动平衡仪*概 述

　　动平衡仪可以对各种旋转机械进行整机现场动平衡, 相当于一台可移动的动平衡机.，兼备现场振动数据测量、振动分析和单双面动平衡等诸多功能，还可以利用试重法或影响系数法进行动平衡校正，系统将自动解算出加(减)配重的质量大小和角度，同时具有转子平衡数据库管理功能和矢量分解功能，动平衡仪简捷易用，是工矿企业预知保养维修，尤其是风机、电动机等设备制造厂和振动技术服务机构*为理想之工具。

　　动平衡仪*系统组成

　　系统主要由专用双通道数据采集箱、传感器、电脑及动平衡软件系统组成。

　　动平衡仪*分 类

　　1、从测量原理上划分，可分为两大类：硬支承动平衡机、软支承动平衡机。

　　(1)硬支承动平衡机具有平衡转速低于转子支承系统的固有频率，可在低转速下平衡，操作简单方便、**性能好的特点。

　　(2)软支承动平衡机具有平衡转速高于转子支承系统的固有频率，受外界振动 信号影响小、测量精度高、适用于大批量生产的特点。

　　2、从应用方面划分，可分为两大类：卧式和立式动平衡机、通用和专用动平衡机。

　　(1)卧式和立式动平衡机

　　卧式动平衡机是指被平衡转子的旋转轴线在平衡机上呈水平状态的平衡机， 一般 具有旋转轴或方便装配工艺轴的转子，如电机转子、风轮、风叶、滚筒、胶辊、 轴类、印刷机械等都适用于卧式动平衡机，立式动平衡机是指被平衡转子的旋转轴线在平衡机上呈铅垂状态下的平衡机， 一 般没有旋转轴的盘状工件，如风扇风叶、水泵叶轮、油烟机风轮、飞轮、砂轮、 锯片、卡盘、制动器等都适用于立式动平衡机。

　　(2)通用动平衡机和专用动平衡机

　　通用动平衡机是在规定的转子重量和转速范围内，能平衡多种转子的动平衡机， 专用动平衡机是针对某一类型转子专门设计制造的动平衡机。

　　动平衡仪*技术指标

　　1.测量*大量程/*高分辨率：

　　当传感器灵敏度为5.00pC/m•s-2时：

　　加速度峰值：250m/s2/ 0.1m/s2

　　包络有效值：20unit / 0.1unit

　　速度有效值：200mm/s / 0.1mm/s

　　位移峰-峰值：5000μm / 1μm

　　电压峰-峰值：10V / 1mV

　　2.分析频率量程：

　　100，200，500，1000，2000，5000，10000，20000，50000Hz。

　　3.频率范围：

　　5Hz-10kHz。

　　4.波形采样频率：

　　分析频率量程的2.56倍

　　5.测量精度：5%。

　　6.传感器类型：

　　剪切式压电加速度传感器(灵敏度可变);光电转速传感器;可选噪声、速度或位移传感器。

　　7.存储能力：

　　2GB存储空间

　　8.抗混淆滤波器：

　　八阶椭圆。

　　9.液晶屏幕：

　　240×320TFT触摸屏

　　动平衡仪*功 能

　　■ 完善的应用功能

　　KMBALancer可进行单面和双面不平衡校正，并提供单、双通道的振动分析，动平衡快速采集，矢量分解合成计算、ISO许用不平衡查询、手动输入模拟动平衡等实用功能。

　　■ 出色的仪器性能 ● 微软WindowsCE操作系统，稳定高效;

　　● 400MHZ主频的高性能嵌入式微处理器，具有强大的数据处理能力;

　　● 高密度的FPGA芯片，提供**的数据采集控制;

　　● 低噪声电路板制作工艺和高达1024倍的硬件增益，使振动信号的分辨率可达0.001um，平衡精度优于国家标准;

　　● 高达1G的数据存储容量，可储存10000组现场平衡过程记录;

　　● 采用低功耗硬件设计、智能电量管理和大容量锂电池组，使KMBALancer在一次充电后，可连续工作7小时以上。

　　动平衡仪*应 用

　　■ 向导式动平衡功能：软件根据测量数据快速解算出配重质量及其角度，提供了完全向导式的动平衡功能，操作者只要按向导进行就可以轻松完成动平衡校正。

　　■ 矢量分解：对解算出的平衡质量进行合理的矢量分解，

　　■ 平衡方法：试重法和影响系数法;

　　振动分析：由计算机、计算机软件与采集箱组成的采集系统实时采集设备振动信号，并提供了时域波形、频谱图、相关分析、概率分析、轴心轨迹、时间三维谱等分析方法。通过这些分析手段可以综合判断设备状态是否良好和诊断设备存在的各种高、低频故障，既解决了对设备本身的监测和故障诊断，同时避免了盲目地进行动平衡校正。

　　■ 试重估算：根据输入的转子资料自动估算出合理的动平衡试重质量，并可给出动平衡效果的结论。

　　动平衡仪适合以下几方面的测量:

　　1) 转子现场动平衡

　　2) 机器振动的频率分析

　　3) 机械振动强度的测量

　　4) 转子轴振动的无触点测量

　　5) 转子转速的无触点测量

　　动平衡仪*选购指南

　　一般情况下，从以下几条来评价动平衡仪：

　　(1)测量性能：

　　工作转速和精度

　　量程范围和线性度，*小分辨率

　　相位角跟踪精度

　　滤波特性是否足够尖锐

　　系统稳定性和重复性如何

　　(2)配重求解功能：

　　能根据测试数据计算应在选择的校正平面什么半径、什么角度配多大质量以明显降低转子振动的能力。

　　(3)时、频域分析功能：

　　不是所有的振动都能用动平衡技术加以消除的。当振动比较复杂时，了解振动时域波形和频谱分析是十分必要的。只有设备在发生不平衡故障时，我们的动平衡仪才能计算配重的半径、重量、角度，来消除不平衡分量。

　　具备时、频域分析功能的动平衡仪无疑为设备故障的定性提供了便利，为现场动平衡打下了坚实的基础，避免了方向性错误。

　　动平衡仪*安装方法

　　●开箱按订货单检查主机及有关附件是否齐全完好,按图 3-1 所示的方法连成系统.

　　● 光电传感器采用低功耗激光管作为光源,接通电源后发出可见红光,配合 反光标志可在 1～40mm 的距离内拾取 60～30000rpm 的转速信号.

　　光电传感器应接到仪器后面板上的光电输入插座上(要注意多芯插座插头方 向).使用光电传感器时,应先在转轴上作好光电标志,用磁力表座将光电传感 固定在该标志上方, 使光电传感器光敏器件正对光电标志, 间隙 1～20mm 之间. 通电后光电传感器有红光射向测量表面. 转子不转时前面板上的红色发光二极管 不闪烁,转子低速转动时, 可清楚地看到红色发光二极管同步闪动,这说明光电 传感器有转速脉冲输出,否则要调节一下光电传感器距离或重作光电标志. 光电传感器使用的光电标志通常为黑/白标记,它包括两部分:一部分反射性 能好,另一部分反射性能较差.例如,可将轴表面擦干净后用黑漆或黑色胶布全 部涂黑,再用剪刀剪一块锡纸或不干胶反光带贴在其上,反光带的宽度应视转轴 直径而定,大直径转轴标志要宽一些. 光电标志好坏直接影响测量效果,所以光电标志应黑白分明,边缘齐整,用微 珠反光带****. 仪器中的相角定义为:从光电标志前沿逆转速方向转过的角度. 光电标志前沿定义为:逆转速方向看时,从亮到暗的边缘.

　　●磁电式速度传感器用来拾取设备**振动,无须外接电源.使用时应用手持 住或用磁性吸盘固定在待测量点上,该传感器可在水平→垂直→水平的 180°内工作,为双向振动速度传感器,其工作频带在 10Hz-1KHz 之间.

　　●连接电缆均带有接插件,四芯的为光电传感器到主机连线,应注意插头中定 位槽位置,插入时拿后头,拔出时应拿住前头铝环.三芯的为磁电式速度传感器 到主机的连线.

　　●磁性吸盘是由铝铁硼高强磁钢和专门设计磁路构成的专用安装吸盘,顶部 M8 螺钉刚好可拧入拾振器下部螺孔中,应尽力拧紧以防止松动造成检测信号不 真实.这种吸盘可十分方便地将传感器安装在铁磁材料的设备壳体上,而对非铁 磁材料的设备,用户可用手持传感器或是另打孔进行固定,拧入螺钉深度应小于 6mm.

　　●超低频传感器用于超低转速动振动测量.这种传感器是单方向的,垂直应用 和水平应用须用两只传感器,其工作频率可低到 0.5Hz.这种传感器需另配电源及电缆线.

　　●电涡流传感器用于进行非接触测量.

　　动平衡仪*操作说明

　　●|保持|键在测量过程中的功能 在测量过程中,被测参数可能发生变化,因而导致液晶屏上显示的参数值闪 烁不定,为此可按|保持|键将某一时刻的参数固定显示,以利观察或选择,此时, 液晶屏右上角出现 * 标志,这时若按|回车|键,则进入下一过程,若再次按|保持 |键,则 * 标志消失,液晶屏数字将继续闪动. 在动平衡测量中若对测得的振幅值满意, 可按|保持|键这时数据保持在显示屏 上,(若再按|保持|键则又重新进入测量状态),再按|回车|键则数据被计算机存储 起来并提示您进行下一步操作.

　　●速度有效值(RMS)及位移峰-峰值测量的切换 在测量状态下,按|+|键则测量在速度有效值(RMS)及位移峰-峰值(V p-p )之 间循环切换,每按一次|+|键切换一次.

　　●放大倍率选择 在测量状态下,液晶屏左上角显示的xN 数值为放大倍率,按▲和▼键可重 新选择放大倍率,仪器的放大倍数可有四档选择:x0.1,x1,x10 及 x100.

　　●预置转速 在动平衡测量中,当实际转速≥预置转速时仪器进入保持状态,这相当于按 了|保持|键.

　　●通道切换 在振动测量中,A通道及B通道的切换是通过键来实现的,在动平衡测量 中,单平面测量被固定在A通道,双平面测量的通道切换是自动进行的.

　　●溢出指示 在测量过程中,如果显示屏上出现 999 的数字,则说明测量溢出,这时应该 切换量程.

　　●传感器选择 如果在测量时需要使用电涡流位移传感器,则在开机后,当显示屏上显示 VT700 动平衡仪时按|保持|键,当显示屏上出现传感器选择时,应选择位移传感 器.仪器的默认值为速度传感器.

　　动平衡仪使用须知：

　　1.相关滤波器的带宽: 仪器中滤波器的带宽共有三档选择: 0.2Hz, 和 5Hz, 1Hz 带宽选得太窄则反映速度较慢,太宽则对相邻干扰频率的抑制能力变差,因此一 般选择在 1Hz.但是,如果相邻干扰的频率距工作频率较近,且干扰信号较强时, 则应选择 0.2Hz,反之应选择 5Hz.

　　2,被平衡体:被平衡体的安装或固定应能使仪器获得重复的测量结果.

　　3,测量位置:测量位置应选在*能反映转子振动的点上,一般选在轴承面上 或*接近轴承位置的机器的壳体上.

　　4,测量的方向:如果可能的话应在轴承面内水平和垂直的两个方向上进行测 量,但至少要在能够有*大振动幅度的方向上进行测量.一般情况下,经常是在 水平方向上测量,在测量结果有疑问时,再在两个方向上测量.

　　5,参考标记:为提供角度和频率基准,参考标记应标在转子上容易看到且角 度容易测量的地方.

　　6,移试重:若选择移试重,则所有加重平面所加的试重均应取下,否则均不取下.

　　7,试重块:加试重的原则是使其能够引起不平衡时的明显的测量变化,*简单*好的方法是通过试验来确定试重块的大小.

　　动平衡仪*操作注意事项

　　▲用户在连续测量过程不要轻易按“复位”键，否则会丢失按键的所有数据。如果手边有影响系数，可以重新输入。

　　▲一定要认真做好光电标志，观察机器转速的准确性。这是仪器开展动平衡测试的重要保证。

　　▲引起机器振动大的原因是多方面。只有在同频振幅占总振幅较大分量时，用动平衡办法才能减少振动。反之不能获得理想效果。

　　▲在动平衡试重法中，须要将巳知试重加到被测面的巳知位置上，要注意加重后的振动幅值与相位和原始的振动幅值与相位的变化情况。如果数据变化不明显的话，以后经过计算处理的减振效果也不明显。如果振幅变化不明显，就应加大试重的重量。如果相位变化不明显，就应重新移动试重的位置。

　　▲初次对某转子进行平衡必须用试重法。通过试重法得到影响系数后，对同类型转子进行平衡可用影响系数法，操作比较简单。

　　动平衡仪*不平衡类型确定

　　首先通过测量确定振动原因为不平衡量，下一步确定转子不平衡类型;即静不平衡，偶不平衡及动不平衡。实际工作中纯偶不平衡很少，多数表现为偶不平衡和静不平衡组合即动不平衡，因此现场平衡几乎都是静不平衡和动平衡两种。

　　(a)从相位上判定，当转子两端轴承座上的水平方向和垂直方向相位基本相同时，则转子是静不平衡振动;当两个方向的相位角反相时振动为动不平衡振动。

　　(b)当转子本身直径远远大于转子宽度时即D≥5L，不论工作转速高低，都是静不平衡(单面平衡);当转子直径小于或等于转子宽度时D≤L，只要工作转速大于1000r/mim都是动不平衡(双面平衡)。

　　出不平类型，就可以确定平衡面数，因此正确选择平衡面数是决定平衡效果好坏关键一步。静不平衡就是单面平衡，动不平衡就是双面平衡。根据转子尺寸和转速，可以根据下图的条件决定平衡面数。

　　动平衡仪*保养方法

　　1.本机使用 220 伏交流电源,电源插头上的接地端必须接好,不可悬空, 否则将影响测量的准确性.

　　2.插传感器插头时要注意插头上凸凹的方向,不可蛮力强行插拔.

　　3.测量前应将光电传感器的发光和接收器件表面用棉花或镜头纸擦拭干净,应避免沾上有机溶剂.

　　4.速度探头不允许过分冲击,经常冲击不仅会使机械结构受到损伤,且会使磁场发生变化,造成灵敏度改变.

　　5.转子在低转速下有较大的不平衡,则应先对转子进行低转速平衡,然后再调整到高转速进行*终平衡.平衡转速不应选在机器的共振区,而应选在能够正确反映机器的各种振动的运转区域。