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风机现场动平衡仪的开发

信息来源:发布时间:2020-09-19阅读:565

风机叶轮的不平衡常常是引起风机振动的主要原因。由于风机生产厂家般只对叶轮在动平衡机上进行单体平衡。组装风机整机振动常会出现超标现象,引起这种超标现象的原因大致有:1装配误差;2焊接叶轮在焊缝处应力释放产生不均匀称的变化;3不均匀磨损;4叶轮上污垢堆积等。

  目前运行中的风机,一旦发生由上述原因引起的不平衡振动故障,常常需要将叶轮拆下,送风机生产厂家维修,在动平衡机上进行校平衡。这种动平衡方修成本也比较高。如果能在工业现场对风机进行整机动平衡,消除由于不平衡引起的振动,那将具有十分重要的意义。

  1影响系数法动平衡原理整机动平衡的方法很多,以影响系数法最为尚单实用。常风机属刚性转子,满足线性叠加原理,当风机的固有特性系统刚度阻尼质量保持不变时,风机的不平衡响应的幅值同不平衡量大小成正比,不平衡响应的相位与不平衡量的相位差为固定值。

  结合影响系数法的平衡原理设风机的不平衡量为依据,原始不平衡振动应在风叶上试加重后的平衡振动响应,为试加重所引起的振动响应,根据系统线性叠加原理求得风机的原始不平衡量的大小为由于原始振动响应的相位与原始不平衡量位置位置的差值相等。因此,从试加重位置沿着寻找去重位置。通过上述分析,得到风机动平衡时的两响系数1幅值影响系数=2相位影响系数。

  2不平衡振动响应测量原理风机的不平衡响应是个正弦信号,用影响系数法对风机进行现场整机动平衡的关键是如何测得不平衡振动信号的幅值于相位。不平衡振动信号的测相测幅原理2,中不平衡相位角令为不平衡振动信号最大值振幅同基准信号上升沿之间的夹角21.

  3平衡仪的硬件设计31振动信号提取由。01速度型测振传感器,拾取风机轴承座处振动信号。振动信号经自动量程,进行放大或者衰减处理。不平衡振动信号为同转子同频的正弦信号,实际从轴承座处提取的信号处除平衡所需的有用信号外,还包含其他干扰信号。为剔除干扰,选用中心频率可控的带通滤波器,带通滤波器中心频率由转速信号。将处理后的信号,送入人工智能,转换成数字信号送入平衡仪表,由软件完成对不平衡振动信号幅值与相位的测量。

  基准信号处理应用影响系数法作平衡时,需要个转速信号作为基准,它是准确测量不平衡响应幅值与相位的前提。实际平衡时,可以在风机的转子上贴小片反光片,用光电传感器对准转子,这样转子每转动一周,光电传感器就输出个脉冲。用芯片对该信号进行适当的整行即可获得平衡所需的基准信号,路直接送入单片机进行测速测相;另路通过锁相环构成的倍频电路,去控制带通滤波器的中心频率。

  人际交互接口设计仪器的交互接口,主要包括键盘,液晶打印机。键盘用于测量数据测试命令的输入。仪器采用以1569芯片实现键盘与仪表的接口,该芯片提供多种扫描方式,能对键盘不断扫描,自动消抖,自动识别按下的键,并给出编码。液晶主要用于显振动信号的幅值相位;不平衡量的大小位置,而且能动态显振动波形,实现动平衡步骤菜单化操作。仪器选用深圳天马公司生产的点阵式形控制模块,该模块内藏控制器,能方便显点线和中文汉字.

  4平衡仪的软件设计现场智能整机动平衡仪的硬件结构框,这是个以人为核心的单片机测量系统。除单片机外,系统还包括传感器模块信号预处理模块人机交互模块等。

  风机整机动平衡仪是通过软件和硬件的相互协调来实现仪器的各项功能,主要包括以下关键模块转子系统的转速测量,基准信号和不平衡振动信号衡所需参数的输入,粗平衡精平衡计算,平衡结果打印。整个软件系统的功能采用两级中断的方式实现,即键盘中断和定时中断,其中定时中断的优先级高于键盘中断的优先级。当仪器上电启动后,先对系统进行初始化,并显系统的功能菜单,然后碰盘等待键按下,即向cpu发出中断请求,cpu根据计算的键码不同,执行相应菜单的功能。

  系统初始化.由于风机的叶轮通过联轴节同电机联成体,因此,选择电机的外壳作为振动的测量点,能较灵敏地反映风机的不平衡振动情况且测振传感器固定十分方便。另外在联轴节旋转圆周上贴上反光片,用光电传感器对准反光片用于获得基准信号。布置好传感器后即可对风机进行动平衡,平衡结果如1所不,风机经上述平衡后,振动由原来的10,下降至08总的振动下降率达到可观。平衡后的风机振动烈度己经大大优于风机国家标准的优秀等级。

  结束语生产实践证明,提出的风机现场智能整机动平衡仪的设计方案是正确可行的,动平衡仪具有操作方便结构简单工作稳定等优点,对风机的生产和维修具有十分重要的意义,具有广阔的应用前景。

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