轉子平衡檢測：核心檢測項目詳解

一、檢測項目的分類與目的

1. 靜態平衡檢測

• 適用對象：軸向長度較小（直徑比≥5）、低轉速的剛性轉子（如飛輪、砂輪）。
• 核心項目：
  • 不平衡量測量：檢測轉子靜止時重力方向的質量偏心，常用水平導軌或靜平衡機。
  • 校正平面選擇：確定單平面配重位置，通過去重或加重實現平衡。
• 標準參考：ISO 1940-1中G級平衡等級（低精度場景）。

2. 動態平衡檢測

• 適用對象：長軸類柔性轉子（如渦輪機、電機轉子），需在旋轉狀態下檢測。
• 核心項目：
  • 雙平面不平衡量檢測：測量兩個校正平面的不平衡幅值及相位角，使用動平衡機與振動傳感器。
  • 臨界轉速分析：識別轉子共振點，避免在臨界轉速附近運行。
  • 熱態平衡驗證：針對高速轉子，模擬工作溫度下的熱變形影響（如航空發動機轉子）。

二、關鍵檢測項目詳解

1. • 目的：定位不平衡主導的振動頻率（通常為1倍轉速頻率）。
   • 方法：使用頻譜分析儀采集振動數據，排除不對中或軸承故障干擾。
2. • 設備：激光動平衡儀或便攜式振動分析儀。
   • 步驟：
     1. 安裝轉速傳感器與光電相位標記。
     2. 采集旋轉時的振動信號，計算不平衡質量的大小與方位角。
     3. 通過矢量分解確定兩個校正平面的配重量。
3. • 試重法：添加試驗配重后重新測量，驗證平衡效果。
   • 影響系數法：通過數學模型計算校正質量，適用于復雜轉子系統。
4. • 適用場景：大型設備無法拆卸（如風力發電機葉片）。
   • 特殊要求：考慮基礎剛度、聯軸器對中及環境振動干擾。

三、檢測標準與精度要求

• 平衡等級標準：ISO 1940-1根據轉子類型定義G值（如G2.5用于泵轉子，G0.4用于精密機床主軸）。
• 行業特定標準：
  • API 610：石油化工離心泵要求殘余不平衡量≤4W/N（W為轉子重量，N為轉速）。
  • ISO 21940：柔性轉子平衡的相位修正與多速平衡方法。

四、檢測流程優化建議

1. 預處理：清潔轉子表面，檢查裂紋或變形。
2. 設備標定：定期校準動平衡機傳感器，確保測量精度。
3. 數據記錄：保存歷史數據用于趨勢分析，預測下次維護周期。
4. 安全驗證：高速轉子需進行超速試驗（如110%額定轉速），驗證平衡穩定性。

五、常見問題與解決策略

• 問題1：校正后振動仍超標。
  • 對策：檢查軸承磨損或轉子彎曲，排除機械故障。
• 問題2：相位角漂移。
  • 對策：使用高精度相位鎖存裝置，減少轉速波動影響。

六、