变形和转子本身具备的挠曲变形进行抵消。但是这种方式不能对转子内部的不平衡分布函数进行预知，因而只能用于结构简单的柔性转子，超过三阶后不再适用。而影响系数法，则是选取转子上的部分校正平面以及振动测量点，并加上相应的不平衡量。在转子的旋转过程中，对各个点产生的震动量进行测量，计算其影响系数，然后利用影响系数方程，计算出这些校正面的等效不平衡量。接着通过加重或加重，就可以实现对这些等效不平衡量的抵消，最终使各点震动相应为0.影响系数法和振型平衡法不同，它仅适用在结构较为复杂的一些柔性转子，同时这种方法最为明显的缺点就是要对转子运转多次，遇到大型机组时通常难以采用。
四、转子动平衡弊端与纠正方案
1、转子平衡方式的选择。由于转子的转速和形状差异较大,因此动平衡的检测方法不同。检修过程中选用那种方法比较合理,要根据实际情况决定。一般根据转子的转速和转子的厚度与直径之比选用平衡试验的方式。
2、转子动平衡前的应进行的准备工作。因为转子经过长周期的运行和检修过程不可避免的会产生变形,而变形尺寸的大小直接关系到转子动平衡的精度。因此,转子在进行动平衡前有必要对各部尺寸重新进行校核,确保转子动平衡的精度。特别是轴的顶尖孔的表面情况、轴颈处相对顶尖孔处园跳动情况、轴的直线度和转子的跳动情况要进行认真的检查和记录,并与图纸进行核对,如有变化须进行必要的校正。对于盘状转子要检查盘状转子的摆动量;对悬臂状园盘转子,分解后进行动平衡检验时,要检查装配位置的配合情况和形位公差在规定范围内。
3、如何选择转子动平衡的精度。转子进行动平衡时,应根据转机的运转使用状况,合理的选择平衡的精度等级,避免过剩检修和欠维修现象发生。高速旋转机械以及轴承刚性低的机械通常选用平衡程度值小的,相反选用大值。另外,旋转部份的质量与机械整体质量之比较小时.通常选用的平衡程度值要大。
4、如何选择合适的平衡机。因为动平衡机是系列化生产的,从确保测试精度和对设备的使用寿命两方面考虑,应根据自己的转子选用合适的机型。不能有一种选型上的错觉,认为一台大规格型号动平衡机,就可包罗万象进行在此规格之下的所有不同重量的转子的测试。生产厂在样本上标出各型号动平衡机的e值,是采用此型号最大承载量的1/3左右的校验转子进行调试后能达到的平衡精度值。
总结：随着科学技术的快速发展,化工生产装置中的旋转机械在生产中的所处的地位越来越重要,功率越来越大、转速越来越高、结构也越来越复杂,其中,作旋转运动的转子产生的不平衡离心惯性力引起的机械振动问题越来越突出,成为化工生产中决定转机运转周期的关键因素之一。
参考文献：
[1]唐一科.高精度现场动平衡智能测试系统的开发与研究[J].机床与液压，2010，08（21）：75-77.
[2]张志新.风机现场整机动平衡仪的开发与应用[J].机电工程，2010，12（06）：1-3.
[3]曹雏清.刚性转子现场动平衡仪的设计与开发[J].机械制造，2012，05（18）：69-72.