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离心机转子平衡

    转子平衡是离心机设计的第二大问题,涉及加速度指标能否实现以及安全运行等重要层面,对于高加速度土工离心机来说,运转平衡更显重要。
    要知道,固定不动设备与旋转设备对支撑的作用全然不同。固定设备只承受静载荷,而旋转设备除静载外,还要承受包括转动不平衡所附加的动载荷。动载荷将引起设备强迫振动,轻者降低运转平稳性和精度、增大运动噪声、加速运动部件磨损,缩短使用寿命;重者使转子无法正常运转,不是轴承损坏,就是转速难以提高,达不到设计指标;更有甚者,如果不平衡一旦超出支撑系统设计阈值,则将酿致重大事故。
    除国外不少主轴轴承损坏或毁机事故信息之外,小编耳闻的国内事故已不少于4起:小自10G以下载人离心机,由于轴承定位缺陷所造成的运转振动和主轴轴承损坏事故,虽表现为故障形式,但同样需要大拆大卸去解决;中自30g以下物体离心机,因固定螺栓损坏试件甩出,击毁实验室暖气片和墙壁的中等事故;另外则是两起大型土工离心机在70g左右不平衡运转所造成的较大事故,当时事故的突发性令人猝不及防,要不是操纵者急停,设备被已松动的地脚螺栓阻挡,主机飞出去不是不可能的。
    运转不平衡一旦超出支撑系统约束,离心机头重脚轻的特点马上就毕露无遗,失衡转子带着转台轰然而起,犹如脱缰野马,使质心偏距迅速扩大,不平衡状态愈加恶化,致使数十吨重的机器与一切障碍它的羁绊物之间发生猛烈拉扯、撞击,造成设备移位、扭转,牵动设备链内一切联带物一起移位和损坏;同时,强烈的振动使设备螺纹连接松动、销钉退出、结构散架;离心机变成打夯机,对地基不断地冲击,致使房屋剧烈震动、楼层摇晃;最终地脚螺栓松动、地基损坏,更大事故在发展中···。瞬间事故过程所造成的经济损失动辄数十万乃至数百万元人民币,事故后果怵目惊心,这就不得不引起人们对平衡运转必须倾注高度的关注。
    初平衡达标的转子,附加模型后的二次平衡进行得不好,同样会出问题,而且往往是事故发生的主因。这是因为离心机试验负载非常大,且远离转轴中心,当转速一高,动载荷量级随之成平方快速增长,少许质量不平衡所造成的影响被扩大;加之土工模型形状复杂、密度不匀、质心不易测算,试验过程中质心改变不可避免。凡此种种,在实际操作中,的确存在着许多涉及平衡的难点;尤其是因使用日久习以为常,放松警惕最为危险。因此,对待转子平衡问题,无论设计者还是使用者都必须慎之又慎。
    从设计角度出发,影响不平衡的主要因素有:总体上,在于力学结构及其相互关系是否恰当,转子配平方法是否合理有效,监测系统是否灵敏可靠;结构上,取决于转子尺寸高长比例、质量分布以及支撑系统刚度、精度和地基质量;设计上,确定合理的设计裕量非常关键,裕量小了不安全,裕量大了不经济;制造工艺与运行管理上,牵涉到设备的平衡品质、振动烈度标准或试验规范、运行纪律制定等等方面。总之,平衡所涉及的工作内容十分广泛,既与设计有关,也与制造、使用、管理等因素有关。
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来源:      时间:2016-7-14 16:24:47

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