[发明专利]柔性转子的双面瞬态平衡方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柔性转子的双面瞬态平衡方法，其可用于快速解决旋转机械的转子系统由于质量不平衡引起的振动问题。

背景技术

柔性转子的动平衡，即通过在转子一定的轴向和周向位置添加或去除平衡校正量来减小转子的振动，是保证旋转机械安全稳定运行的重要手段之一，在旋转机械的制造、运行和维护中占有非常重要的地位。近年来，在旋转机械向大功率、高转速、细长轴等方向发展的趋势下，柔性转子的平衡问题变得更加突出和重要。提高转子的平衡精度和效率始终是该项技术所追求的目标。

目前转子动平衡方法总的可分为两类：模态平衡法和影响系数法。这两种方法都是以转子的稳态响应为基础，即借助转子系统在某些选定转速下的稳态响应数据，通过多次起车来求得平衡校正量以完成转子的平衡。然而，现场平衡时，“稳态”平衡方法面临诸多挑战(或困难)，如实际转子在运行过程中其转速会出现一定的波动，很难精确稳定在某一转速下，不能算作严格意义上的“稳态”，用传统的稳态平衡理论对其进行平衡必然出现一定的误差。另外，模态平衡法选取的平衡转速接近转子的临界转速，长时间在该转速下停留测量对旋转机械十分不利。而且，稳态平衡方法都需要进行多次起车才能确定校正质量，如对于运行于一、二阶临界转速之间的转子来说，采用两转速的影响系数法进行平衡，至少需要3次起车；采用模态平衡法平衡前两阶模态至少需要4次起车，这无形中增加了平衡时间和平衡费用、降低了平衡效率。因此，基于提高平衡精度和平衡效率的考虑，研究一种起车次数少的柔性转子瞬态平衡方法，使得转子在较符合实际工况的条件下进行平衡具有非常重要的意义。

“转子全息动平衡方法”(中国发明专利申请，申请号：97108694.X)和“非对称转子的全息动平衡方法”(中国发明专利申请，申请号：00113755.7)将全息谱引入到动平衡领域，通过一次加试重起车，在任意转速下实现了转子的平衡。这两种平衡方法减少了平衡过程的起车次数，但其基本理论仍是以转子的稳态响应为基础，仍面临着上述稳态平衡中所存在的问题。

“单盘柔性转子瞬态平衡方法”(中国发明专利申请，申请号：200610104950.4)通过转子起动过临界时的加速瞬态响应信息，只需一次加试重起车，即可完成单盘转子的平衡。该平衡方法在较符合转子实际工况的条件下，在平衡效率方面有了较大的突破，但其仅限于单盘类转子平衡的情况。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种柔性转子的双面瞬态平衡方法，是一种针对具有多盘(两盘及其以上)或分布质量的柔性转子系统的平衡方法，该方法借助转子加速通过前两阶临界区的不平衡瞬态响应，通过一次加试重组起车，可高效、可靠地实现柔性转子的双面平衡。

技术方案

本发明的技术特征在于步骤如下：

步骤1：采集转子在初始不平衡下以某一恒定角加速度通过前两阶临界区时的瞬态响应数据：键相信号数据p(t)、转子左端轴承附近测点的振动位移数据x_l(t)，y_l(t)以及转子右端轴承附近测点的振动位移数据x_r(t)，y_r(t)；