一种凝结水泵动平衡测试方法与流程

本技术涉及动平衡，更具体地，涉及一种凝结水泵动平衡测试方法。

背景技术：

1、凝结水泵电机是化工领域中常用的设备之一，经常用于输送高温凝结水的水泵上工艺，但由于长期运行会导致电机内部的电机转子和外部的转动部件失衡，从而引发大量的衡重振动和噪音，严重影响设备的平衡运行效率和寿命。因此，对凝结水泵电机进行动平衡是应用十分必要的。

2、动平衡是指在旋转的机械系统中，使旋转部件的质量分布均匀，以消除不平衡力，减小振动和噪音，而动平衡检测则是用于检测机械系统中旋转部件的质量分布是否均匀，以及是否存在不平衡现象，并利用平衡原理对转子进行不平衡校正的一种试验。在现有的动平衡检测方法中，往往通过配重的方式来平衡转子的质量分布，但不能基于设备的实际情况快速地确定试加质量，在实际操作中配重步骤繁琐，不确定因素偏多，导致配重结果不准确，导致平衡精度低，且在平衡过程中时，转子的工作转速与平衡转速差值较大，平衡转速与工作转速不匹配，使平衡精度大大下降。

3、因此，如何准确高效地对凝结水泵电动机转子进行配重，缩小转子的工作转速与平衡转速的差值以提高平衡精度，是目前有待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种凝结水泵动平衡测试方法，用以解决现有技术中水泵电动机转子配重效率低，转子的工作转速与平衡转速差值大，进而导致平衡精度低的问题，所述方法包括：

2、计算凝结水泵电动机转子总的允许不平衡量，将所述总的允许不平衡量分配至转子左右两个校正面并分别计算左右两个校正面的允许不平衡量；

3、通过平衡机检测左右两个校正面的剩余不平衡量，若左右两个校正面的所述剩余不平衡量高于相应的所述允许不平衡量，则对凝结水泵电动机进行平衡校正，所述平衡校正包括：粘贴平衡胶泥和配重；

4、根据左右两个校正面的所述剩余不平衡量与相应的所述允许不平衡量之差分别确定左右两个校正面所需的平衡胶泥的质量，并对应的粘贴平衡胶泥；

5、测试凝结水泵电动机的无配重振动，并判断无配重振动数据是否满足预设振动幅值范围；

6、若所述无配重振动数据不满足预设振动幅值范围，则对凝结水泵电动机转子进行配重，测试并记录配重后的振动数据，所述配重后的振动数据为第一平衡校准数据；

7、若所述第一平衡校准数据不满足所述预设振动幅值范围，则根据配重前后的振动变化校正配重数值并记录校正配重后的振动数据，所述校正配重后的振动数据为第二平衡校正数据；

8、基于所述第二平衡校正数据控制电动机运行并实时监测动平衡校正结果。

9、本技术的一些实施例中，所述计算凝结水泵电动机转子总的允许不平衡量，包括：

10、计算转子的不平衡度，并根据不平衡度计算转子总的不平衡量；

11、

12、其中，eper表示转子的不平衡度，su表示不平衡烈度，w0表示转子最高角速度，n0表示转子最高转速；

13、uper＝eperm

14、其中，uper表示转子总的不平衡量，m表示转子的质量。

15、本技术的一些实施例中，所述将所述总的允许不平衡量分配至转子左右两个校正面并分别计算左右两个校正面的允许不平衡量，包括：

16、设转子左右两个校正面的允许不平衡量的比值为d,则

17、

18、

19、其中，uper1表示左校正面的允许不平衡量，uper2表示右校正面的允许不平衡量。

20、本技术的一些实施例中，所述根据左右两个校正面的所述剩余不平衡量与相应的所述允许不平衡量之差分别确定左右两个校正面所需的平衡胶泥的质量，包括：

21、设左校正面的剩余不平衡量为p,预设左校正面剩余不平衡量数组(p1,p2,p3,p4),其中，p1,p2,p3,p4均为预设值，且p1＜p2＜p3＜p4；

22、设左校正面的剩余不平衡量与允许不平衡量的差值为l,预设左校正面的剩余不平衡量与允许不平衡量的差值数组(l1,l2,l3,l4),其中，l1,l2,l3,l4均为预设值，l1＝p1-uper1，l2＝p2-uper1，l3＝p3-uper1，l4＝p4-uper1，且l1＜l2＜l3＜l4；

23、设左校正面所需平衡胶泥的质量为m，预设左校正面所需平衡胶泥的质量数组(m1，m2，m3，m4)，其中m1，m2，m3，m4均为预设值，且m1＜m2＜m3＜m4；

24、根据左校正面剩余不平衡量与允许不平衡量的差值区间选择左校正面所需平衡胶泥的质量；

25、若l＜l1,则选择m1作为左校正面所需平衡胶泥的质量；

26、若l1＜l＜l2，则选择m2作为左校正面所需平衡胶泥的质量；

27、若l2＜l＜l3，则选择m3作为左校正面所需平衡胶泥的质量；

28、若l3＜l＜l4，则选择m4作为左校正面所需平衡胶泥的质量。

29、本技术的一些实施例中，所述测试凝结水泵电动机的无配重振动，并判断无配重振动数据是否满足预设振动幅值范围，包括：

30、在凝结水泵电动机转子的自由端和驱动端分别安装速度传感器并设振动测点，通过振动分析仪检测不同时刻凝结水泵电动机无配重时振动测点处的振动幅值和相位值，并计算不同时刻自由端的振动幅值的平均值与驱动端的振动幅值的平均值，以及不同时刻自由端和驱动端所有相位值的平均值；

31、无配重时不同时刻所述自由端的振动幅值的平均值和所述驱动端的振动幅值的平均值以及所述自由端和驱动端所有相位值的平均值为原始数据a0；

32、若所述自由端的振动幅值的平均值和所述驱动端的振动幅值的平均值均高于相应的预设振动幅值阈值，且所述自由端的振动幅值的平均值与所述驱动端的振动幅值的平均值之差大于自由端预设振动幅值阈值与驱动端预设振动幅值阈值之差，则无配重时所述原始数据a0不满足预设振动幅值范围。

33、本技术的一些实施例中，所述方法还包括：调节电动机的工作转速并确定与所述工作转速匹配的平衡转速，包括：

34、设电动机转子的工作转速为c,预设工作转速c矩阵数组(c1,c2,c3,c4),其中c1,c2,c3,c4均为预设值，且c1＜c2＜c3＜c4；

35、设电动机的平衡转速为v2,

36、

37、其中，g为精度等级，r为校正半径，x为不平衡合格量；

38、若电动机的平衡转速v2与工作转速c的差值大于预设差值阈值，则根据所述差值对所述工作转速c进行调整，并根据调整后的工作转速再次确定电动机的平衡转速；

39、所述根据所述差值对所述工作转速c进行调整包括：

40、平衡转速v2与工作转速c的差值为v2-c,设平衡转速与工作转速的差值阈值为b,预设差值矩阵数组(b1,b2,b3,b4),其中，b1,b2,b3,b4均为预设值，且b1＜b2＜b3＜b4；

41、设工作转速的调整量为e,预设工作转速调整量矩阵数组(e1,e2,e3,e4),其中，e1,e2,e3,e4均为预设值，且e1＜e2＜e3＜e4；

42、根据所述差值v2-c与预设差值阈值矩阵b之间的关系，选定相应的工作转速调整量对第i预设工作转速进行调整；

43、若v2-c＞b4，则选择预设调整量e1对第i预设工作转速进行修正，修正后的工作转速调整量为e1*ci；

44、若b3＜v2-c＜b4，则选择预设调整量e2对第i预设工作转速进行修正，修正后的工作转速调整量为e2*ci；

45、若b2＜v2-c＜b3，则选择预设调整量e3对第i预设工作转速进行修正，修正后的工作转速调整量为e3*ci；

46、若b1＜v2-c＜b2，则选择预设调整量e4对第i预设工作转速进行修正，修正后的工作转速调整量为e4*ci。

47、本技术的一些实施例中，所述对凝结水泵电动机转子进行配重，测试并记录所述配重后的振动数据，所述配重后的振动数据为第一平衡校准数据，包括：

48、所述配重包括试加质量和试加角度，所述试加质量包括:

49、根据电动机转子的转动惯量确定转子试加质量后的离心力，根据所述离心力计算转子的试加质量；

50、设转子的转动惯量为j,预设转动惯量数组(j1,j2，j3，j4)，其中j1,j2，j3，j4均为预设值，且j1＜j2＜j3＜j4；

51、设转子试加质量后的离心力为f，预设试加质量后的离心力数组(f1，f2，f3，f4)，其中f1，f2，f3，f4均为预设值，且f1＜f2＜f3＜f4；

52、根据转子转动惯量的区间选择试加质量后的离心力；

53、若j＜j1，则选择f1作为试加质量后的离心力；

54、若j1＜j＜j2，则选择f2作为试加质量后的离心力；

55、若j2＜j＜j3，则选择f3作为试加质量后的离心力；

56、若j3＜j＜j4，则选择f4作为试加质量后的离心力；

57、设转子的试加质量为m0，则

58、

59、其中,a为转子的向心加速度；

60、试加质量m0后，再次检测不同时刻自由端和驱动端所述振动测点处的振动幅值和相位值，并计算不同时刻自由端的振动幅值的平均值与驱动端的振动幅值的平均值，以及不同时刻自由端和驱动端所有相位值的平均值；试加质量m0后不同时刻所述自由端的振动幅值的平均值和所述驱动端的振动幅值的平均值、所述自由端和驱动端所有相位值的平均值为第一平衡校正数据；

61、所述试加角度包括:

62、根据电动机转子的临界转速与平衡转速之间的关系确定机械滞后角的范围，并根据机械滞后角计算转子的试加角度；

63、设电动机转子的临界速度为v1,机械滞后角为β，试加角度为α，无配重时不同时刻所述自由端和驱动端所有相位值的平均值为θ；

64、根据所述临界转速v1和所述平衡转速v2之间的关系选择对应的机械滞后角范围；

65、当v1≥v2时，0°＜β≤90°；

66、当v1＜v2时，90°＜β＜180°；

67、根据机械滞后角β计算转子的试加角度α，

68、α＝θ-β+180°。

69、本技术的一些实施例中，所述根据配重前后的振动变化校正配重数值，包括：

70、通过配重前后的振动数据计算动平衡影响系数，根据所述动平衡影响系数与所述原始振动数据a0计算应加的质量；

71、设所述应加的质量为m′,所述动平衡影响系数为&,所述第一动平衡校正数据为a1,

72、

73、

74、在α的基础上再次试加角度，试加后的总角度为α′，基于m′和α′重新配重。

75、通过应用以上技术方案，计算凝结水泵电动机转子总的允许不平衡量以及左右两个校正面的允许不平衡量；若两个校正面的剩余不平衡量高于相应的允许不平衡量则进行平衡校正；分别确定左右两个校正面所需的平衡胶泥的质量并对应的粘贴平衡胶泥；测试凝结水泵电动机的无配重振动，并判断无配重振动数据是否满足预设振动幅值范围；若不满足则对凝结水泵电动机转子进行配重，测试并记录配重后的振动数据，且作为第一平衡校准数据；若第一平衡校准数据不满足预设振动幅值范围，则根据配重前后的振动变化校正配重数值，记录校正配重后的振动数据，将其作为第二平衡校正数据启机检测。本方法通过对凝结水泵动平衡进行检测，根据检测结果以及设备的情况高效准确的配重，并且在配重前检测并调整电动机工作转速与平衡转速的差值，在平衡过程中使平衡转速与工作转速相匹配，进而提高了平衡精度，减小了设备的振动和噪音，延长了设备的寿命。