專利名稱：離心風機葉輪的現場平衡方法
技術領域：
本發明涉及一種現場施工方法，尤其涉及一種現場糾正離心風機轉子偏心，使其保證平衡的離心風機葉輪的現場平衡方法。
背景技術：
許多高速運轉的轉子，由于轉子的結構、材料缺陷、制作誤差、工作磨損和安裝等多種因素，造成的轉子不平衡有很大的隨機性，往往不能預先確定，如離心風機的葉輪，飛輪，皮帶輪，大齒圈等，即使新轉子開始是平衡的，但運行一段時間后就會出現新的不平衡，產生振動，致使工作機或整個系統不能正常工作，需停機修理，傳統的習慣做法是把設備拆開，將轉子解體，把葉輪放在平衡機上找平衡，然后重新安裝，這種停機修理造成了停工、停產，使生產廠家蒙受了較大的損失。

發明內容
為了解決離心風機葉輪長時間高速旋轉所造成的不平衡而引起振動的問題，本發明的目的是提供一種簡單易行、快速、費用低的離心風機葉輪的現場平衡方法。
本發明的技術方案是以下述方式實現的一種離心風機葉輪的現場平衡方法，該方法包括下述步驟(1)、確定一比轉子外徑小50～100mm的配重圓，按下述公式計算試配重塊重量
W=2.25×108SGDn2]]>(克)……(1)式(1)中S——轉子的原始振幅(mm)G——轉子的重量(kg)n——轉子的轉速(r.pm轉/分)D——配重圓直徑(mm)W——試配重塊重量(克)；(2)、在轉子上的配重圓周上選A1、B1、C1或D1至少三點，將上述計算出配重塊重量W分別焊于在配重圓周的A1、B1、C1三點上，并分別開機各測得振幅SA、SB、SC；(3)按比例·u建立一直角坐標系XOY，在坐標系中作出配重圓，在配圓上找出相應的A、B、C或D對應點；(4)、以A、B、C為圓心，分別以對應的SA、SB、SC為半徑作圓A、圓B、圓C，此三個圓必交匯于C(C1、C2、C3)點，量出從配重圓圓心至C點的距離oc；(5)、按公式Q=WSoc·u······(2)]]>算出配重塊實際配重重量，式中Q——配重塊實際配重重量(克)S——轉子的原始振幅(mm)μ——建立坐標系時的比例(6)、制作配重塊(Q)，將配重塊Q焊于oc的延長線與配重圓周的交點K上。
當圓A、圓B、圓C三個圓沒有共交點時，可再次將試加配重W加于D點，再重新開車測量一次，找出其中三者的共交點(C)；如果當圓A、圓B、圓C、圓D中每每三個圓仍沒有共交點，只要改變測量位置就可以了，一般將坐標XOY旋轉45°即可找出三者的共交點(C)各次振幅取值同時為水平振幅或同時為垂直振幅，二者取大值作圖比較準確。
本發明采用矢量合成原理，經過三次在轉子平衡面上試加配重W，根據振幅的大小與引起的力成正比的原理，用矢量合成的方法，即可以找出抵消轉子不平衡所施加的配重重量Q及其位置，從而轉子的不平衡問題得到解決。
由轉子的平衡面直徑D0和試加配重W的尺寸確定，并考慮到試加配重在平衡面上焊接等因素。一般有D＝D0-(50~100)mm原始振幅小，D取大值，否則D取小值。
本發明的積極效果是1、本發明直接在現場的工作機上做平衡，從而解決不平衡問題，減少了停機時間也節省了檢修費用。
2、本發明所采用的方法簡單易行、快速。


圖1為本發明在轉子2選取配重圓的示意圖。
圖2為本發明按比例·u建立一直角坐標系XOY及實際操作流程示意圖。
具體實施例方式由圖1可以看出本離心風機葉輪的現場平衡方法是
(1)、在一個與轉軸1固定為一體的轉子2上面確定一直徑為D、比轉子外徑(D0)小50～100mm的配重圓，按下述公式計算試配重塊3重量W=2.25×108SGDn2]]>(克)……(1)式(1)中S——轉子的原始振幅(mm)G——轉子的重量(kg)n——轉子的轉速(r·pm轉/分)D——配重圓直徑(mm)W——試配重塊重量(克)；由圖1可以看出在轉子上的配重圓周上選A1、B1、C1、或D1至少三點，將上述計算出配重塊重量W分別焊于在配重圓周的A1、B1、C1三點上，并分別開機各測得振幅SA、SB、SC；由圖2可以看出按比例·μ建立一直角坐標系XOY，在坐標系中作出配重圓，在配圓上找出相應的A、B、C或D對應點；以A、B、C為圓心，分別以對應的SA、SB、SC為半徑作圓A、圓B、圓C，此三個圓必交匯于C(C1、C2、C3)點，量出從配重圓圓心至C點的距離oc；按公式Q=WSoc·u······]]>(2)算出配重塊實際配重重量(Q)；式中oc為實際振幅(mm)即為圖中實長Q——配重塊實際配重重量(克)S——轉子的原始振幅(mm)μ——建立坐標系時的比例制作配重塊(Q)，將配重塊Q焊于oc的延長線與配重圓周的交點K上。
當圓A、圓B、圓C三個圓沒有共交點時，可再次將試加配重W加于D點，再重新開車測量一次，找出其中三者的共交點(C)；如果當圓A、圓B、圓C、圓D中每每三個圓仍沒有共交點，只要改變測量位置就可以了，一般將坐標XOY旋轉45°即可找出三者的共交點(C)。
各次振幅取值同時為水平振幅或同時為垂直振幅，二者取大值作圖比較準確。
本發明采用矢量合成原理，經過三次在轉子平衡面上試加配重W，根據振幅的大小與引起的力成正比的原理，用矢量合成的方法，即可以找出抵消轉子不平衡所施加的配重重量Q及其位置，從而轉子的不平衡問題得到解決。
由轉子的平衡面直徑D0和試加配重W的尺寸確定，并考慮到試加配重在平衡面上焊接等因素。一般有D＝D0-(50~100)mm原始振幅小，D取大值，否則D取小值。
由圖2可以看出A、B、C、D與圖1中的A1、B1、C1、D1相對應，由圖2所示，假定 方向為轉子的偏心方向， 分別為試重W加在A、B、C處，其本身產生的振幅矢量(三者中相鄰兩者之間的夾角為直角)。由于他們的工作條件相同，并且在同一圓O上，所以有d1＝d2＝d3＝d而S→A=S→+d→1,S→B=S→+d→2,S→C=S→+d→3,]]>將SA、SB、SC分別平移，且使它們以各自的起始點A、B、C旋轉和S的反向延長線OK共交于C(C1、C2、C3)點，由圖二中的幾何關系，可證，在一般情況下有ΔoAC1≅Δl1ao]]>Δocal3≅Δc3co]]>
Δobl2≅Δc2Bo]]>所以得到oc1＝oc2＝oc3＝oc＝d旋轉矢量 必在 的反向延長線上共交于一點C，因為 旋轉的軌跡為三個分別以A、B、C為圓心，以SA、SB、SC為半徑的圓，所以圓A、圓B、圓C也必然共交于一點C。
圓A、圓B、圓C中任意兩個圓有兩個交點，C1、C1如上所述的C點，必然包含在C1、C1之中。
欲使轉子得到平衡，必須將產生振幅為S得偏重Q加在射線OK上，現把配重Q加在K點(即在配重圓D上)，根據振幅與引起的力成正比的原理得QS=Wd]]>所以配重Q的表達式為Q=Wsd]]>即Q=Wsoc·u······(2)]]>式中oc為實際振幅(mm)即為圖中實長u-作圖比例尺根據幾何學原理，在特定情況下，A、B、C在圓O上某一特定位置時，上述三角形全等條件不成立，此時，分別以A、B、C做出的三個圓沒有共交點，一旦遇到此種情況，再把試加配重W加在D點上測SD，如果圓A、圓B、圓C、圓D中每每三個圓仍沒有共交點，此時，只要改變測量位置就可以了，一般此次測量點可在前次測量點上旋轉45°即可。
本方法所指測定的振幅一般同時為水平振幅，也可同時為垂直振幅，兩者應取值大者作圖。
本發明應用實例本發明在一廠3#熟料窯做實驗，其排風機葉輪直徑D0＝2500mm，轉子重量G＝4100公斤，轉速n＝742轉/分，確定配重圓直徑D＝2400mm。具體實施步驟如下(1)啟動風機至額定轉速742轉/分，因風機不平衡測得前軸承處的水平振幅S＝0.26mm(大于規定允許振幅0.12mm)計算試加配重W=2.25×108SGDn2=2.25×1080.26×41002400×7422=1817]]>克(2)用比例＝200∶1以R＝su＝0.26×200＝46mm的半徑作圓O，通過圓心O作直角坐標XOY，X軸交圓O于B、D，Y軸交圓O于A、C。
(3)制作三塊配重鐵，確定用Φ3×100mm的電焊條焊接其金屬重量為3.14×0.152×30×7.85＝17克。
配重塊重量P＝1817-17＝1800克，設配重塊寬100mm，厚16mm，長＝1800÷7.85÷10÷1.6＝1.4厘米，此時制作三塊140×100×16配重塊。
(4)將一塊140×100×16配重塊用Φ3×300mm焊條焊于A點，開機至742轉/分，測得前軸承處水平振幅Sa＝0.345mm，以A為圓心、以0.345×200＝69mm為半徑作圓A，割去配重塊和焊肉。
(5)將第二塊140×100×16配重塊焊于B，用(4)的方法測得Sb＝0.18mm，以0.18×200＝36mm為半徑作圓B，割去配重塊和焊肉。
(6)用同樣方法測得Sc＝0.15mm，作圓C并割去配重塊和焊肉。
此時圓A、圓B、圓C三個圓共交于C點，延長OC交圓O于K，量OC＝26.5mm。
(7)計算平衡配重Q=WSoc·u=1817×0.26×200/26.5=3565]]>克。
(8)計算配重塊尺寸，設配重塊寬120mm，厚度30mm，用8根φ3×300mm焊條施焊，此時配重塊長＝(3565-8×17)÷7.85÷12÷3＝121厘米，因此配重塊尺寸為121×120×30mm3。
(9)制作配重塊Q＝121×120×300mm3，將配重塊Q用8根φ3×300mm焊條施焊于配重圓面的K點上。
(10)開機至742轉/分，測得前軸承處水平振幅0.025mm＜0.12mm，平衡完畢。
權利要求
1.一種離心風機葉輪的現場平衡方法，該方法包括下述步驟(1)、在轉子上確定一比轉子外徑小50～100mm的配重圓，按下述公式計算試配重塊重量W=2.25×108SGDn2]]>(克)……………..(1)式(1)中S——轉子的原始振幅 (mm)G——轉子的重量 (kg)n——轉子的轉速(r.pm轉/分)D——配重圓直徑 (mm)W——試 配重塊重量(克)；(2)、在轉子上的配重圓周上選A1、B1、C1或D1至少三點，將上述計算出試配重塊重量W分別焊于在配重圓周的A1、B1、C1三點上，并分別開機各測得振幅SA、SB、SC(3)按比例.u建立一直角坐標系XOY，在坐標系中作出配重圓，在配圓上找出相應的A、B、C或D對應點；(4)、以A、B、C為圓心，分別以對應的SA、SB、SC為半徑作圓A、圓B、圓C，此三個圓必交匯于C(C1、C2、C3)點，測量出從配重圓圓心至C點的距離oc；(5)、按公式Q=WSoc·u······(2)]]>算出配重塊實際配重重量，式中Q——配重塊實際配重重量(克)S——轉子的原始振幅(mm)μ——建立坐標系時的比例(6)、制作配重塊(Q)，將配重塊Q焊于oc的延長線與配重圓周的交點K上。
2.根據權利要求1所述的的離心風機葉輪的現場平衡方法，其特征在于當圓A、圓B、圓C三個圓沒有共交點時，可再次將試加配重W加于D點，再重新開車測量一次，找出其中三者的共交點(C)；
3.根據權利要求1所述的的離心風機葉輪的現場平衡方法，其特征在于當圓A、圓B、圓C、圓D中每每三個圓仍沒有共交點，將坐標XOY旋轉45°即可找出三者的共交點(C)。
4.根據權利要求1、2或3所述的的離心風機葉輪的現場平衡方法，其特征在于各次振幅取值同時為水平振幅或同時為垂直振幅。
全文摘要
本發明公開了一種離心風機葉輪的現場平衡方法，具體步驟是在轉子上確定一比轉子外徑小50～100mm的配重圓，以比例n在紙上建立一直角坐標系XOY，記錄原始振幅S，計算出試加配重W，將W分別焊于A、B、C三點上并分別開機各測得振幅S
文檔編號F04D29/66GK1793672SQ200610017309
公開日2006年6月28日 申請日期2006年1月5日 優先權日2006年1月5日
發明者林奇文 申請人:林奇文