高压水泵转子的五盘转子,其一阶临界转速区为1400r/min,二阶临界转速区为2700r/min。此五盘转子的主要用途是在检测系统有效性实验中用它来代替水泵转子进行多转速多平面动平衡检测,以测试多转速多平面动平衡检测系统的实用性。
高压水泵转子不仅要在工作转速下保持低振动位移,同时在转子的升速和降速过程中也要保持低振动位移,这就要求广一离心泵转子要逐阶平衡:即水泵转子低速旋转,转子呈刚性状态时,可以在转子的左右两端面上进行配重平衡;当转子转速临近一阶临界转速区,转子呈柔性状态时,转子挠性振动位移远大于两端支撑点振动位移,在转子的中间盘进行配重平衡;当转子转速临近二阶临界转速区时,转子呈柔性状态,振动量主要由力偶作用力引起,然而实际上通过分析转子在各阶转速区时的振型特点及我们的配重方式可以推断高阶转速区时的配重方式将影响低阶转速区时的动平衡:即一阶临界转速区的配重方式将影响低速刚性的动平衡;二阶临界转速区的配重方式将影响一阶临界转速区的动平衡及低速刚性的动平衡。
由上可知转子在三种转速下的三种平衡配重方式不是相互独立的,而是相互影响的,只有反复多次的逐阶配重平衡才能减少直至消除他们之间的相互关系,达到满意的平衡精度,但这样的配重方式往往效率较低。为了弥补这种缺陷提出了一种多转速多平面动平衡检测法,将转子的几种状态结合起来考虑,广一水泵厂综合处理各阶动平衡问题,使得转子能够同时满足低速刚性状态动平衡和高阶临界转速区动平衡。
两转速三平面动平衡法适用于工作转速高于转子一阶临界转速区,且低于转子二阶临界转速区时的转子动平衡。两转速三平面动平衡法的主要目的是弥补平衡柔性转子时高阶动平衡影响低阶动平衡的缺点,主要是将转子在两种转速下的振动状态联系起来,用解数学线性方程的方法来求出他们之间的相互影响因子,再通过振动量与相互影响系数的计算最终求出转子的不平衡量。高压广一离心泵转子在刚性与一阶临界转速区两种状态时其上所有的不平衡量最终可合成如图3所示三点的不平衡量,找出这三点的不平衡量加以配重即可完成高压水泵转子的动平衡。
高压广一离心泵转子在低速刚性时,转子的不平衡量可合成到左右两端面上,有不平衡量则激起了转子的振动。高压水泵转子在一阶临界转速区时由于转子此时为柔性,挠力引起了转子轴弯曲,转子的振动量主要由合成到中间圆盘上的不平衡量激起,则此时左右两端支点有振动量在转子动平衡过程中要分别在低速、一阶临界转速时在左端面、中间平面、右端面三个平面上采集振动量,且最终的不平衡量要分解这三个平面上,故此方法称为两转速三平面动平衡法。
三转速四平面动平衡法适用于转子工作转速高于转子二阶临界转速区,且低于转子三阶临界转速区时的转子动平衡。三转速四平面动平衡法的原理与目的同两转速三平面动平衡法相同。广一水泵厂区别在于所处理的转子转速高一阶,且需要多一组配平平面。
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