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，在電機頂部風扇外側裸露的電機轉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試加配重后的影響系數(shù)，接著根據(jù)各測點試加配重后的影響系數(shù)和各測點原始的振動數(shù)據(jù)得到各個測點對應的應加配重以對立式水泵進行現(xiàn)場動平衡。本發(fā)明通過在電機軸頸增加一個用于動平衡的輪盤以在不解體電機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，保證設備的安全運行為企業(yè)降低損失。
【專利說明】-種立式水累的現(xiàn)場動平衡方法

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

【背景技術】
[0002] 工業(yè)現(xiàn)場大量采用立式水累，電機位于頂部，水累位于底部，二者之間通過聯(lián)軸器 連接，電機座落在累體和聯(lián)軸器支架殼體上，電機帶動水累高速旋轉做功。由于結構限制該 型累組多存在動剛度偏低W及結構共振，所W很容易出現(xiàn)振動問題，主要表現(xiàn)為頂部電機 振動非常大，是工業(yè)現(xiàn)場大型旋轉設備最常見的問題之一。振動超標會危及設備安全，迫使 設備無法正常運行，如果該設備是系統(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，反復調(diào)整安裝、加固殼體支架W及 返廠檢修、甚至更換電機等。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，實施現(xiàn)場 高速動平衡非常困難。
[0005] 由于立式水累的結構特點，累側一般都沒有設計現(xiàn)場加重位置或可用于現(xiàn)場施加 配重的平面，電機加重則需要將電機完全解體，其工作量更大，現(xiàn)場無法實施，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，由于電機重量大橫向支撐剛度低，因此屬于柔性支撐。 一方面不同轉速下振動響應不同，另一方面累組上各測點位置振動差別很大（頂部很大底 部很?。Ｔ诼?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的影響系數(shù)，再 根據(jù)影響系數(shù)和當前振動數(shù)據(jù)計算出各個平面的應加配重。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，過大的加重量會導致 不同平面的測點之間出現(xiàn)矛盾，即兩個或更多平面的測點的振動數(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)場實際處理振動問題時，該種情 況也是非常普遍的，該直接導致該種動平衡方法無法將所有測點的振幅降低至可安全運行 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非常不敏 感（該些位置一般位于距聯(lián)軸器較遠的位置，如水累和電機的非驅動端），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，該也導致無法將目標測點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備安全運行的立式水累的現(xiàn)場動平衡方法。
[0009] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案包括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和水累，包括W下步驟：
[0011] 1)在電機的電機風扇外側裸露的電機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的原始振動數(shù)據(jù)，該四個測點分別為電機自由端、電機 驅動端、水累的驅動端W及水累自由端；
[0013] 3)加重方式的選擇；
[0014] 當電機自由端和電機驅動端的原始振動數(shù)據(jù)W反相分量為主，選擇在電機的輪盤 和聯(lián)軸器上同時施加一組反對稱配重；
[001引當電機自由端和電機驅動端的原始振動數(shù)據(jù)W同相分量為主，目的是同時降低電 機自由端和電機驅動端的振動，則選擇在電機自由端的輪盤和聯(lián)軸器上同時施加一組對稱 配重；
[0016] 當電機自由端和電機驅動端的原始振動數(shù)據(jù)W同相分量為主，目的是降低電機自 由端或電機驅動端的振動，選擇要降低振動的電機自由端或電機驅動端施加配重；
[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的振動數(shù)據(jù)，再 根據(jù)各測點的原始的振動數(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試加配 重后的影響系數(shù)。
[0018] 5)根據(jù)各測點試加配重后的影響系數(shù)和各測點原始的振動數(shù)據(jù)得到各個測點對 應的應加配重，根據(jù)各個測點對應的應加配重對高速平衡立式水累進行現(xiàn)場動平衡。
[0019] 所述的輪盤通過平衡螺栓與電機軸頸連接在一起。
[0020] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0021] 本發(fā)明在立式水累電機的頂部風扇外側裸露的電機轉軸端部增加一個作為現(xiàn)場 高速動平衡加重平面的輪盤。當需要進行現(xiàn)場動平衡時，在不解體電機的情況下，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，保證設備的安全運行為企業(yè)降低損失。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1為立式水累結構示意圖；
[0023] 圖2為立式水累結構各個測點的示意圖；
[0024] 其中，1、水累，2、聯(lián)軸器，3、電機，4、電機自由端，5、電機驅動端，6、水累的驅動端， 7、水累自由端。

【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0026] 本發(fā)明的目的是進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，保證設備的安全運行為企 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頂部風扇外側有裸露的轉軸端部，在不解體電機的情況 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 轉軸連接并隨電機一起高速旋轉，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，應根據(jù)現(xiàn)場實際情況設計合適的尺寸，并選擇合適的固定方式， 從而保證高速旋轉時不會飛脫，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 機頂部是振動最大的位置，也是加重最為敏感的位置。技術人員可根據(jù)所測的振動數(shù)據(jù)、工 況及其他現(xiàn)場實際情況，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 對于電機側的振動問題更甚。
[0030] 2)獲取高速平衡立式水累四個測點的原始振動數(shù)據(jù)，該四個測點分別為的電機自 由端4、電機驅動端5、水累的驅動端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)生在電機部分，可根據(jù)電機兩端的振動數(shù)據(jù)選擇適當?shù)募又胤绞?，W下列舉了幾種僅 供參考。
[0032] 當電機自由端4和電機驅動端5的原始振動數(shù)據(jù)W反相分量為主，選擇在電機的 輪盤（平衡盤）和聯(lián)軸器2上同時施加一組反對稱配重；
[0033] 當電機自由端4和電機驅動端5的原始振動數(shù)據(jù)W同相分量為主，目的是同時降 低電機自由端4和電機驅動端5的振動，則選擇在電機自由端4的輪盤和聯(lián)軸器2上同時 施加一組對稱配重；如；當電機自由端4和電機驅動端5的原始振動數(shù)據(jù)W同相分量為主， 且電機自由端4和電機驅動端5的振動接近時，選擇在電機自由端4的輪盤和聯(lián)軸器2上 同時施加一組對稱配重W使電機自由端4和電機驅動端5的振動同時降低；
[0034] 當電機自由端4和電機驅動端5的原始振動數(shù)據(jù)W同相分量為主，目的是降低電 機自由端4或電機驅動端5的振動，選擇在需要降低振動的電機自由端4或電機驅動端5 施加配重；如；當電機自由端4和電機驅動端5的原始振動數(shù)據(jù)W同相分量為主，且電機自 由端4和電機驅動端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 機自由端4和電機驅動端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的振動數(shù)據(jù)，再 根據(jù)各測點的原始振動數(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 式下各個測點試加配重后的影響系數(shù)。
[0036] 5)根據(jù)各測點試加配重后的影響系數(shù)和各測點原始的振動數(shù)據(jù)得到各個測點對 應的應加配重，根據(jù)各個測點對應的應加配重對立式水累進行現(xiàn)場動平衡（即從中選擇一 組合適的配重進行現(xiàn)場動平衡）。
[0037] 某凝累運行中多個轉速下振動大，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行的范圍內(nèi)；其中，橫向和縱向均與 電機軸頸垂直，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（3)和水泵（1)，包括以下步驟： 1) 在電機（3)的電機風扇外側裸露的電機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的原始振動數(shù)據(jù)，這四個測點分別為電機自由端（4)、電機 驅動端（5)、水泵的驅動端（6)以及水泵自由端（7); 3) 加重方式的選擇： 當電機自由端（4)和電機驅動端（5)的原始振動數(shù)據(jù)以反相分量為主，選擇在電機的 輪盤和聯(lián)軸器（2)上同時施加一組反對稱配重； 當電機自由端⑷和電機驅動端（5)的原始振動數(shù)據(jù)以同相分量為主，目的是同時降 低電機自由端⑷和電機驅動端（5)的振動，則選擇在電機自由端⑷的輪盤和聯(lián)軸器（2) 上同時施加一組對稱配重； 當電機自由端⑷和電機驅動端（5)的原始振動數(shù)據(jù)以同相分量為主，目的是降低電 機自由端⑷或電機驅動端（5)的振動，選擇要降低振動的電機自由端⑷或電機驅動端 (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的振動數(shù)據(jù)，再根據(jù) 各測點的原始的振動數(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試加配重后 的影響系數(shù)； 5) 根據(jù)各測點試加配重后的影響系數(shù)和各測點原始的振動數(shù)據(jù)得到各個測點對應的 應加配重，根據(jù)各個測點對應的應加配重對高速平衡立式水泵進行現(xiàn)場動平衡。
2. 根據(jù)權利要求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