5. 2电动机转子校平衡方法

6.2.1电动机转子校静平衡方法

一、静平衡架

静平衡一般是在静平衡架上进行，如阁6-2所示。静平衡架由两个保持水平的平 行支架组成，这两支架间的距离可根据需要进行调整，使不同长度的转子均能在上面 校静平衡。在支架上装有导轨，导轨截面有平刃形的，圆形的和棱柱形的。导轨的丁 作部分必须淬硬（5 5〜6 0 H RC )，而且磨光，以减少摩擦力，提高校平衡的精度。其技术

条件见表6-5。

二、校静平衡方法

(一） 平衡前的准备

在校静平衡之前，应将静平衡架、水平仪（支架校水平用）、平衡块或平衡垫圈准备 好。再根据电动机转子两端轴颈间的距离，调好静平衡架两导轨间的距离和两导轨的水 平度，便可以进行校静平衡。

(二） 转子静平衡常用方法

0. 找出不平衡Μ的方位

吊起转子，将转子两端轴颈置丁导轨上，轻轻推动一下，使转子在导轨上自由滚动， 见图6-2。待静止后，记下转子的底下Μ位置。再轻轻推动一下，使转子又一次自由滚 动，转子静止后，若仍然是这个Μ位置的转子底下，则表明Μ的方位就是不平衡量方位。

0. 试加平衡量

即在Μ的相对Ν位置试加平衡量（一般采用橡晈泥，或将平衡垫圈套在转子平衡柱 上），见阁6-3,直至转子在任何位置均能静止为止。

(三）安装平衡块或垫圈

转子校正静平衡后，再将转子从静平衡架上取下，并根据试加的平衡量安装平衡块 或垫平衡块和垫圈，必须安装牢同，以防止在电机运行时飞出造成事故。常用的紧同方 法如下：

(丄）将垫圈铆在铸铝转子的平衡柱上，见阁6-la)。

(2) 将平衡块安装在换向器压圈或平衡座的燕尾槽内，再用螺钉顶紧固定，见图

6-4b)。

6.2.2 电动机转子校动平衡方法

一、 校动平衡的目的

转子的不平衡，是由转子的质量相对旋转轴的分布状态所决定的。即使是同一类转 子，由丁各种原因所致，可能有不同的不平衡状态和不平衡量。

转子进行动平衡（又称双面平衡）的目的，就是在转子任选的两个校正平面上加上或 去掉部分质量。从而改善转子的质量分布状态，以保证转子每个校正平面上的剩余不平 衡量都在规定的范围内，以防止电动机运行时发生有害的机械振动。

二、 动平衡机

(一）动平衡机的用途

刚性转子的动平衡，一般是在动平衡机上进行或在转子使用现场平衡。

动平衡机的用途就是测量被平衡对象（转子）的不平衡量大小和相位，以便改善其质 量分布，使其剩余不平衡量或由不平衡引起的振动减小到所规定的许用范围内。

(二）动平衡机的种类

h按平衡机转子——支承系统的力学特点分类 按力学特性分类有两种，有软支承平衡机和硬支承平衡机。

(丄）软支承平衡机系指平衡转速高于转子，即支承系统固有频率的平衡机。

(2) 硬支承平衡机系指平衡转速低于转子，即支承系统固有频率的平衡机。

2. 按平衡机上转子轴线的状态分类 这种分类法有卧式平衡机和立式平衡机。

(1) 卧式平衡机系指平衡机上转子的轴线为水平状态的平衡机。

(2) 立式平衡机系指平衡机上转子的轴线为竖立状态的平衡机。

3. 按平衡机用途分类

按用途分类有通用平衡机、专用平衡机和现场平衡仪。

(1) 通用平衡机系指在平衡机规定的转子质Μ范围内，能平衡形状、尺寸不同的多 种转子的平衡机。

(2) 专用平衡机系指在平衡机规定的转子质量范围内，只能平衡单一种类转子的平衡机。

(3) 现场平衡仪是在现场用于对已安装好的整机或机组进行平衡测试的仪器。

4. 按测量方法、电路特点和不平衡量显/下装置等分类

这种分类法有机械式平衡机、电子式平衡机、火花式平衡机、闪光式平衡机、相敏检 波式平衡机和瓦特表式平衡机等。

国产通用立式平衡机和卧式平衡机产品系列分别见表6-6和表6-7。

(三）动平衡机的传动方式 动平衡机主要的传动方式有以下几种：

1.联轴器传动

是最常用的一种传动方式。它具有如下的优点：

(丄）可以承受较大的扭矩，适用于质量较大的转子驱动

(2) 平衡时，转子的加速时间和减速时间都很短。

(3) 适应转子范围宽，不受转子表面形状的限制。

(4) 可以采用与联轴器驱动主动同轴连接的基准信号发电机作相位基准，装卸转子 时相位基准不变。

它的缺点是要带来一定的附加不平衡误差。W此，高精度平衡机上往往不采用联轴 器传动。

2. 带传动

带传动也是最常用的一种传动方式。带传动具有如下的优点：

(丄）带传动具有减振作用，能减少驱动电机的振动对转子（即支承系统振动的干 扰），传动平稳、噪声小。

(2) 传动带结构简单，成本低，易于装配和维护，更换传动带方便。

(3) 适合于电动机轴和转子轴中心距较大的传动情况，而且对转子的振动没有任何 约束作用。

(4) 可以通过改变电动机上带轮直径（或用塔轮）改变平衡转速。

3. 转子的自驱动

这种传动主要用于微电动机转子和陀螺仪转子，这些转子的平衡精度要求G1和 GO. 4级。如果采用外部驱动，由于驱动系统的不平衡或干扰振动就很难达到平衡精度 要求。由于自驱动不需要任何外部机械连接和传动，所以驱动非常平稳，并且平衡状态 与工作状态一致，平衡效果必定很好，使用也较方便。

(四）H6V、H30B、H3B型硬支承动平衡机

H6V、H30B、H3B型硬支承动平衡机是Π前国际上先进的动平衡机，它们均具备 计算机辅助平衡系统。其主要参数见表6-8。

表6-8 H6V、H30B、H3B型平衡机主要参数

H6V型硬支承动平衡机见图6-5。

由丁上述平衡机配有CAB690电测系统，因此具有一般平衡机没有的许多优越 功能：

(1) 其软件能适应所有形式刚性转子的动平衡。

(2) 配有12英寸彩色显像管，能以图像数字显示各项转子数据，如转子几何尺寸《、 ύ、r、^、r2，预置的平衡精度及平衡转速等。

(3) 能以图像数字显示转子两个校正面的不平衡量、相位。能表示出是否达到预置 精度及不平衡量距预置精度的倍数等。这样既可显示数字也可以光点矢量方式显示。 由于两校正面是同时显示，不会出现视觉误差。

(4) 能以图像、数字、文字显示各种调定状态。

(1) 内存记录单元可记录下平衡步骤中各原始不平衡状态、中间结果及最终状态。 且能存储多达100个转子的数据，供随时调用。

(2) 备有供输人数字及语言的键盘，通过它可方便地输人各种数据及语言，实现人 机对话。

(3) 其配有西铁城（CITIZEN) 120D打印机，能随时打印任何屏幕内容并精确扫描 图像。每个转子的平衡结果可打印出来，既可存作档案，也可作为平衡合格证。

(4) 机器有R检功能，能方便迅速地对肖身各部分进行检查，指川故障部分。

三、动平衡机的操作与使用

(一）操作前的准备工作

(丄）根据转子支承点间距离，调整两支承架相对位置。按转子的轴颈尺寸及转子的 水平自由状态调节好支架高度，并加以紧固。

(2) 做好清洁丁作，特别是转子轴颈、支架和带传动处的外径等清洁丁作。

(3) 安装转子，这时一定注意避免转子与支架的撞击。转子安装后在轴颈和支架表 面上加少许清洁的机油。

(4) 调整好限位支架，以防止转子轴向移动，甚至窜出。

(5) 选择转速，可根据丁件质量、丁件外径、初始不平衡量以及拖动功率决定。按平 衡机规定的和(m—转子质量，D—转子直径，n—平衡转速）的限止值选择好 动平衡转速，并按转子的传动处直径和传动带轮大小，调整好带传动机构。若转子的初 始不平衡量太大，出现转子在支承轴承上跳动时，要先用低速校正。有的转子虽然质量 不大，但外径较大或带有风叶影响到拖动功率时，也只能用低速校正。

(6) 根据转子情况在转子端面或外径上做上黑色或白色标记，调整光电转速传感器 (光电头）位置。照向转子的垂直中心线并对准标记。

(7 )按电测箱使用说明书规定，调节好操作面板上的各旋钮和开关。

(8 )检查电测箱与显示箱、电控箱、光电转速传感器（光电头）、电动机、电源等是否 已按规定连接好。

(二） 试机及调整

在做好前述准备工作后，可试揿点起动按钮，检查工件轴向移动情况。调节左、右支 承架高度，使丁件无轴向移动。

(三） 开动平衡机，进行校平衡

(四） 注意事项

(丄）电测箱是平衡机的关键部分，必须妥善保管，避免强烈振动和受潮。箱内附有 干燥剂，失效后应调换。工作完毕后应首先关断电测箱面板上的电源开关，再切断总电 源，然后用防尘罩将其罩好。在长期不用的期间，电测箱要定期通电几小时，以保持

干燥。

(2) 电测箱面板上所有旋钮与开关均不得任意拨动，以免损坏元件和产生测量误差。

(3) 电测箱后盖板上有电源插座、传感器插座、基准信号插座和熔断器座等。各插

头、插座应 对应，切勿插错。

(4) 在平衡机周围应无强烈振动的机器工作和强电磁场干扰。

(5) 带有叶片的转子，旋转时有风压负荷，有可能使拖动电机过载，同时过大的风压 产生的空气阻流将使传感器信号的噪声增大、电表晃动、影响平衡精度和效率。这时应 先用纸封住进风口，再校验转子。

四、提高刚性转子平衡精度的措施

实践表明，平衡精度高的转子运行时相比平衡精度低的同类转子，其振动小得多。 为了获得较高的平衡精度，可采取下述措施：

(1) 采用以光点矢量瓦特计式硬支承动平衡机比采用老式软支承平衡机好。

(2) 各种转子动平衡支承点，应尽量选在轴承位置，W为这样接近实际工作支承情况。

(3) 对转子上有其他可拆旋转部分（如风扇、叶轮、驱动盘等），应尽可能采用整体平 衡，且平衡后尽可能不拆动。如果必须拆动，就应做好明显的相对位置标记，以保证能准 确复位，不破坏原平衡精度。

(4) 对于无轴颈转子，_其平衡假轴的配合间隙应尽可能小些，而且采用锥度配合假 轴效果较好.3

(5) 不论使用哪种假轴，应先消除A身的不平衡。其肖身平衡精度等级应不低于转 子的平衡精度等级。

(6) 对轴伸有键槽转子，需带工艺半键平衡，其半键应不高出轴表面，长度方向和两 侧应紧贴键槽。半键应用套箍箍紧，套箍与轴的滑动配合间隙不应太大，一般不超过

0. 05mmo

(7) 平衡机操作者必须认真计算或测量转子A、B、C及η、η的尺寸，并一一输人 机器。测量、计算或者输人时，数值不对会引起动平衡检测误差，影响平衡精度。

6. 12 第6章电动机转子校平衡

(8) 必须按机器显7K的不平衡Μ数值准确配重。当采用电焊固定平衡块时，焊缝的 质量也应考虑在内。而且加重或去重的位置应该准确。

6.2.3在现场校转子动平衡

在修理电机时，校动平衡最好用动平衡机，当现场无此装备时可用下述试凑法。

将转子轴的伸出部分擦拭干净，并均匀地涂上白粉。将电动机起动，待达到正常转 速时用红铅笔指在涂白粉的轴上划线，笔尖应顺着转子运转方向，刚接触白粉表面为宜， 多做几次。由于振动，划痕将集中到转轴的一面，并表现深浅不一样。同时用振动测试 表测出振动值。停机检查划痕最深入的方向，并查明所对应之转子部位。此部位即为不 平衡重量所在位置，但由于惯性关系，振动中心与不平衡重量位置存在一个角度误差，这 个误差与转速有关。

_当转速在750r/min以下位移角为15〜20°;转速在lOOOr/min位移角为20〜30°;转 速在1500r/min及以上位移角为30〜45'

从振动中心（即划痕最深处）向逆转动方向找位移角度，再转18 0 °即为需加重的点。 根据振动测试表所测得的值，牢固地焊在需加重的点上。然后再次起动电动机，重复进 行上述步骤，调整需加重点的方位和增减附加重量，直至转子振动幅值符合要求为止。