选粉机转子不平衡量的确定

选粉机转子不平衡量的确定

段学锋

（江苏科行环境工程技术有限公司，盐城市224003）

中图分类号：TQ172.633

文献标识码：B

0前言

选粉机在使用过程中经常会产生振动现象，

小则引起停产，大则导致设备报废甚至发生事故。那么选粉机是如何产生振动的呢？选粉机转子的不平衡是选粉机振动的根源。转子的振动是由于材料组织不均匀、外形误差、装配误差以及结构形状局部不对称等原因，使转子质心的主惯性轴与旋转轴线不相重合，从而成为引起强迫振动和周

期性干扰力。因此在选粉机制作完成后，

每件选粉机转子均需进行动平衡试验，但是动平衡试验机在预先设定好的转子半径等信息后，面板上显示的只有相位和偏差质量，在偏差质量残余值方面目前存在不同的认识，本人认为实际上每个规格的设备的残余值应该是不同的。本文就选粉机转子的不平衡量残余值的计算作简要介绍，希望能给读者带来启示。

1转子不平衡的种类

转子不平衡可以分为三种类型：静不平衡、动不平衡、混合不平衡（见图1）。

(a) 静不平衡(b) 动不平衡(c) 混合不平衡

图1

转子平衡的类型

1.1静不平衡

如果在同一个转子上，不平衡的质量能综合成为一个力，那么转子在旋转时，只产生一个离心力。这个不平衡离心力可以在静态下决定它的大

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文章编号：1007-6344（2009）03-0026-03

小和方向，故称为静不平衡状态。静不平衡主要是由于主惯性轴与旋转轴线不相重合，但相互平行，

即转子的质心不在旋转轴线上，如图1

（a ）所示。当转子旋转时，将产生不平衡的离心力。静不平衡状态一般出现在长度与直径之比较小的转子上，通常L /D

如果在一个转子上能综合出两个大小相等而方向相反且不在同一回转面上的不平衡力，则转子在静止时，虽然能获得平衡，但在旋转时就会出现一对不平衡的力偶。这个力偶不能在静止状态下决定它的大小和方向，而只能在动力状态下决定，故成为动不平衡状态。动不平衡主要是由于转子的主惯性轴与旋转轴线交错，且相交于转子的质心上，即转子的质心在旋转轴线上，如图1（b ）所示。这时转子随时处于静平衡状态，但转子旋转时，将产生不平衡力矩，又称偶不平衡。动不平衡状态一般出现在长度与直径之比较大的转子上，通常L /D

在大多数情况下，转子既存在静不平衡，又存在动不平衡，这种情况称为混合不平衡，又称动静不平衡，它易出现在长度和直径之比较大的转子

上。此时，

转子的主惯性轴与旋转轴线既不重合又不平行，而相交于转子旋转轴线中非质心的任何一点，如图1（c ）所示。当转子旋转时，产生不平衡的离心力和力矩。

转子静不平衡只须在一个平面上（即校正平面）安放一个平衡质量，就可以使转子达到平衡要

求，故又称单面平衡。平衡质量的数值和位置，

在转子静力状态下确定，即将转子的轴颈搁置在水

平刀刃支承上加以观察，就可以看出其不平衡状态，较重部分会向下转动，这种方法叫做静平衡。

静平衡主要应用于转子端面之间的距离比轴承之间的距离小许多的盘形转子，如齿轮、飞轮、带轮等。

转子动不平衡及静动不平衡必须在垂直于旋转轴的两个平面（即校正平面）内各加一个平衡质

必量，使转子达到平衡。平衡质量的数值和位置，

须使转子在动力状态下，即转子在旋转的情况下确定，这种方法称为动平衡。因需在两个平面做平衡校正，故又称双面平衡。

动平衡主要应用于长度较长的转子。校正平面应选择在间距尽可能最大的两个平面，为此，校正平面往往选择在转子的两个端面上。

b/D

2.01.51.00.50

0.1

0.3

0.5

0.7

123

5710转速n ×103/(r/min)

图2平衡法的选择

3平衡品质的确定

转子所需平衡品质常用经验法确定。经验法是根据所制定的平衡等级来确定平衡品质的。常用各种刚性转子的平衡品质等级见表1，表中每一个平衡品质等级包含从上限到零的许用不平衡范围，平衡品质等级的上限由乘积e per ω除以1000确定，单位为mm/s，用G 表示，共分为11个平衡等级。

G ＝e per ω/1000

μm ；式中：e per ———转子许用不平衡度，

ω———转子最高工作角速度，r ad /s，ω＝2πn /60。那么，对应于最高工作转速的e per 上限，转子许用的不平衡量为：

U per ＝e per m 式中：m ———转子质量，kg ；

e per ———转子单位质量的许用不平衡度，g.mm/kg；

2静平衡和动平衡的选择

厚度与直径之比小于0.2的盘状转子，一般只

需要进行静平衡。

圆柱形转子或厚度与直径之比大于0.2的盘状转子应根据转子的工作转速来决定平衡方式。图2表示平衡的应用范围，用转子尺寸比b /D （b 为转子厚度，D 为转子直径）和每分钟转速n 的关系表达。下斜线以下的转子只需要进行静平衡，上斜线以上的转子必须进行动平衡，两斜线间的转

制造工艺、加工情况（部分子需根据转子的质量、

加工还是全加工）及轴承的距离等因素，来确定是否需要进行动平衡。

表1

平衡品质等级G e per ω（/mm/s）

刚性转子平衡品质等级表

转子类型举例

具有奇数个汽缸刚性安装的低速用柴油机的曲轴驱动装置。

刚性安装的大型二冲程发动机的曲轴驱动装置。

刚性安装的船用柴油机的曲轴驱动件；刚性安装的大型四冲程发动机的曲轴驱动件。

刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴驱动。

六缸或更多缸高速柴油机的曲轴驱动件；汽车、货车和机车用的（汽油、柴油）发动机整机。汽车车轮、箍轮、车轮总成、驱动轴；弹性安装的六缸或更多缸高速四冲程（汽油或柴油）

发动机曲轴驱动件；汽车、货车和机车用的发动机的曲轴驱动件。粉碎机、农业机械的零件；汽车、货车和机车用的（汽油、柴油）发动机个别零件；

特殊要求的六缸或更多缸发动机曲轴驱动件。

海轮（商船）主蜗轮机的齿轮；离心分离机、泵的叶轮；风扇；航空燃气涡轮机的转子部件；飞轮；机

床的一般零件；普通电机转子；特殊要求的发动机的个别零件。

燃气和蒸气涡轮，包括海轮（商船）主涡轮刚性涡轮发电机转子；透平增压器：机床驱动件；

特殊要求的中型和大型电机转子；小电机转子；涡轮泵。磁带录音机及电唱机驱动件；磨床主驱动件；特殊要求的小型电枢。

精密磨床的主轴、磨轮及电枢、回转仪。

G4000G1600G630G250G100G40G16G6.3G2.5G1G0.4

[***********]0166.32.510.4

四川水泥-27-

调速皮带秤料咀防夹料的改进

邱洪波

（鹤岗鑫塔水泥有限公司，黑龙江鹤岗154108）

中图分类号：TQ172.687

文献标识码：B

文章编号：1007-6344（2009）03-0028-01

调速皮带秤在使用过程中，由于物料的重力作

用，皮带受压，使皮带与料嘴侧边的下沿形成了一个随机的空间，料粒滚入其中，在经过皮带下部托辊时，由于托辊的刚性，将皮带托起，料粒夹在料嘴边框与托辊夹的中间，往往导致停机，影响生产，而且容易损坏皮带。为了解决皮带夹料问题，经过仔细观察现场运行情况后，设计并制作出了一种适合大料粒运行的下料嘴，如图１所示。改进后运行一年时间，从未发生过一次夹料事故，也未损坏一条皮带。

我公司１４套调速皮带秤，现在都换上了这种下料嘴，不计算停机换皮带时间所造成的经济损失，按每条皮带２３００元计算，每年可以节约材料

。费：２３００１４２＝６４４００元，其经济效益是可观的

图1防夹料下料槽结构图

【收稿日期：2008-12-05】

（编辑：郑用琦）

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U per ———转子许用不平衡量，g ·mm 。

上式说明转子质量越大，许用不平衡量也越大。

4平衡配重质量的确定

由于各类转子质量、转速、回转半径的不同，且最后的不平衡量不可能也不必要为零，故而就允许有一定的残余量存在，只要不超过平衡配重的最大质量，转子就是合格的。平衡配重的最大质量可由下式计算出：

m ＝eW /r 式中：m ———平衡配重的最大质量，g ；

μm ；e ———转子许用不平衡度（偏心距），

W ———转子的质量，kg ；r ———转子的回转半径或配重半径，mm 。通用方法计算实例：

平衡等级：G6.3；转子质量：5896kg ；工作转速：n =171r／min ；配重块放置半径：1500mm 。

e ＝1000G /ω＝10006.3/(2π171/60)≈352μm

m ＝eW /r ＝3525896/1500＝1384g

也就是说，转子总的不平衡残余量只需小于1384g ，转子就是合格的。

应该注意的是：双面平衡需两端面分配。严格意义上来讲，每台设备因自身重量及尺寸的差异，其转子不平衡量的残余值均不同。另外有些厂家采用单面配重的方式，实际上存在安全隐患。

【收稿日期：2008-10-27】

（编辑：郑用琦）

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