[发明专利]一种利用静平衡测定刚性转子不平衡量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定方法，更具体地说，是涉及一种利用静平衡测定刚性转子不平衡量的方法。

背景技术

在国家标准GB/T 9239.1-2006《机械振动恒态(刚性)转子平衡品质要求第1部分：规范与平衡允差的检验》中，在总结国内外经验的基础上，根据恒态(刚性)转子的机械类型和最高工作转速，对转子的平衡品质要求提出了建议，并进行了分级。不平衡量的测定方法分为动平衡和静平衡，标准给出了测定方法的选择要求，针对平衡品质要求相对比较低的转子，仅需要采用单面校正即可。单面校正时转子的不平衡量可以在旋转平衡机上测定，也可以采用静平衡方法检测。静平衡方法检测刚性转子的不平衡操作简单、方便，不需要专用设备，适用范围广，因此在实践中被广泛使用。

目前，在机械设备中，静平衡检测方法能准确地确定转子不平衡的方向；但转子不平衡量的大小，却一直没有比较有效和实用的方法确定。即使用静平衡方法检测刚性转子的不平衡，只能定性判断转子的不平衡量是否满足使用要求，不能定量评价转子不平衡量的大小。

根据标准GB/T 9239.1-2006对转子平衡品质的分级和刚性转子的使用技术要求，可以计算出转子的许用剩余不平衡量，作为判定转子是否达到使用要求的标准。若采用动平衡方法或在旋转平衡机上测定刚性转子的不平衡量，则会在平衡机上显示转子不平衡量的大小和方向。采用静平衡方法检测刚性转子的不平衡时，没有显示不平衡量大小和方向的设备，目前也没有有效、实用的方法确定转子不平衡量的大小。在标准JB/T 6752-1993《中小型水轮机转轮静平衡试验规程》中，规定了采用静平衡方法检测刚性转子不平衡和进行平衡校正的程序和要求。该标准对平衡校正的要求为：通过配重或去重的方法，直至转子整个平衡系统出现随意平衡为止，或不平衡量在任意角度都小于许用剩余不平衡量为止，对转子不平衡量的大小没有定量评价的要求。在实践使用中，采用静平衡检测方法进行平衡校正时，一般也是要求转子整个平衡系统出现随意平衡为止，而不要求定量评价转子不平量的大小。

因此，在现有技术中，采用静平衡方法检测刚性转子的不平衡能满足转子剩余不平衡量小于转子许用不平衡量的要求，但通过静平衡检测方法进行转子平衡校正所用时间长，效率低，对转子的平衡品质也无法进行定量的分析评价。

发明内容

本发明的目的，是提供一种利用静平衡测定刚性转子不平衡量的方法。

该方法在采用静平衡方法测定转子不平衡量的过程中，能较准确地确定刚性转子不平衡量的大小，判定转子是否达到使用的技术要求，对刚性转子的平衡品质做出定量评价。通过该方法的实施，能有效地提高刚性转子采用静平衡测定方法进行平衡校正的效率。

本发明是通过如下技术方案实施的：

1.研究一种利用静平衡测定刚性转子不平衡量的方法，其特征在于，该测定方法包括在静平衡架上检测刚性转子的不平衡方向、在静平衡架上检测刚性转子的摆动周期和确定刚性转子的不平衡量三步：

(1)所述的在静平衡架上检测刚性转子不平衡方向的操作是，将待测转子装平衡芯轴后放在静平衡架上，或将其直接放在静平衡架上，使待测转子在静平衡架上自由来回摆动，取摆动后待测转子停下时垂线向下的方向，为转子不平衡方向；

(2)检测转子摆动周期的操作是，将待测转子的不平衡方向偏离垂线方向90°，令其在静平衡架上自由摆动，测定从摆动开始到第一次停止后准备返回时所用的时间t；时间t即为转子的摆动周期；

(3)刚性转子的不平衡量的确定方法是，依据待测转子的摆动周期t，通过查表*或计算确定待测转子的不平衡量；

*此处的查表，系指查针对该种刚性转子建立的“转子摆动周期与转子不平衡量的对应关系表”。

2上述一种利用静平衡测定刚性转子不平衡量的方法，步骤(3)所述的刚性转子不平衡量的计算方法，其特征在于，该计算方法为：式中：

UR为转子的重径积，即不平衡量大小，

t为转子从摆动开始到第一次停止后准备返回时所用的时间；

J₀为转子对回转轴线的转动惯量。对于某种特定的转子，其转动惯量J₀是一定的。

3上述一种利用静平衡测定刚性转子不平衡量的方法，所述的刚性转子对回转轴线转动惯量J₀的测定方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

(1)在转子不平衡方向的径向上，距回转轴线r的地方附加一已知质量为m₀的配重，按照权利要求1所述步骤(2)的方法测出其摆动周期为t_+m0；