非对称转子双试重平衡法
【技术领域】
[0001] 本发明应用于截面非对称转子的高速动平衡，适用的领域有侧面开槽的邸螺离屯、 机、开有线糟的发动机转子、双叶螺旋奖等旋转机械的动平衡。
【背景技术】
[0002] 两个截面主惯矩不相等的转子称为非对称转子，非对称转子在工程中应用广泛， 例如侧面开槽的邸螺离屯、机、开有线糟的发动机转子、双叶螺旋奖等。由于转轴的非对成称 引起的刚度系数周期性变化，其振动方程区别于对称转子，为带有时变参数的二阶微分方 程，同一截面不同相位处的不平衡量对系统振动的贡献不同。传统的动平衡方法主要分为 影响系数法和谐分量法两类，运两种方法的必要条件之一为平衡截面内某一相位位置的一 次试重所得到的影响系数适用于该平衡截面内任意的相位位置的加重。由于非对称转子对 于不同相位加重的不平衡响应（包括振幅和相位）差别很大，在同一截面不同相位位置的 试重得到的影响系数不是定值，因此传统动平衡方法中的平衡截面的概念不适用于非对称 转子。近年来，国内外学者一直关注于非对称转子振动特性、不稳定振动机理和振动控制方 法、不对称转子参数激振特性等几个方面，对于具有很强工程应用价值的截面非对称转子 的动平衡方法研究仍很少。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的针对截面非对称转子的动平衡响应特征，提供一种科学有效的适用 于非对称转子的双试重平衡法。
[0004] 发明的技术方案如下： 阳〇化]非对称转子双试重平衡法，包含W下步骤，如图1所示：
[0006] 1.巧慢转子两个测点的原始振动；
[0007] 2.选取两个不同轴向位置处的试重点同时试重，在不考虑试重点相位特征的情况 下计算得到对称加重和反对称加重的影响系数；
[0008] 3.选取第二组位置不同的试重点，重复上一步骤，得到第二组对称加重和反对称 加重影响系数；
[0009] 4.分别根据两个对称加重影响系数和两个反对称加重影响系数，计算得到消除原 始对称振动和反对称振动所需要的加重量；
[0010] 5.将计算得到的对称加重量和反对称加重量进行矢量合成，得到每个试重点所在 截面的配重量，加重平衡。
[0011] 所述两个测点的平衡至少需要四个试重点，进行两次平衡试重，每组试重点的相 位最好相差90。，第二组试重点和第一组试重点的相位也相差90。。
[0012] 第一次加重的任意一个试重点可W和第二次加重的任意一个试重点位于同一轴 向截面。
[0013] 对称加重和反对称加重影响系数只适用于试重点处的不平衡量。
[0014] 具体说明如下：
[0015] 针对工程上应用普遍的两测点动平衡，本发明提出的动平衡方法过程具体如下 (加粗的量均为矢量）：
[0016] 1.在转子一端黏贴反光带，安装用于测量振动相位的光电传感器。在轴承座上安 装测量振动的光电传感器，各传感器连接转子测振仪；
[0017] 2.测量两点原始振动A。和B。，如图2所示，A。为原始振动，A1为第一次试重后的 振动，A2为第二次试重后的振动，W此类推，B同理，将其分解为对称分量Ad。和反对称分量 Afo: 阳0化]Ad〇= 0. 5(A〇+B〇) ; (1)
[0019] Af〇= 0. 5(A〇-B〇)。 似
[0020] 3.在选定的试重点Pi、P2分别试加重m郝m2,将其分解为对称分量叫郝反对称 分量叫1:
[0021] m"= 0. 5(m1+1?) ; 0)
[0022] nifi= 0. 5(m1-1?)。 （4)
[002引 4.巧慢加重后的振动Ai和B1，并将其分解为对称分量Adi和反对称分量Afi:
[0024] Α"= 0. 5(Ai+Bi);妨 阳0巧]Afi= 0. 5(Ai_Bi)。 （6) 阳0%] 5.分别计算对称加重和反对称加重的影响系数：
[0029]6.取下叫和m2,在试重点P3J4上试重m3和m4,重复过程2、3和4,得到加重影响 系数αd2和曰f2;
[0030] 7.根据两次试重得到的对称加重和反对称加重的影响系数，分别计算对称加重和 反对称加重的的配重量：
阳〇3引 8.将对称分量和反对称分量合成，得到Pi、P2、P3、P4所在截面处的配重Μ1、M2、M3、 Μ4为：
[0038] 本发明的效果是：
[0039] 1.本发明只需要两次试重一次配重，动平衡过程高效迅速； W40] 2.本发明即不需要增力日、减少测量点又不需要专业的设备，可W在传统的高速动 平衡机上直接操作，简单方便；
[0041] 3.本发明针对非对称转子的高速动平衡法，可W有效降低转子的振动，从而提高 转子的寿命，提高机器运行的安全性。
【附图说明】
[0042] 图1为非对称转子双试重平衡法流程图；
[00创图2为试重点示意图；
[0044] 图3为某邸螺离屯、机侧面开槽的非对称螺旋转子结构图；
[0045] 图4为某邸螺离屯、机侧面开槽的非对称螺旋转子现场动平衡试验图。
【具体实施方式】阳046] 实施例1
[0047] 本实例利用本发明提出的动平衡方法，针对某邸螺离屯、机侧面开槽的非对称螺旋 转子，应用商业通用有限元软件ANSYS对其进行动平衡仿真模拟。该邸螺离屯、机侧面开槽 的非对称螺旋转子结构示意图如图3所示。3300rpm时ANSYS软件模拟动平衡的具体过程 如下： W48] 1.给出测点的原始振动A〇= 11.02Z146μπιPPZ。和B〇= 9. 02Z136μπι 卵尸； W例 2.根据（1)式、似式计算出对称分量Ad〇= 9. 97Z142μmPPZ。和反对称分 量Af〇= 1. 328Z182μm卵Z。；
[0050] 3.如图3所示，在选定的试重点Pi、Pz分别试加重mi= 16. 8Z30gZ。和π?2 = 16. 8Ζ120gΖ。，根据（3)式、（4)式将其分解为对称分量叫1= 11. 9Ζ75gΖ。和反对 称分量 1^=11.9Z345gZ。； 阳0川 4.模拟得到第一次试重后的振动Ai= 19. 19Z152μπι卵Z。和B1= 13. 34Ζ134μπι卵Ζ。，并根据妨式、（6)式将其分解为对称分量Α"= 16. 07Ζ144μπι卵Ζ。和反对称分量Afi= 3. 85Ζ184μm卵Ζ。； 阳0巧 5.根据（7)式、做式