转子现场动平衡实验中求取机械滞后角的计算方法与流程

本发明属于转子动平衡实验技术领域，更具体地说，是涉及一种转子现场动平衡实验中求取机械滞后角的计算方法。

背景技术：

转子在做现场动平衡中，可以根据试重法做现场动平衡，但若不知道转子的机械滞后角，会存在如下问题：(1)无法根据初始相位及机械滞后角确定加配重的相位角，若试重位置选在需配重位置的对面，转子在启动后会使振动增大，增加现场动平衡试验的危险性，也可能会因振动较大跳机，只能重新找试重位置；(2)工人劳动强度大，且在找准确的配重位置时一般通过测量转子弧长，如果试重位置距配重位置角度太大造成测量困难；(2)成功率和效率较低。因此求出的机械滞后角是否准确直接影响动转子现场动平衡试验的成功率及精度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种转子现场动平衡实验中求取机械滞后角的计算方法，以解决现有技术中存在的机械滞后角不准确影响现场动平衡的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种转子现场动平衡实验中求取机械滞后角的计算方法，包括以下步骤：

将振动传感器和键相传感器根据实际安装位置在转子轴上标出，同时标出转子的旋转方向，以键相传感器为计算基点，相位角记为0°；

所述振动传感器与所述键相传感器的相对相位角，记为α；

通过所述振动传感器和所述键相传感器测试出振动高点的初始相位角，记为θ，并在图中标出，其中，测试出的初始相位角的初始位置是以振动传感器为起始位置；

利用转子现场动平衡试验的试重法得出配重位置，测出加重相位角，记为β，并在图中标出，其中，加重相位角以所述键相传感器为起始位置；

图中配重位置沿径向反向延长，得到不平衡位置，所述振动高点和所述不平衡位置之间的相对相位角，即为机械滞后角，记为ψ；

利用计算公式，反推出转子的机械滞后角；

转子为逆时针旋转时，机械滞后角的计算公式为：

ψ＝β-θ+α+180°

转子为顺时针旋转时，机械滞后角的计算公式为：

ψ＝β-θ-α+180°

机械滞后角的单位为度，式中各角度均为绝对值代入。

进一步地，所述振动传感器放置在所述转子的径向水平位置。

进一步地，所述振动传感器与所述键相传感器的相对相位角α为锐角。

进一步地，以所述键相传感器为计算基点，当转子为逆时针方向旋转时，实际初始相位角为θ-α；

当转子为顺时针方向旋转时，实际初始相位角为θ+α。

进一步地，当转子为顺时针方向旋转时，初始相位角θ为正值，并与转子旋转方向相同；当转子为逆时针方向旋转时，初始相位角θ为负值，并与转子旋转方向相反。

本发明提供的转子现场动平衡实验中求取机械滞后角的计算方法的有益效果在于：本发明计算出的机械滞后角简便、准确，可以用在转子动平衡试验中，在实验中，利用机械滞后角ψ、初始相位角θ和振动传感器与所述键相传感器的相对相位角α，即可计算出配重位置的加重相位角β，能够一次找到转子的配重相位，快速准确的确定配重位置，方便的对转子进行配重，可以确保转子运行的安全性、降低工人劳动效率、提高工作效率和试验的成功率，大大缩短了试验时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的转子逆时针方向旋转机械滞后角计算示意图；

图2为本发明实施例提供的转子顺时针方向旋转机械滞后角计算示意图。

其中，图中各附图标记：

1-键相传感器；2-振动传感器；3-不平衡位置；4-振动高点；5-配重位置。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的转子现场动平衡实验中求取机械滞后角的计算方法进行说明。所述转子现场动平衡实验中求取机械滞后角的计算方法，包括以下步骤：

将振动传感器2和键相传感器1根据实际安装位置在转子轴上标出，同时标出转子的旋转方向，以键相传感器1为计算基点，相位角记为0°；

所述振动传感器2与所述键相传感器1的相对相位角，记为α；

通过所述振动传感器2和所述键相传感器1测试出振动高点4的初始相位角，记为θ，并在图中标出，其中，测试出的初始相位角的初始位置是以振动传感器2为起始位置；

利用转子现场动平衡试验的试重法得出配重位置5，测出加重相位角，记为β，并在图中标出，其中，加重相位角以所述键相传感器1为起始位置；

图中配重位置5沿径向反向延长，得到不平衡位置3，所述振动高点4和所述不平衡位置3之间的相对相位角，即为机械滞后角，记为ψ；

利用计算公式，反推出转子的机械滞后角；

转子为逆时针旋转时，参见图1，机械滞后角的计算公式为：

ψ＝β-θ+α+180°

转子为顺时针旋转时，参见图2，机械滞后角的计算公式为：

ψ＝β-θ-α+180°

机械滞后角的单位为度，式中各角度均为绝对值代入。

本发明提供的转子现场动平衡实验中求取机械滞后角的计算方法，与现有技术相比，本发明计算出的机械滞后角简便、准确，可以用在转子动平衡试验中，在实验中，利用机械滞后角ψ、初始相位角θ和振动传感器2与所述键相传感器1的相对相位角α，即可计算出配重位置5的加重相位角β，能够一次找到转子的配重相位，快速准确的确定配重位置5，方便的对转子进行配重，可以确保转子运行的安全性、降低工人劳动效率、提高工作效率和试验的成功率，大大缩短了试验时间。

其中，振动初始相位θ，是通过脉冲法测量，把不平衡信号和脉冲信号在时域波形中进行比较后得到。

请一并参阅图1至图2，作为本发明提供的转子现场动平衡实验中求取机械滞后角的计算方法的一种具体实施方式，振动传感器2放置在转子的径向水平位置，振动高点4与振动传感器2位置有关。

请参阅图1至图2，作为本发明提供的转子现场动平衡实验中求取机械滞后角的计算方法的一种具体实施方式，振动传感器2与所述键相传感器1的相对相位角α为锐角，也可以选择图1所示的径向水平位置的反方向。

参阅图1及图2，作为本发明提供的转子现场动平衡实验中求取机械滞后角的计算方法的一种具体实施方式，以键相传感器1为计算基点，当转子为逆时针方向旋转时，参见图1，箭头指向为转子旋转方向，实际初始相位角为θ-α；

当转子为顺时针方向旋转时，参见图2，箭头指向为转子旋转方向，实际初始相位角为θ+α。

请参阅图1至图2，作为本发明提供的转子现场动平衡实验中求取机械滞后角的计算方法的一种具体实施方式，当转子为顺时针方向旋转时，初始相位角θ为正值，并与转子旋转方向相同；当转子为逆时针方向旋转时，初始相位角θ为负值，并与转子旋转方向相反。

由于振动的相位与转子上的不平衡方向、振动传感器与键相传感器的安装位置以及机械滞后角有关。对一台具体的机组而言，振动传感器与键相传感器的安装位置是一定的，当转速一定时，其机械滞后角一定，因此，振动相位的变化可以反映在转子不平衡方向上的变化。故滞后角反映了振动高点和不平衡力之间的相位差。根据振动高点和键相传感器之间的相位关系，利用转子机械滞后角的特性，由测振仪器测出的相位结合振动传感器与键相传感器之间的相对安装位置，即可确定转子上不平衡的方向，利用本发明，计算出机械滞后角，为转子动平衡加重方向提供依据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。