旋转机械自动平衡装置综述

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1、万方数据2011年第3期现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)专题综述旋转机械自动平衡装置综述刘文倩h2(1江西工业工程职业技术学院，萍乡337000；2中南大学机电工程学院，长沙410083)摘要：介绍了旋转机械自动平衡技术的发展概况，着重综述了三种自动平衡装置的工作原理、平衡特点和各自的优缺点，并对它们的减振效益进行分析与对比，讨论了旋转机械自动平衡装置今后需要解决的问题。关键词：旋转机械；自动平衡；减振效益中图分类号：THl3文献标志码：A文章编号：1671．3133(2011)03---0134--

2、4)4OverviewofautomaticbalancerofrotatingmachineryLIUWen．qianl·2(1JournalofJiangxiPolytechnicCoUege，Pingxiang337000，Jiangxi，China；2SchoolofMechanical&ElectricalEngineering，CSU，Changsha410083，China)Abstract：Introducedthetheoriesandgeneralsituationsofautomaticbalanceofrotatingm

3、achineriesandfocusedontheworkingprinciple，balancingeharactefisficsandthemeritsanddemeritsofballtypebalaneer，hammertypebalancerandliquidtypebal-anoer．Italsoanalyzedandcontrastedthevibration—reducingbenefitsofthem．Atlast，gavehisopiniontothestudyofautomaticbalanceofrotatingmach

4、inery．Keywords：rotatingmachinery；automaticbalance；vibration—reducingbenefit091-'-衡装置。旋转机械的振动问题一直是机械行业的重要课题，特别是现代旋转机械的转子转速不断提高，直接影响旋转机械工作效率和可靠性的振动问题就更为突出。解决这一问题的有效方法就是对其旋转部分(即转子)进行高精度的动静平衡，其平衡理论的宗旨就是通过改变转子本身的质量分布来达到其主惯性轴与旋转轴相重合，从而降低旋转机械的振动。本文结合国内外参考文献以及课题组近年的研究，对旋转机械自动平衡装置进行了

5、综述。旋转机械自动平衡装置主要分为两类，一类为微机控制型¨剖；另一类为自动定心型∞．5引。自动定心型转子自动平衡装置具有结构简单、工作可靠、成本低廉、不需提供外部能源，并且能够对转子不平衡进行自动调节等优点，但具有在亚临界状态会加大转子的不平衡量的特性，使得这类自动平衡装置当必须在过临界转速的状态下运行时，才能起到自动平衡的作用，因此存在不能在全转速下进行平衡调节的缺点，应用中具有一定的局限性，目前多应用于高速旋转机械中。本文主要介绍的是自动定心型平】341旋转机械自动平衡装置的工作原理、平衡特点及减振效益自动定心型转子自动平衡装置根据所采用的

6、自由移动补偿质量的形式分为滚球式、摆锤式和充液式等几类。它们都是根据柔性转子和弹性支承的特性而设计的，不需要外部专门提供能量，利用系统响应所形成的能量来驱动平衡质量的运动，从而达到减振的效果。1．1滚球式自动平衡装置1．1．1滚球式自动平衡装置的T作原理滚球式自动平衡装置是根据柔性转子和弹性支承的特性设计的，利用系统响应所形成的能量来驱动滚球的移动和分布，滚球的移动和分布也会影响不平衡转子的振动情况。内装滚球转子的平衡装置结构模型如图1所示，转子是～个带有滚道的圆盘，圆盘中心开有孔，与转轴固联。圆盘中心位于点0。在点G处存在一个偏心质量m。，偏

7、心距为e。滚球放人圆盘周向的滚道内，滚道内有润滑液，滚球仅能沿滚道做周向运动，球的数量一般在2个或2个以上。万方数据刘文倩：旋转机械自动平衡装置综述2011年第3期图1内装滚球转子的平衡装置结构模型通过大量的实验观测和理论分析，以及MATLAB数值仿真分析表明，球式自动平衡装置的转子在亚临界加速阶段，由于切向惯性力的存在，在共振区附近时，振动幅值达到峰值，中间叠加着自激振动，自激振动发生在略大于固有角频率的某一频率范围内；在过临界转速以后滚球远离偏心质量，迅速接近平衡位置，起到自动平衡的作用。因此对于运行在过临界转速下的旋转机械有较好的减振效益

8、，尤其是当转子的旋转角速度大于其共振角速度时，滚球式自动平衡装置能够完全起到自动平衡的作用。但是制约这一平衡器自同期效果"1的就是当转子处于亚临界转速