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联轴器的平衡之道



联轴器是转子与转子的连接装置,用以在转子之间传递扭矩。联轴器可分为刚性联轴器和柔性联轴器,大型机组一般采用刚性联轴器。


联轴器加重

联轴器加重是一种常用的平衡方法。通常在以下场合采用:


(1)许多高压转子、中压转子、高中压转子没有可供现场加重的位置,在联轴器平衡可以使振动改善。

(2)两个相邻的转子振动都比较大,也可以在联轴器平衡。

(3)大型发电机工作转速的振动有时是三阶振型,需要校正三阶不平衡,而在转子本体平衡灵敏度很低,有时在联轴器加重甚至比在转子本体加重的灵敏度还高。

(4)有的刚性转子(励磁机、水泵等)存在力偶不平衡,在联轴器加重往往效果比较好。

联轴器本身可能会出现不平衡。例如,联轴器法兰与轴不同心、联轴器法兰止口或螺栓节圆不同心、螺栓质量不对称等,都可以产生一定质量偏心,但是这种不平衡量是有限的。假设联轴器的质量为1000kg,质量偏心为0.05mm,则在它的加重半径(350mm)上产生的不平衡量为143g,只能引起大约5μm的振动。

选择在联轴器加重,并非失衡部位一定在这里。如果转子存在不平衡,在一定条件下就可以选择在联轴器加重。

许多大型机组在联轴器的外圆加工有一圈燕尾槽供平衡用。对于没有平衡位置的联轴器,也有固定平衡块的方法。例如:将平衡块穿在联轴器的螺栓上,用螺帽压紧;在联轴器螺栓的尾部钻螺孔,将平衡块固定在螺孔上;用电焊的方法将平衡块卡在两螺帽之间,等等。


平衡原理

联轴器位于两根转子之间,联轴器加重对两根转子都会有影响。因此需要分析什么情况下,在联轴器加重是可行的。这就需要了解联轴器上的不平衡对轴系振动的影响。


(1)联轴器加重对转子振动的影响


联轴器可以看作转子的一部分,但是属于主跨之外的部分。联轴器所在的位置对二阶振型和三阶振型有一定的灵敏度,所以联轴器的平衡一般用来改善工作转速的振动。对于一阶振型而言,越远离跨中,不平衡的灵敏度越低,所以联轴器加重对一阶振型不灵敏。如果转子一阶临界转速振动大,在联轴器平衡不会有明显效果。


(2)平衡的条件


由于联轴器位于两根转子之间,进行平衡有可能将一根转子的振动降低,同时却使另一根转子的振动上升。如果两侧联轴器轴承的振动大,且相位接近,则可以选择在联轴器加重。




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