動(dòng)平衡與靜平衡在選粉機(jī)中的選擇與應(yīng)用前景

作者簡(jiǎn)介：孫維曉（1983-）男，漢，山東淄博人，中材淄博重型機(jī)械有限公司，助理工程師，本科學(xué)歷，機(jī)械設(shè)計(jì)方向發(fā)展

李明杰（1981-）女，漢，山東淄博人，中材淄博重型機(jī)械有限公司，助理工程師，

本科學(xué)歷，機(jī)械設(shè)計(jì)方向發(fā)展

前言：選粉機(jī)回轉(zhuǎn)部分是選粉機(jī)的核心部件，其動(dòng)平衡的好壞將直接影響選粉機(jī)的性能，產(chǎn)量、使用壽命。選粉機(jī)動(dòng)平衡校正是選粉機(jī)正常運(yùn)行的基本保障，如果選粉機(jī)的動(dòng)平衡試驗(yàn)不合格，小則引起主軸彎曲、上下軸承發(fā)熱、拉桿斷裂，造成選粉機(jī)停車(chē)。大則引起選粉機(jī)振動(dòng)，由于選粉機(jī)大都在離地面幾十米的高空工作，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)引起整個(gè)選粉機(jī)平臺(tái)振動(dòng)，甚至引起整個(gè)樓臺(tái)搖擺。

1、選粉機(jī)不平衡的原因分析

我們通常說(shuō)的選粉機(jī)平衡不好，大都說(shuō)的是轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡不好，其實(shí)這是片面的，不但跟轉(zhuǎn)子本身的動(dòng)平衡試驗(yàn)有關(guān)，還跟主軸的安裝，電機(jī)減速機(jī)的安裝都有密切的關(guān)聯(lián)。選粉機(jī)轉(zhuǎn)子都是鉚焊件，會(huì)有制造誤差，選粉機(jī)轉(zhuǎn)子上面的撒料盤(pán)和密封圈都是鑄件，鑄造缺陷會(huì)造成質(zhì)量分布不均勻，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于這些不平衡量的存在，就會(huì)引起不平衡慣性力矩，從而引起轉(zhuǎn)子的不平衡。

2、動(dòng)平衡與靜平衡在選粉機(jī)中的選擇與方法

2.1動(dòng)平衡和靜平衡都是利用加重和減重的方法消除不平衡量，由于選粉機(jī)轉(zhuǎn)子的工作環(huán)境不允許有空洞，所以只能用加重的方法消除不平衡量。如何選擇轉(zhuǎn)子的平衡方式，是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。通常以試件的直徑D與兩校正面的距離b，即當(dāng)D/b≥5時(shí)，試件只需做靜平衡，相反，就必需做動(dòng)平衡。然而根據(jù)選粉機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)反饋的使用情況，不但要考慮轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)徑比，轉(zhuǎn)速也是影響動(dòng)平衡的關(guān)鍵因素，因?yàn)檗D(zhuǎn)子的不平衡量與轉(zhuǎn)子的速度成平方的關(guān)系。選粉機(jī)轉(zhuǎn)子的直徑大都從φ300至φ5500，高度從300至3000，轉(zhuǎn)速?gòu)?0r/min至270r/min，當(dāng)D/b≥5時(shí)，且轉(zhuǎn)速低于120r/min時(shí)，可以做靜平衡；當(dāng)D/b<5時(shí)，或者轉(zhuǎn)速≥120r/min時(shí)，必須做動(dòng)平衡；當(dāng)不平衡量很大時(shí)，需要先做靜平衡，再做動(dòng)平衡試驗(yàn)。

2.2靜平衡方法：靜平衡試驗(yàn)比較簡(jiǎn)單，在廠內(nèi)做個(gè)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，試驗(yàn)時(shí)，將轉(zhuǎn)子至于平臺(tái)上，人工撥動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)子停止時(shí)，如果轉(zhuǎn)子不平衡，則偏心引起的重力矩將使轉(zhuǎn)子向一邊傾斜，這時(shí)在轉(zhuǎn)子傾斜的對(duì)面加適當(dāng)?shù)呐渲兀贀軇?dòng)轉(zhuǎn)子重復(fù)試驗(yàn)，直到轉(zhuǎn)子不再向一邊傾斜為止。

2.3動(dòng)平衡方法：目前動(dòng)平衡試驗(yàn)方法主要有硬支撐動(dòng)平衡機(jī)上平衡與現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡兩種，兩者都是通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)子本身或支架的振幅與相位來(lái)測(cè)定轉(zhuǎn)子平衡基面上不平衡量的大小和方位。試驗(yàn)員只需根據(jù)儀器測(cè)定的方位和試配重大小，把配重塊焊道指定的位置，這樣反復(fù)測(cè)量直到儀器測(cè)得合格為止。當(dāng)然，轉(zhuǎn)子要完全平衡時(shí)不可能的，只要能滿足實(shí)際的工作要求就可以，為此，對(duì)不同工作要求的轉(zhuǎn)子規(guī)定了不同的許用不平衡量，即轉(zhuǎn)子殘余不平衡量，并且國(guó)家制定了不同的平衡精度。選粉機(jī)轉(zhuǎn)子只要達(dá)到G6.3就能滿足使用條件。

3、動(dòng)、靜平衡在選粉機(jī)中的應(yīng)用前景

現(xiàn)代的動(dòng)平衡技術(shù)是隨著蒸汽機(jī)的出現(xiàn)而發(fā)展起來(lái)的，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，水泥需求量的增加，國(guó)內(nèi)水泥行業(yè)每年都要幾百臺(tái)的需求量，選粉機(jī)轉(zhuǎn)子葉片是易磨件，每隔1-2年都要更換一次轉(zhuǎn)子葉片，每次更換葉片后，選粉機(jī)都要重新做動(dòng)平衡試驗(yàn)，由于選粉機(jī)轉(zhuǎn)子的工作狀態(tài)是立式的，國(guó)內(nèi)能做選粉機(jī)動(dòng)平衡試驗(yàn)的廠家不多，尤其是現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡試驗(yàn)。同時(shí)，選粉機(jī)不只用在水泥行業(yè)，比如化工、陶瓷、生物醫(yī)藥、塑料等行業(yè)也不斷應(yīng)用選粉機(jī)作為分選設(shè)備。隨著選粉機(jī)在其他行業(yè)的應(yīng)用，選粉機(jī)規(guī)格也多樣化，小到直徑φ300，大到直徑φ5500，轉(zhuǎn)速也逐漸加快，這就要求動(dòng)平衡試驗(yàn)更加嚴(yán)格，平衡等級(jí)也要提高，選粉機(jī)轉(zhuǎn)子一般直徑越大的，轉(zhuǎn)速相應(yīng)的就會(huì)小，這時(shí)能做靜平衡試驗(yàn)的，就不要做動(dòng)平衡試驗(yàn)，因?yàn)殪o平衡要比動(dòng)平衡容易做，省時(shí)、省力、省費(fèi)用；轉(zhuǎn)子直徑越小，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速也會(huì)增加，這時(shí)一般要做動(dòng)平衡試驗(yàn)。靜平衡試驗(yàn)與硬支撐動(dòng)平衡機(jī)試驗(yàn)由于只能在固定場(chǎng)所，在動(dòng)平衡機(jī)上平衡好的轉(zhuǎn)子，裝機(jī)后其平衡精度難以保證。因?yàn)閯?dòng)平衡時(shí)的支承條件不同于轉(zhuǎn)子在實(shí)際工作條件下的支承條件，且轉(zhuǎn)子同平衡裝置之間的配合也不同于轉(zhuǎn)子與其自身轉(zhuǎn)軸之間的配合條件，即使出廠前已在動(dòng)平衡機(jī)上達(dá)到高精度平衡的轉(zhuǎn)子，經(jīng)過(guò)運(yùn)輸、再裝配等過(guò)程，平衡精度在使用前難免有所下降，當(dāng)處于工作轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，仍可能產(chǎn)生不允許的振動(dòng)。而整機(jī)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡是直接在整機(jī)上進(jìn)行，不需要?jiǎng)悠胶鈾C(jī)，只需要一套價(jià)格低廉的測(cè)試系統(tǒng)，因而較為經(jīng)濟(jì)。此外，由于轉(zhuǎn)子在實(shí)際工況條件下進(jìn)行平衡，不需要再裝配等工序，整機(jī)在工作狀態(tài)下就可獲得較高的平衡精度。所以，現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡試驗(yàn)越來(lái)越收到客戶的歡迎。

4、結(jié)語(yǔ)

選粉機(jī)平衡試驗(yàn)的確能解決選粉機(jī)振動(dòng)問(wèn)題，減少軸承的磨損，提高選粉機(jī)的使用壽命，降低產(chǎn)品的功耗。但當(dāng)發(fā)現(xiàn)選粉機(jī)有振動(dòng)時(shí)，也不能盲目的要求做現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候并不是因?yàn)檫x粉機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡不好，首先要檢查拉桿是否松動(dòng)，轉(zhuǎn)子下面的鎖緊螺母是否鎖緊，其次就要檢查主軸的垂直度，電機(jī)、減速機(jī)的同心度等是否符合安裝要求，若以上沒(méi)有問(wèn)題，則可要求動(dòng)平衡廠家做現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡試驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：≤機(jī)械原理≥ 王知行，鄧宗全主編 北京 高等教育出版社