[发明专利]一种高速柔性转子动平衡方法

摘要

本发明公开了一种高速柔性转子动平衡方法。首先建立转子的有限元模型，从数值仿真结果中得到转子的1阶至n阶模态值和r阶临界转速，以r阶的最大模态值对应的转子轴向位置作为转子的参考位置；其次在参考位置布置两个相互垂直的振动传感器，采集转子从0rpm匀加速拉升到转子允许范围内的最大转速的瞬态响应，得出转子的模态阻尼，将转子稳定在平衡转速上，采集转子在平衡转速的稳态响应，通过公式计算转子n个平衡平面需要添加校正量的大小和方位；最后在转子上添加校正量，并采集转子匀加速过程的瞬态响应，检验转子是否已达到所要求的平衡精度。本发明没有了添加试重的风险，省去了添加试重的平衡工序，简化了平衡步骤，提高了平衡效率和平衡精度。

主权项

1.一种高速柔性转子动平衡方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：确定转子的参考位置：利用有限元软件建立转子的有限元模型，从转子有限元模型的数值仿真结果中得到转子的1阶至n阶模态值和r阶临界转速，n为转子动平衡时选择的转子平衡平面个数，r为转子所需动平衡的阶数；如果得到的r阶临界转速在转子r阶实测临界转速的85％-125％范围内，则在得到的每一阶模态值中以各阶最大模态值作为基数对该阶的所有模态值进行归一化处理，并以r阶的最大模态值对应的转子轴向位置作为转子的参考位置，否则重新建立转子的有限元模型，并重复步骤1；步骤2：确定校正量：步骤a、在步骤1得到的参考位置所在的转子径向平面内布置两个振动传感器，且两个振动传感器与该径向平面内转子轴心的连线相互垂直；步骤b、将转子从0rpm匀加速拉升到转子允许范围内的最大转速，两个振动传感器采集转子匀加速过程的瞬态响应，得出转子的模态阻尼；步骤c、将转子稳定在平衡转速上，其中平衡转速为实测临界转速的85％-100％，两个振动传感器采集转子在平衡转速的稳态响应；步骤d、将步骤c得到的转子在平衡转速的稳态响应代入以下公式，得到转子n个平衡平面需要添加校正量的大小和方位：Σj=1nU→r(zj)Rj(Φ→s)j=-2ζrm→rυ→r,r=s0,r≠s]]>其中，j表示第j个平衡平面，表示为平衡转子第r阶不平衡量所需在z_j处添加的校正量，z_i表示平衡平面的轴向位置，R_j表示z_j处的转子平衡半径，表示步骤1中得到的归一化后转子第s阶模态值，s取值为1，2…n，ζ_r为步骤b中得到的转子第r阶模态阻尼，为转子的模态质量，为步骤c得到的转子在平衡转速的稳态响应，包括振幅和相位；步骤3：测试校正结果：根据步骤2的结果在转子上添加校正量后，将转子从0rpm匀加速拉升到步骤b中采用的转子最大转速，两个振动传感器采集转子匀加速过程的瞬态响应，检验转子是否已达到所要求的平衡精度，如果没有达到要求，则同步改变步骤a中两个振动传感器在径向平面内的安装位置，并重复步骤2、3，直至满足平衡要求。