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全矢动平衡技术及应用研究

张文军  
【摘要】:针对传统动平衡方法中所用的振动信息,都是用一个传感器采自转子的单向信号,存在的测量误差问题,将全矢谱理论和转子动平衡方法相结合,充分利用转子振动的全方位信息,对转子的不平衡故障进行诊断,并在影响系数法的基础上,提出一种高精度的全矢动平衡方法,通过理论分析和实验,对其平衡精度和平衡效果进行研究,最后开发出相应的现场动平衡仪器。本论文的研究工作主要包括: 1.介绍了全矢谱技术在不平衡故障诊断中的应用,提出了全矢动平衡方法的概念。将转子不平衡故障频率特征和全矢谱技术相结合,能够对转子的不平衡故障进行更可靠、更准确的监测和诊断;以转子的全矢不平衡响应作为测量项,既避免了传统单通道信息分析的误差,也能最大限度的减小振动不平衡量。 2.通过理论推导证明了全矢动平衡方法比传统动平衡方法精度高,并进行了试验验证。以分析转子振动模型的振动入手,从不平衡灵敏度的角度,将推导得到的全矢动平衡方法与传统单通道动平衡方法各自的不平衡灵敏度进行比较,得出了全矢动平衡方法具有较高的平衡精度这一结论。 3.通过实验多角度证实全矢动平衡方法在现场动平衡中具有较好的平衡效果。提出基于主振矢的动平衡效率计算公式,以平衡效率作为平衡效果的度量值,通过转子实验台的单面和双面动平衡实验对分别以水平振动、垂直振动和全矢不平衡响应为测量项的动平衡方法平衡效率进行横向比较,得出平衡效果的结论。 4.进行全矢动平衡方法的现场动平衡仪器的开发。在全矢动平衡方法的基础上,利用VC++进行程序界面设计和Matlab进行数据处理,开发现场动平衡的仪器,该仪器既能够实现对传统单通道信号的单面和双面动平衡功能,又能实现单面的全矢动平衡功能。


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