大型回转设备转子动平衡试重安装细则

大型回转设备转子动平衡试重安装细则一、试重安装前的准备工作（一）设备检查在进行大型回转设备转子动平衡试重安装前，全面的设备检查是确保后续工作准确性和安全性的基础。首先，需对转子本体进行细致检查，查看其表面是否存在裂纹、变形、腐蚀等缺陷，重点关注叶轮、轴颈等关键部位，若发现损伤需立即停止操作并进行修复或更换。同时，清理转子表面的油污、灰尘及附着物，确保试重安装面平整光洁，避免杂质影响试重质量的稳定性。对于动平衡测试设备，需逐一检查各组成部分。振动传感器作为核心检测元件，应确认其连接牢固、信号传输正常，可通过标准振动源校准其灵敏度；数据采集与分析系统需进行开机自检，验证软件运行是否稳定，参数设置功能是否正常；旋转驱动装置则要检查电机运转状态、传动皮带张紧度及制动系统可靠性，确保转速调节精准且无异常噪音。此外，还需对试重安装工具进行校验，如扭矩扳手、百分表等，保证其测量精度符合要求。（二）安全防护大型回转设备转子动平衡作业涉及高速旋转部件，安全防护措施必须严格到位。作业区域应设置警示标识，划分警戒区，非操作人员严禁入内。操作人员需佩戴全套个人防护装备，包括安全帽、防护眼镜、防振手套及防滑工作鞋，若作业环境存在油污或高温，还需配备相应的防护服装。设备层面，旋转部件的外露部分需加装防护罩，防护罩应具备足够的强度和稳定性，且安装牢固无松动。对于可能产生飞溅物的部位，需设置双层防护网。此外，需检查设备的紧急停车系统，确保在突发情况下能迅速切断电源并制动转子。在试重安装过程中，应使用专用吊装工具，且吊装索具的承载能力需大于转子重量的1.5倍，吊装前需进行空载试运行，验证吊装设备的制动性能。（三）环境要求作业环境对动平衡试重安装的精度有显著影响，需满足以下条件：环境温度应控制在5℃-35℃之间，相对湿度不大于85%，避免温度剧烈变化导致转子材料热胀冷缩影响平衡精度。场地应保持平整坚实，地面振动加速度需小于0.1g，周边无强电磁干扰源（如电焊机、大功率变频器等），必要时可采取电磁屏蔽措施。此外，作业区域需保持清洁无尘，可通过设置防尘罩或局部通风装置减少空气中的颗粒物。对于室外作业，需搭建临时防护棚，防止风雨、阳光直射对设备及测量造成干扰。同时，应避免在设备基础附近进行爆破、打桩等剧烈振动作业，若无法避免，需暂停动平衡测试并采取减震隔离措施。二、试重安装的核心步骤（一）校正面选择校正面的合理选择直接关系到动平衡效果，需根据转子的结构特性和不平衡类型确定。对于刚性转子（工作转速低于一阶临界转速），通常选择两个校正面，分别位于转子两端靠近轴承的位置，两平面之间的距离应尽可能大，以提高平衡效率。例如，汽轮机转子一般选择高压缸侧和低压缸侧两个平面作为校正面。对于柔性转子（工作转速高于一阶临界转速），需根据模态分析结果确定校正面数量及位置，通常需设置3-4个校正面，以平衡不同阶次的振型。校正面的选择还需考虑安装空间，确保试重块能够方便安装且不与其他部件干涉。在校正面确定后，需对其进行标记，使用划针或激光打标机在转子表面标注周向角度刻度（0°-360°）及径向基准线，以便精确确定试重位置。（二）试重质量计算试重质量的计算需基于初始不平衡量的测量结果，常用方法包括影响系数法和试重法。影响系数法通过测量转子在不同转速下的振动响应，建立振动与不平衡量之间的线性关系，进而计算所需试重质量。其计算公式为：m=(A×r)/(K×ω²)其中，m为试重质量（kg），A为初始振动幅值（mm/s），r为试重半径（m），K为影响系数（mm/(kg·m)），ω为角速度（rad/s）。试重法则是通过在转子上添加已知质量的试重块，测量振动变化量来反推不平衡量。试重质量通常取预估不平衡量的1.5-2倍，对于大型转子，首次试重质量不宜过大，一般不超过转子质量的0.1%，以避免过度激发振动。计算完成后，需根据转子的平衡精度等级对试重质量进行圆整，优先选择标准试重块组合，若需非标试重，需通过精密天平称重，确保质量误差不超过±0.5%。（三）安装位置确定试重安装位置的确定需结合角度和半径两个参数。角度定位可通过光学对中仪或编码器实现，将转子旋转至初始不平衡相位角位置，在标记的校正面上确定试重块的周向安装点。半径定位则需使用卡尺或专用工装测量试重块的安装半径，确保与计算时的试重半径一致，半径偏差应控制在±0.5mm以内。对于分体式试重块，需确保各试重块均匀分布在同一圆周上，且相邻试重块之间的夹角相等，以避免产生附加不平衡力矩。在安装位置标记完成后，需使用记号笔进行清晰标注，并记录该位置的角度值和半径值，作为后续复测和调整的基准。（四）固定方式试重块的固定方式需根据转子的运行工况和安装面特性选择，确保在高速旋转状态下不发生松动或脱落。常用的固定方式包括：螺栓连接：适用于有螺纹孔的校正面，试重块通过高强度螺栓固定，螺栓的预紧扭矩需按设计要求执行，一般采用扭矩扳手分两次均匀拧紧，拧紧后需涂抹防松胶。焊接固定：对于无螺纹孔的光滑表面，可采用点焊方式固定试重块，焊点应位于试重块的重心位置，且焊接强度需能承受1.2倍的离心力，焊接后需去除焊渣并检查焊缝质量。磁吸固定：仅适用于临时试重或低转速转子，使用强磁试重块吸附在转子表面，安装后需用百分表检查其在旋转过程中的位移量，确保不超过0.02mm。无论采用何种固定方式，试重块安装完成后均需进行人工检查，用手扳动试重块确认无松动，并用塞尺检查试重块与转子表面的贴合间隙，间隙应小于0.1mm。三、试重安装的技术要求（一）平衡精度等级大型回转设备转子的平衡精度等级需根据其工作转速和设备类型确定，参照相关标准，常见的平衡精度等级及应用场景如下：G6.3级：适用于转速在600r/min-3000r/min的大型风机、水泵转子；G2.5级：适用于转速在3000r/min-6000r/min的汽轮机、发电机转子；G1级：适用于转速高于6000r/min的高速压缩机、涡轮增压器转子。平衡精度等级的具体数值对应转子的许用不平衡量，计算公式为：Uper=e×m，其中Uper为许用不平衡量（g·mm），e为平衡精度等级对应的偏心距（μm），m为转子质量（kg）。例如，G2.5级对应的偏心距为2.5μm，对于质量为1000kg的转子，其许用不平衡量为2500g·mm。（二）允差范围试重安装的允差范围需严格控制，以确保平衡效果。试重质量允差：单个试重块的质量误差不超过±1%，组合试重块的累计误差不超过±0.5%；安装角度允差：周向角度偏差不超过±1°，对于高精度要求的转子，角度偏差需控制在±0.5°以内；安装半径允差：径向位置偏差不超过±0.2mm，若试重半径大于500mm，半径偏差可放宽至±0.5mm。此外，试重块安装后的整体不平衡量需满足：在工作转速下，轴承座的振动速度有效值不超过4.5mm/s（G2.5级）或2.8mm/s（G1级），轴向振动不超过径向振动的70%。（三）与相关国家标准的符合性试重安装过程需严格遵循国家标准，主要包括：GB/T9239.13-2023《机械振动转子平衡第13部分：大中型转子现场平衡的准则和安全防护》：该标准规定了大中型转子现场平衡的操作流程、安全要求及平衡精度评估方法，试重安装的全流程需符合其对校正面选择、试重质量确定及安全防护的要求。GB/T6444-2008《机械振动平衡词汇》：需采用标准中定义的术语，如“校正平面”“剩余不平衡量”等，确保技术文件的规范性。GB/T11348.2-2007《机械振动在旋转轴上测量评价机器的振动第2部分：50MW以上，额定转速1500r/min、3000r/min和6000r/min汽轮发电机组》：对于汽轮发电机组转子，试重安装后的振动限值需符合该标准中对轴承振动的规定。四、试重安装后的验证与调整（一）振动测试方法试重安装完成后，需进行振动测试以评估平衡效果。测试点的布置应符合标准要求：在转子两端轴承座的垂直、水平和轴向三个方向安装振动传感器，传感器与轴承座之间需使用专用耦合剂，确保接触良好。对于柔性转子，还需在转子中部增设测试点，以监测高阶振型。测试转速应覆盖工作转速范围，从低速（约30%工作转速）到高速（约120%工作转速）分阶段升速，每个转速点稳定运行30秒后采集数据。振动信号的采集需使用至少16位分辨率的数据采集系统，采样频率不低于振动信号最高频率的10倍，记录振动速度的有效值、峰值及相位角。测试过程中需同时监测轴承温度，若温度超过70℃，应暂停测试并降温。（二）数据记录要求振动测试数据需详细记录，内容包括：测试日期、环境温度、湿度、大气压力；转子型号、编号、质量、工作转速；试重块的安装平面、质量、角度、半径；各转速下的振动幅值（垂直、水平、轴向）及相位角；传感器型号、安装位置及校准记录。数据记录应采用表格形式，且需有操作人员和复核人员签字确认。此外，还需绘制振动特性曲线，包括转速-振动幅值曲线、相位-转速曲线及极坐标图，极坐标图中需标注初始振动、试重后振动及目标平衡位置，以便直观分析平衡效果。所有数据需存储电子版备份，并保存至少3年，以备后续追溯。（三）复测流程若首次试重后振动值未达到要求，需进行复测调整，流程如下：数据对比分析：将试重后的振动数据与初始数据对比，计算影响系数，判断试重方向和质量是否正确。试重修正：根据影响系数法重新计算试重质量和角度，若振动幅值增大，说明试重方向错误，需反向安装试重块；若振动幅值减小但未达标，需调整试重质量。二次试重安装：按照修正后的参数安装试重块，安装过程需重复前述的位置确定和固定要求。二次振动测试：重复振动测试步骤，若振动值仍不达标，需检查是否存在其他不平衡源（如转子弯曲、轴承间隙过大等），排除后再进行试重调整。验收测试：当振动值满足要求后，需在工作转速下连续运行2小时，监测振动稳定性，期间振动幅值波动应不超过±0.2mm/s，方可判定试重安装合格。五、常见问题处理与注意事项（一）安装偏差修正试重安装过程中常见的偏差及修正方法如下：角度偏差：若试重块安装角度偏差超过允许范围，可松开固定螺栓，通过百分表找正后重新紧固，对于焊接固定的试重块，需拆除后重新焊接。半径偏差：当安装半径与计算值不符时，若偏差较小（<1mm），可通过调整试重质量进行补偿，计算公式为：m'=m×r/r'（m'为修正后试重质量，r'为实际安装半径）；若偏差较大，需重新选择安装位置。质量偏差：试重质量误差超过±1%时，需更换试重块或调整组合试重块的数量，确保总质量符合要求。松动问题：试重块在运行中发生松动时，需停机检查固定方式，若为螺栓连接，需重新拧紧并更换防松胶；若为焊接松动，需补焊并增加焊点数量。（二）安全操作规范为确保作业安全，操作人员需严格遵守以下规范：开机前检查：每次启动设备前，需确认所有防护装置安装到位，作业区域无人，试重块固定牢固，方可启动。转速控制：升速过程需缓慢平稳，严禁超速运行，转速超过一阶临界转速时，需