一種立式水泵的現(xiàn)場動平衡方法
【專利摘要】一種立式水泵的現(xiàn)場動平衡方法，在電機(jī)頂部風(fēng)扇外側(cè)裸露的電機(jī)轉(zhuǎn)軸端部增加一個作為現(xiàn)場高速動平衡加重平面的輪盤；首先獲取立式水泵四個測點(diǎn)的原始振動數(shù)據(jù)，然后選擇合適的加重方式，根據(jù)所選的加重方法得到各各測點(diǎn)試加配重后的影響系數(shù)，接著根據(jù)各測點(diǎn)試加配重后的影響系數(shù)和各測點(diǎn)原始的振動數(shù)據(jù)得到各個測點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)加配重以對立式水泵進(jìn)行現(xiàn)場動平衡。本發(fā)明通過在電機(jī)軸頸增加一個用于動平衡的輪盤以在不解體電機(jī)的情況下豐富立式水泵現(xiàn)場動平衡處理手段，提高通過現(xiàn)場動平衡解決立式水泵振動問題的成功率，大幅提高解決振動故障效率，保證設(shè)備的安全運(yùn)行為企業(yè)降低損失。
【專利說明】-種立式水累的現(xiàn)場動平衡方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于設(shè)及工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種立式水累的現(xiàn)場動平衡方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)現(xiàn)場大量采用立式水累，電機(jī)位于頂部，水累位于底部，二者之間通過聯(lián)軸器 連接，電機(jī)座落在累體和聯(lián)軸器支架殼體上，電機(jī)帶動水累高速旋轉(zhuǎn)做功。由于結(jié)構(gòu)限制該 型累組多存在動剛度偏低W及結(jié)構(gòu)共振，所W很容易出現(xiàn)振動問題，主要表現(xiàn)為頂部電機(jī) 振動非常大，是工業(yè)現(xiàn)場大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備最常見的問題之一。振動超標(biāo)會危及設(shè)備安全，迫使 設(shè)備無法正常運(yùn)行，如果該設(shè)備是系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，則可能影響企業(yè)的正常生產(chǎn)并造成 較大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0003] 立式水累振動問題常規(guī)處理方法是現(xiàn)場解體，反復(fù)調(diào)整安裝、加固殼體支架W及 返廠檢修、甚至更換電機(jī)等。所W該型累組一旦出現(xiàn)故障，目前的做法都需要較長的時間， 花費(fèi)代價也比較大。
[0004] 盡管也可W考慮到采取現(xiàn)場動平衡處理，但是由于現(xiàn)場加重位置限制，實(shí)施現(xiàn)場 高速動平衡非常困難。
[0005] 由于立式水累的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，累側(cè)一般都沒有設(shè)計現(xiàn)場加重位置或可用于現(xiàn)場施加 配重的平面，電機(jī)加重則需要將電機(jī)完全解體，其工作量更大，現(xiàn)場無法實(shí)施，而二者之間 的聯(lián)軸器半徑小靈敏度非常低，計算加重量往往會非常大。所W對于通常的強(qiáng)迫振動，采用 現(xiàn)場高速動平衡的方法來處理振動比較困難。
[0006] 同時，對于立式累組而言，由于電機(jī)重量大橫向支撐剛度低，因此屬于柔性支撐。 一方面不同轉(zhuǎn)速下振動響應(yīng)不同，另一方面累組上各測點(diǎn)位置振動差別很大（頂部很大底 部很?。?。在聯(lián)軸器上采用單平面加重來平衡立式軸系振動通常采用影響系數(shù)法，立式水累 的振動監(jiān)測通常監(jiān)測四個平面的振動?，F(xiàn)場的動平衡的流程一般是先測試一組原始振動數(shù) 據(jù)，然后在聯(lián)軸器上施加一組試配重，計算出在該平面加重對各個振動測點(diǎn)的影響系數(shù)，再 根據(jù)影響系數(shù)和當(dāng)前振動數(shù)據(jù)計算出各個平面的應(yīng)加配重。因為聯(lián)軸器上的平衡重量并非 安裝在振動最大（最敏感）位置，加重敏感度低因而加重量會比較大，過大的加重量會導(dǎo)致 不同平面的測點(diǎn)之間出現(xiàn)矛盾，即兩個或更多平面的測點(diǎn)的振動數(shù)據(jù)相互矛盾，降低一個 平面的振動會增大另一個平面的振動，從而帶來一定副作用。該種情況下，存在通過有限的 加重面無法找到一個合適的加重方案的可能，而在工業(yè)現(xiàn)場實(shí)際處理振動問題時，該種情 況也是非常普遍的，該直接導(dǎo)致該種動平衡方法無法將所有測點(diǎn)的振幅降低至可安全運(yùn)行 的范圍內(nèi)。
[0007] 大型立式累組振動故障的現(xiàn)場處理方法存在著較大的局限性，大量事例表明，通 常反復(fù)調(diào)整安裝但效果不佳，即便通過聯(lián)軸器上單平面加重，一方面可能存在測點(diǎn)之間振 動數(shù)據(jù)相互矛盾的問題，還可能存在某些位置的振動對于聯(lián)軸器平面加重的響應(yīng)非常不敏 感（該些位置一般位于距聯(lián)軸器較遠(yuǎn)的位置，如水累和電機(jī)的非驅(qū)動端），即施加一定的配 重后該些位置的振幅變化很小，而又無法在聯(lián)軸器上施加更大的配重，同時施加過量的配 重必然會對其他位置的振動造成不良影響，該也導(dǎo)致無法將目標(biāo)測點(diǎn)的振幅降至到滿意水 平。


【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明的目的在于提供一種保證設(shè)備安全運(yùn)行的立式水累的現(xiàn)場動平衡方法。
[0009] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括W下步驟：
[0010] 所述的立式水累包括由聯(lián)軸器連接在一起的電機(jī)和水累，包括W下步驟：
[0011] 1)在電機(jī)的電機(jī)風(fēng)扇外側(cè)裸露的電機(jī)軸頸部分上連接作為現(xiàn)場高速動平衡加重 平面的輪盤；
[0012] 2)獲取立式水累四個測點(diǎn)的原始振動數(shù)據(jù)，該四個測點(diǎn)分別為電機(jī)自由端、電機(jī) 驅(qū)動端、水累的驅(qū)動端W及水累自由端；
[0013] 3)加重方式的選擇；
[0014] 當(dāng)電機(jī)自由端和電機(jī)驅(qū)動端的原始振動數(shù)據(jù)W反相分量為主，選擇在電機(jī)的輪盤 和聯(lián)軸器上同時施加一組反對稱配重；
[001引當(dāng)電機(jī)自由端和電機(jī)驅(qū)動端的原始振動數(shù)據(jù)W同相分量為主，目的是同時降低電 機(jī)自由端和電機(jī)驅(qū)動端的振動，則選擇在電機(jī)自由端的輪盤和聯(lián)軸器上同時施加一組對稱 配重；
[0016] 當(dāng)電機(jī)自由端和電機(jī)驅(qū)動端的原始振動數(shù)據(jù)W同相分量為主，目的是降低電機(jī)自 由端或電機(jī)驅(qū)動端的振動，選擇要降低振動的電機(jī)自由端或電機(jī)驅(qū)動端施加配重；
[0017] 4)根據(jù)所選的加重方法試加一組配重，并測定試加配重后各測點(diǎn)的振動數(shù)據(jù)，再 根據(jù)各測點(diǎn)的原始的振動數(shù)據(jù)和試加配重的位置、重量得到該加重方式下各個測點(diǎn)試加配 重后的影響系數(shù)。
[0018] 5)根據(jù)各測點(diǎn)試加配重后的影響系數(shù)和各測點(diǎn)原始的振動數(shù)據(jù)得到各個測點(diǎn)對 應(yīng)的應(yīng)加配重，根據(jù)各個測點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)加配重對高速平衡立式水累進(jìn)行現(xiàn)場動平衡。
[0019] 所述的輪盤通過平衡螺栓與電機(jī)軸頸連接在一起。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0021] 本發(fā)明在立式水累電機(jī)的頂部風(fēng)扇外側(cè)裸露的電機(jī)轉(zhuǎn)軸端部增加一個作為現(xiàn)場 高速動平衡加重平面的輪盤。當(dāng)需要進(jìn)行現(xiàn)場動平衡時，在不解體電機(jī)的情況下，將該輪盤 作為現(xiàn)場高速動平衡的加重平面（后稱平衡盤）進(jìn)行加重，該樣就豐富了立式水累現(xiàn)場動 平衡處理手段，提高通過現(xiàn)場動平衡解決立式水累振動問題的成功率，大幅提高解決振動 故障效率，保證設(shè)備的安全運(yùn)行為企業(yè)降低損失。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1為立式水累結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2為立式水累結(jié)構(gòu)各個測點(diǎn)的示意圖；
[0024] 其中，1、水累，2、聯(lián)軸器，3、電機(jī)，4、電機(jī)自由端，5、電機(jī)驅(qū)動端，6、水累的驅(qū)動端， 7、水累自由端。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0026] 本發(fā)明的目的是進(jìn)一步豐富立式水累現(xiàn)場動平衡處理手段，提高通過現(xiàn)場動平衡 解決立式水累振動問題的成功率，大幅提高解決振動故障效率，保證設(shè)備的安全運(yùn)行為企 業(yè)降低損失。
[0027] 本發(fā)明立式水累的現(xiàn)場動平衡方法，參見圖1，所述的立式水累包括由聯(lián)軸器2連 接在一起的電機(jī)3和水累1 ;包括W下步驟：
[002引現(xiàn)有的立式水累頂部電機(jī)頂部風(fēng)扇外側(cè)有裸露的轉(zhuǎn)軸端部，在不解體電機(jī)的情況 下，測量裸露的軸頸尺寸，加工一個輪盤并打孔攻絲W安裝平衡螺釘，輪盤通過螺栓與電機(jī) 轉(zhuǎn)軸連接并隨電機(jī)一起高速旋轉(zhuǎn)，將該輪盤?？谧鳛楝F(xiàn)場高速動平衡的加重平面（平衡 盤）。在加工安裝平衡盤時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況設(shè)計合適的尺寸，并選擇合適的固定方式， 從而保證高速旋轉(zhuǎn)時不會飛脫，并且可能提高平衡盤的加工精度，盡量避免平衡盤存在較 大的質(zhì)量不平衡。
[0029] 本發(fā)明在立式水累成功安裝好平衡盤，將極大地豐富現(xiàn)場動平衡的方法，因為電 機(jī)頂部是振動最大的位置，也是加重最為敏感的位置。技術(shù)人員可根據(jù)所測的振動數(shù)據(jù)、工 況及其他現(xiàn)場實(shí)際情況，選擇聯(lián)軸器單平面加重、平衡盤單平面加重W及兩個平面同時加 重W平衡各階振型。該樣W來對于之前提到的數(shù)據(jù)矛盾或某些位置對聯(lián)軸器平面加重不敏 感的問題，都豐富了可選擇的手段，極大的提高了解決振動立式水累振動問題的手段，尤其 對于電機(jī)側(cè)的振動問題更甚。
[0030] 2)獲取高速平衡立式水累四個測點(diǎn)的原始振動數(shù)據(jù)，該四個測點(diǎn)分別為的電機(jī)自 由端4、電機(jī)驅(qū)動端5、水累的驅(qū)動端6 W及水累自由端7 ;
[0031] 3)加重方式的選擇；根據(jù)原始數(shù)據(jù)選擇合適的加重方式。立式水累振動問題大多 都發(fā)生在電機(jī)部分，可根據(jù)電機(jī)兩端的振動數(shù)據(jù)選擇適當(dāng)?shù)募又胤绞?，W下列舉了幾種僅 供參考。
[0032] 當(dāng)電機(jī)自由端4和電機(jī)驅(qū)動端5的原始振動數(shù)據(jù)W反相分量為主，選擇在電機(jī)的 輪盤（平衡盤）和聯(lián)軸器2上同時施加一組反對稱配重；
[0033] 當(dāng)電機(jī)自由端4和電機(jī)驅(qū)動端5的原始振動數(shù)據(jù)W同相分量為主，目的是同時降 低電機(jī)自由端4和電機(jī)驅(qū)動端5的振動，則選擇在電機(jī)自由端4的輪盤和聯(lián)軸器2上同時 施加一組對稱配重；如；當(dāng)電機(jī)自由端4和電機(jī)驅(qū)動端5的原始振動數(shù)據(jù)W同相分量為主， 且電機(jī)自由端4和電機(jī)驅(qū)動端5的振動接近時，選擇在電機(jī)自由端4的輪盤和聯(lián)軸器2上 同時施加一組對稱配重W使電機(jī)自由端4和電機(jī)驅(qū)動端5的振動同時降低；
[0034] 當(dāng)電機(jī)自由端4和電機(jī)驅(qū)動端5的原始振動數(shù)據(jù)W同相分量為主，目的是降低電 機(jī)自由端4或電機(jī)驅(qū)動端5的振動，選擇在需要降低振動的電機(jī)自由端4或電機(jī)驅(qū)動端5 施加配重；如；當(dāng)電機(jī)自由端4和電機(jī)驅(qū)動端5的原始振動數(shù)據(jù)W同相分量為主，且電機(jī)自 由端4和電機(jī)驅(qū)動端5中的一個振動較大時，選擇在振動較大的一個上施加配重W降低電 機(jī)自由端4和電機(jī)驅(qū)動端5中振動較大的一個；
[0035] 4)根據(jù)所選的加重方法試加一組配重，并測定試加配重后各測點(diǎn)的振動數(shù)據(jù)，再 根據(jù)各測點(diǎn)的原始振動數(shù)據(jù)和試加配重的位置（即配重的施加角度）、重量得到該加重方 式下各個測點(diǎn)試加配重后的影響系數(shù)。
[0036] 5)根據(jù)各測點(diǎn)試加配重后的影響系數(shù)和各測點(diǎn)原始的振動數(shù)據(jù)得到各個測點(diǎn)對 應(yīng)的應(yīng)加配重，根據(jù)各個測點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)加配重對立式水累進(jìn)行現(xiàn)場動平衡（即從中選擇一 組合適的配重進(jìn)行現(xiàn)場動平衡）。
[0037] 某凝累運(yùn)行中多個轉(zhuǎn)速下振動大，現(xiàn)場安裝調(diào)整多次均效果不佳，后通過加裝輪 盤，并通過其上加重36克將振幅大幅降低至可安全運(yùn)行的范圍內(nèi)；其中，橫向和縱向均與 電機(jī)軸頸垂直，且橫向與縱向的夾角為90°。
[003引表1 5A凝累振動數(shù)據(jù)（基頻，單位；微米）
[0039]

【權(quán)利要求】
1. 一種立式水泵的現(xiàn)場動平衡方法，其特征在于，所述的立式水泵包括由聯(lián)軸器（2) 連接在一起的電機(jī)（3)和水泵（1)，包括以下步驟： 1) 在電機(jī)（3)的電機(jī)風(fēng)扇外側(cè)裸露的電機(jī)軸頸部分上連接作為現(xiàn)場高速動平衡加重 平面的輪盤； 2) 獲取立式水泵四個測點(diǎn)的原始振動數(shù)據(jù)，這四個測點(diǎn)分別為電機(jī)自由端（4)、電機(jī) 驅(qū)動端（5)、水泵的驅(qū)動端（6)以及水泵自由端（7); 3) 加重方式的選擇： 當(dāng)電機(jī)自由端（4)和電機(jī)驅(qū)動端（5)的原始振動數(shù)據(jù)以反相分量為主，選擇在電機(jī)的 輪盤和聯(lián)軸器（2)上同時施加一組反對稱配重； 當(dāng)電機(jī)自由端⑷和電機(jī)驅(qū)動端（5)的原始振動數(shù)據(jù)以同相分量為主，目的是同時降 低電機(jī)自由端⑷和電機(jī)驅(qū)動端（5)的振動，則選擇在電機(jī)自由端⑷的輪盤和聯(lián)軸器（2) 上同時施加一組對稱配重； 當(dāng)電機(jī)自由端⑷和電機(jī)驅(qū)動端（5)的原始振動數(shù)據(jù)以同相分量為主，目的是降低電 機(jī)自由端⑷或電機(jī)驅(qū)動端（5)的振動，選擇要降低振動的電機(jī)自由端⑷或電機(jī)驅(qū)動端 (5)施加配重； 4) 根據(jù)所選的加重方法試加一組配重，并測定試加配重后各測點(diǎn)的振動數(shù)據(jù)，再根據(jù) 各測點(diǎn)的原始的振動數(shù)據(jù)和試加配重的位置、重量得到該加重方式下各個測點(diǎn)試加配重后 的影響系數(shù)； 5) 根據(jù)各測點(diǎn)試加配重后的影響系數(shù)和各測點(diǎn)原始的振動數(shù)據(jù)得到各個測點(diǎn)對應(yīng)的 應(yīng)加配重，根據(jù)各個測點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)加配重對高速平衡立式水泵進(jìn)行現(xiàn)場動平衡。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式水泵的現(xiàn)場動平衡方法，其特征在于：所述的輪盤通過 平衡螺栓與電機(jī)軸頸連接在一起。
【文檔編號】F04D29/66GK104481930SQ201410691049
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】張衛(wèi)軍, 楊青, 葛祥, 何國安, 劉樹鵬, 姜廣政 申請人:西安熱工研究院有限公司