動平衡與靜平衡在選粉機中的選擇與應用前景

作者簡介：孫維曉（1983-）男，漢，山東淄博人，中材淄博重型機械有限公司，助理工程師，本科學歷，機械設計方向發展

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

本科學歷，機械設計方向發展

前言：選粉機回轉部分是選粉機的核心部件，其動平衡的好壞將直接影響選粉機的性能，產量、使用壽命。選粉機動平衡校正是選粉機正常運行的基本保障，如果選粉機的動平衡試驗不合格，小則引起主軸彎曲、上下軸承發熱、拉桿斷裂，造成選粉機停車。大則引起選粉機振動，由于選粉機大都在離地面幾十米的高空工作，高速運轉時，就會引起整個選粉機平臺振動，甚至引起整個樓臺搖擺。

1、選粉機不平衡的原因分析

我們通常說的選粉機平衡不好，大都說的是轉子的動平衡不好，其實這是片面的，不但跟轉子本身的動平衡試驗有關，還跟主軸的安裝，電機減速機的安裝都有密切的關聯。選粉機轉子都是鉚焊件，會有制造誤差，選粉機轉子上面的撒料盤和密封圈都是鑄件，鑄造缺陷會造成質量分布不均勻，當轉子旋轉時，由于這些不平衡量的存在，就會引起不平衡慣性力矩，從而引起轉子的不平衡。

2、動平衡與靜平衡在選粉機中的選擇與方法

2.1動平衡和靜平衡都是利用加重和減重的方法消除不平衡量，由于選粉機轉子的工作環境不允許有空洞，所以只能用加重的方法消除不平衡量。如何選擇轉子的平衡方式，是一個關鍵問題。通常以試件的直徑D與兩校正面的距離b，即當D/b≥5時，試件只需做靜平衡，相反，就必需做動平衡。然而根據選粉機轉子的動平衡試驗和現場反饋的使用情況，不但要考慮轉子的長徑比，轉速也是影響動平衡的關鍵因素，因為轉子的不平衡量與轉子的速度成平方的關系。選粉機轉子的直徑大都從φ300至φ5500，高度從300至3000，轉速從80r/min至270r/min，當D/b≥5時，且轉速低于120r/min時，可以做靜平衡；當D/b<5時，或者轉速≥120r/min時，必須做動平衡；當不平衡量很大時，需要先做靜平衡，再做動平衡試驗。

2.2靜平衡方法：靜平衡試驗比較簡單，在廠內做個旋轉平臺，試驗時，將轉子至于平臺上，人工撥動轉子旋轉，當轉子停止時，如果轉子不平衡，則偏心引起的重力矩將使轉子向一邊傾斜，這時在轉子傾斜的對面加適當的配重，再撥動轉子重復試驗，直到轉子不再向一邊傾斜為止。

2.3動平衡方法：目前動平衡試驗方法主要有硬支撐動平衡機上平衡與現場動平衡兩種，兩者都是通過測量轉子本身或支架的振幅與相位來測定轉子平衡基面上不平衡量的大小和方位。試驗員只需根據儀器測定的方位和試配重大小，把配重塊焊道指定的位置，這樣反復測量直到儀器測得合格為止。當然，轉子要完全平衡時不可能的，只要能滿足實際的工作要求就可以，為此，對不同工作要求的轉子規定了不同的許用不平衡量，即轉子殘余不平衡量，并且國家制定了不同的平衡精度。選粉機轉子只要達到G6.3就能滿足使用條件。

3、動、靜平衡在選粉機中的應用前景

現代的動平衡技術是隨著蒸汽機的出現而發展起來的，隨著我國經濟建設的需要，水泥需求量的增加，國內水泥行業每年都要幾百臺的需求量，選粉機轉子葉片是易磨件，每隔1-2年都要更換一次轉子葉片，每次更換葉片后，選粉機都要重新做動平衡試驗，由于選粉機轉子的工作狀態是立式的，國內能做選粉機動平衡試驗的廠家不多，尤其是現場動平衡試驗。同時，選粉機不只用在水泥行業，比如化工、陶瓷、生物醫藥、塑料等行業也不斷應用選粉機作為分選設備。隨著選粉機在其他行業的應用，選粉機規格也多樣化，小到直徑φ300，大到直徑φ5500，轉速也逐漸加快，這就要求動平衡試驗更加嚴格，平衡等級也要提高，選粉機轉子一般直徑越大的，轉速相應的就會小，這時能做靜平衡試驗的，就不要做動平衡試驗，因為靜平衡要比動平衡容易做，省時、省力、省費用；轉子直徑越小，相應的轉速也會增加，這時一般要做動平衡試驗。靜平衡試驗與硬支撐動平衡機試驗由于只能在固定場所，在動平衡機上平衡好的轉子，裝機后其平衡精度難以保證。因為動平衡時的支承條件不同于轉子在實際工作條件下的支承條件，且轉子同平衡裝置之間的配合也不同于轉子與其自身轉軸之間的配合條件，即使出廠前已在動平衡機上達到高精度平衡的轉子，經過運輸、再裝配等過程，平衡精度在使用前難免有所下降，當處于工作轉速下運轉時，仍可能產生不允許的振動。而整機現場動平衡是直接在整機上進行，不需要動平衡機，只需要一套價格低廉的測試系統，因而較為經濟。此外，由于轉子在實際工況條件下進行平衡，不需要再裝配等工序，整機在工作狀態下就可獲得較高的平衡精度。所以，現場動平衡試驗越來越收到客戶的歡迎。

4、結語

選粉機平衡試驗的確能解決選粉機振動問題，減少軸承的磨損，提高選粉機的使用壽命，降低產品的功耗。但當發現選粉機有振動時，也不能盲目的要求做現場動平衡，因為很多時候并不是因為選粉機轉子的動平衡不好，首先要檢查拉桿是否松動，轉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、減速機的同心度等是否符合安裝要求，若以上沒有問題，則可要求動平衡廠家做現場動平衡試驗。

參考文獻：≤機械原理≥ 王知行，鄧宗全主編 北京 高等教育出版社