[发明专利]柔性转子低速全息动平衡方法

摘要

本发明公开了一种涉及旋转机械振动诊断与控制领域的柔性转子低速全息动平衡方法，以全息谱信息集成原理及系统论为基础，确诊机组在运行中的故障类型，用三维全息谱方式全面地描述柔性转子在一阶临界转速前后振动行为的变化规律，以低于一阶临界的低转速作为平衡转速，将转子失衡与其它类型的转频故障正确地区分开来，若机组是以不平衡为主导故障，则根据故障机组转子的振动情况与现场平衡条件，选择平衡面，并将采集的数据用键相信号进行归一化预处理；实现柔性转子在高于一阶临界的工作转速下二阶模态的平衡。该方法突破了传统低速平衡方法只能适用于刚性转子的局限，为低速下平衡柔性转子提供了科学的依据和手段。

主权项

1.柔性转子低速全息动平衡方法，不同于传统的刚性转子低速平衡方法，其特征在于：1)利用全息谱技术，精确地求出各传感器拾取信号的幅值、频率、相位，作出各个数据采集面的二维全息谱及转子转频下的三维全息谱；用转频椭圆的初相点来表征转子各测量截面的振动；2)记录机组停机过程数据，作Bode图以选取低于转子一阶临界的平衡转速；3)用转子工频原始振动信号，作三维全息谱的力和力偶分量分解，力分量对应一阶模态响应，力偶分量对应二阶模态响应，比较这两阶模态响应的大小，根据比较结果确定平衡方案：a.优先平衡力分量，即一阶不平衡量；b.一、二阶不平衡量同时平衡；4)将高于转子一阶临界转速的工作转速及低于转子一阶临界转速的平衡转速下的振动数据，利用全息谱技术处理，获取柔性转子在其一阶临界转速前后的变化规律，特别是力不平衡响应在临界前后初相点的相位翻转与向径缩放；5)根据所选的平衡面，结合机组原始振动数据，确定添加不平衡试重的大小和方位；6)采集加重后平衡转速下的振动数据，利用全息差谱作出纯试重的三维全息谱；7)以4)获取的柔性转子振动在一阶临界转速前后的变化规律，用6)获取的数据拟合出工作转速下纯试重的三维全息谱，并最终获得工作转速下单位不平衡试重1000g∠0°的三维全息谱；8)按不同的平衡方案，同时根据工作转速下各测量面的原始不平衡响应，即转频椭圆初相点，应与平衡配重椭圆初相点成镜面对称关系，通过角度补偿与向径缩放，求取各配重的合理大小和相位；9)加上平衡配重后，测试平衡转速下的结果，如果满足平衡要求，则平衡结束；否则，重复上述步骤。