动平衡机的选用

动平衡机的选用

摘要：用实例介绍了如何正确选用动平衡机和确定被测工件的允许剩余不平衡量，使转子达到动平衡要求。

关键词：动平衡机 剩余不平衡量 电机转子

众所周知，电机转子的动平衡检测是提高电机产品质量的关键工艺，如何正确选用动平衡机是使用单位十分关注的问题，常因使用单位没有正确选用合适的平衡机以及不能正确确定工件的允许剩余不平衡量，造成在使用中生产效率不高，产品质量达不到要求。由于单位生产需要，笔者在动平衡机上已经工作多年，下面就结合自己的工作经验，谈谈对这两方面的体会，供大家参考。

一、正确选购合适的平衡机

从二十世纪七十年代开始，国内动平衡机制造厂商己经逐步弃用软支承平衡机摆架结构，而采用硬支承结构形式，配置速度传感器或压电传感器，测量系统中的指针式电表，矢量瓦特表等显示均改用为微机数字显示及CRT屏幕显示。电机转子动平衡检测时的驱动，可选用万向节驱动或圈带驱动两种结构形式。但从使用效率、产品价格和测量精度三方面综合考虑，电机转子采用圈带结构的动平衡机比较合适。据ISO 1940电机转子的精度等级，规定为G6.3级。从经济角度上考虑，企业没有必要选购价格昂贵的进口平衡机设备，国产的动平衡机已足够达到此精度等级。

电机品种较多，为满足用户的需求，平衡机制造厂生产的平衡机产品均都形成系列化。有些使用单位往往按照自己所生产的电机转子各种规格中，以最大规格为标准选购一台平衡机，认为就可包罗万象解决所有规格电机转子的动平衡检测，而忽略了对设备的使用寿命和测量精度上的考虑。例如，上海某动平衡机制造有限公司生产的 PHQ-50型硬支承平衡机(P-代表平衡机，H-代表硬支承 摆架结构，Q-代表采用圈带驱动结构)。此型号平衡机在产品样本中的最小可达剩余不平衡度e值为0.5g*mm/kg。该指标是平衡机制造厂家用160公斤转子做出厂校验而定出的精度指标值。使用单位若将高于或低于160公斤转子放在该设备上

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校验，其测量精度值要低于0.5g*mm/kg，所以生产厂家应根据所需校验的电机转子重量乘以接近3倍的值来选购相适用的平衡机，这样既能延长设备使用寿命，同时也确保了测量精度。在选购平衡机型号时，除了重量参数外，还应考虑到被校验电机转子的外径和轴承档两端的长度。因此，如果经济状况允许，企业往往选购几台不同规格的平衡机。

二、剩余不平衡量的计算

电机转子经动平衡检测后，允许剩余不平衡量为多少时，转子在实际工况下的振动值和噪音值能达到合格标准，这是生产厂家技术部门及检验部门十分关注的问题。指标定高了，生产效率提不高，指标定低了，造成产品质量受影响。 下面通过一实例来阐述允许剩余不平衡量的计算。一电机转子，其重量W=50kg，工况下的实际最高转速n=2800r/min，两平面加重半径均为r=100mm，平衡精度等级G=6.3 级。试问该电机转子能否在PHQ-160型平衡机上检测，其允许剩余不平衡量为多少?

首先利用公式(1)计算电机转子其重心至回转轴线的许用偏心距e： 由又

，将此式代入上式得：

(1)

即：

由上海剑某平衡机有限公司生产的PHQ-160型动平衡机，它最小剩余不平衡度e=0.5 g*mm/kg(0.5 um)，说明平衡机的测量精度远远高出电机转子所要求达到的精度。

然后将e值代入(2)式，求出该电机转子总的允许剩余不平衡量。

(2)

由于电机转子采用两个基准面的双面平衡,故将m值除以2最终m1=m2=m/2=5.63 g。

通过上述计算表明此型号规格的电机转子，在PHQ-160型平衡机上检测，只要电测箱上反映的剩余不平衡量值，左、右两面均小于或等于5．63g，说明

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该转子的平衡已达到标准要求。(1)与(2)式中： G-平衡等级mm/s ω-角速度rad/s

e-电机转子重心至回转轴线的许用偏心距um 或g*mm/kg n-电机转子在实际工况下的最高工作转速r/min w-电机转子的重量 kg r-加重或去重的半径mm m-允许剩余的不平衡量值g

偏心距是一个与回转体的重量无关的绝对量,而重径积则是与回转体的重量有关的一个相对量。在我们接触的用户中，技术图纸上对被测工件动平衡检测要求，允许不平衡量往往规范化地采用重径积表示。

m*r =定值 (3) 式中：m-表示允许剩余不平衡量 g

r-表示在工件上加(去)重的半径cm

式中的r为不定值，它是m的函数。 三、小结

我们可以根据生产需要和需要检测的工件的重量和外径以及长度来选定合适的动平衡机。对于具体给定的回转体，许用不平衡量以重径积表示较好。因为它比较直观，便于平衡操作。而在评定回转体平衡的优劣或平衡的检测精度时，则用许用偏心距为好，因为便于直接比较。

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