JB/T 9101-1999 通风机转子平衡

JB/T9101-1999前吉本标准参考采用了1SO1940-1:1986《机械振动刚性转子的平衡质量要求第1部分允许残余不平衡量的确定》。本标准是对ZBJ72042-90《通风机转子平衡》的修订。修订时只对原标准作了编辑性惨改本标准自实施之日起代替ZBI72042-90。本标准的附录A是提示的附录。本标准由全国风机标准化技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位:沈阳鼓风机厂。本标准主要起草人:林学民、陈明良、江季麟。398中华人民共和国机械行业标准JB/T9101-1999通风机转子平衡代替ZBJ72042-90Fan rotor balance范围本标准规定了通风机转子的平衡方法、平衡品质等级、平衡设备精度要求、校正方法及复验的规定。本标准适用于离心通风机、轴流通风机转子或叶轮的平衡。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T1184-1996形状和位置公差未注公差值GB/T4201-1984通用卧式平衡机校验法GB/T6444-1995机械振动平衡术语3术语及符号本标准所涉及的有关平衡的术语及符号应符合GB/T6444的规定。4转子型式通风机转子按结构分为8种型式,见图1。5转子平衡方法通风机转子一般属于刚性转子,其平衡方法分为单面(静)平衡和双面(动)平衡。5.1单面(静)平衡5.1.1单面(静)平衡是基于旋转体的不平衡量近似地处于旋转体质心所在的平面上,用一个校正平面通过重力场内的摆动进行平衡的方法。5.1.2采用单面(静)平衡的条件a)当最高工作转速n<1500/min叶轮(或带轮)宽度B与叶轮(或带轮)直径D之比小于或等于0.2时;b)当最高工作转速n≥=1500r/min,叶轮(或带轮)宽度B与叶轮(或带轮)直径D之比小于或等于0.1时;c)静平衡设备可以满足所要求的转子平衡品质等级且只能进行单面(静)平衡时。注1叶轮宽度B系指叶轮在轴线上投影的最大距离。2叶轮直径D系指叶轮的最大外圆直径国家机械工业局1999-07-12批准2000-01-01实施399JB/T9101-1999eh)图15.2双面(动)平衡5.2.1双面(动)平衡是在转子旋转时,利用两个校正平面进行平衡的方法5.2.2采用双面(动)平衡的条件a)不符合5.1所述的条件者;b)图样中明确规定须进行双面(动)平衡时;c)机组运行中轴承的振动值超过允许值时。53转子的平衡品质等级531叶轮直接组装在电机轴头上的通风机[图1)],其电机转子已在出厂前经过平衡,对此,允许按5.1、52的规定对叶轮单独进行平衡,其平衡品质等级为5.6mm/s。5.32叶轮装在传动组的一端[图1d)],转子质心在左支承或右支承外侧的悬臂支承的转子,可对叶轮单独进行平衡,且转子组装后不再进行整体平衡,当平衡轴按标准规定制造具有较高的尺寸精度及同轴度且平衡轴与叶轮孔保持无间惊配合的条件下一起平衡时,其平衡品质等级为56mm/s,转子质量按叶轮与平衡轴质量之和进行计算。5.33叶轮装在传动组的一端,另一端装带轮[图1c)],转子质心在左支承或右支承外侧的悬臂支承的转子,可对叶轮、带轮分别单独进行平衡[全部表面都加工的带轮可不做双面(动)平衡],且组装后不再进行平衡。当平衡轴按标准规定制造具有较高的尺寸精度及同轴度,且平衡轴与叶轮或带轮孔保持无间隙配合的条件下一起平衡时,其平衡品质等级为56mm/s,转子质量按叶轮与平衡轴质量之和进行计算5.34叶轮装在传动组的一端带轮装在两支承中间的转子[图]b》],其规定同5.3.3400JB/T9101-19995.35支承分布在转子质心的两侧[图e)],可对个转子按平衡品质等级6.3mm/s进行平衡。当质心位于两支承间距中间的1/3长度范围内(见图2),且两校正平面与质心基本等距时,两侧质量按转子质量的1/2计算,如超出上述范围,两侧质量应按质心与两校正平面实际距离比例分配每侧实际质量。L/3质心L/2L/2图25.3.6支承分布在转子质心的两侧[图1f)],其规定同5.3.5。5.3.7传动轴(空心轴)的平衡[图1g)],两端应设有平衡支承的基准面,基准面应与轴颈表面和装联轴器处轴径保持同心,其同轴度公差不得大于0.02mm,传动轴应经双面(劬)平衡,其平衡品质等级为6.3mm/s。5.38单级大型轴流或冷却塔(图1h)通风机叶轮的平衡,按5.1进行单面(静)平衡,且组装在变速器轴上后不再进行平衡。采用立式静平衡机进行静平衡时,叶轮平衡后的许用不平衡量应不大于表1规定值。表1叶轮直径许用不平衡量叶轮直径许用不平衡量nmg·mmIIIIIIg·rn3000135007100756153550189C08a096004000240009000121500450030375100:)15000047001)3313512500234375375001500038400063009535200006000001)该机号不属于R40系列,根据使用要求,暂时保留。6平街设备和工艺装备的精度6.1根据平衡工件的质量和平衡品质等级选择相应的平衡设备。6.2平衡设备需定期按GB/T4201的规定进行测定,其精度应等于或高于工件的平衡品质要求。6.3平衡轴本身应有足够的刚度,其质量力求最小,且应经过双面(动)平衡,其平衡品质等级为2.5mm/s。6.4平衡轴与叶轮的配合不得有间隙存在,平衡轴的平衡支承面及平衡轴驱动端轴径与工件配合部分的同轴度公差应不大于0.02mm。平衡支承面应硬化处理,其硬度不低于40HRC,支承面粗糙度Ra值不大于1.60m;圆柱度公差应不低于GB/T1184中6级公差的规定。6.5如果转子为单键结构,应在相应键槽处配装半键(键质量的一半,即键的长、宽不变,高度减半进行平衡补偿。JB/T9101-19997校正方法及要求7.1焊接结构叶轮校正质量(配重)的材质应与被焊母材相同,其厚度不得超过被焊母材的厚度。采用与焊接叶片相同的方法满焊在叶轮轮盘(盖)外侧面上校正质量(配重)四周应倒棱,外形整洁,焊缝不得有裂纹。校正质量(配重)的数量及位置与7.5的要求相同。7.2铆接结构叶轮校正质量(配重)一般采用铆接方法固定在叶轮轮盘(盖)外侧面上,铆钉的材质直径及数量(数量不得少于2个,并留有一定间距),应通过强度计算加以确定。校正质量(配重)的数量、形状及位置与7.1及7.5的要求相同。7.3铸造结构的叶轮和带轮当校正质量(配重)是以螺钉固定钢板时,螺钉的材质、直径及数量(数量不得少于2个,并留有一定间距),应通过强度计算加以确定。螺钉紧固之后必须釆取防松措施。校正质量(配重)的数量、形状及位置与71及7.5的要求相同。7.4当叶轮需要的校正质量(配重)很少时,允许在不平衡的偏重方向上用砂轮磨削去重量,并应避开焊缝及铆钉头部位置。磨削深度不得使轮盘(盖)厚度小于图样的允许值,被磨削表面不得出现局部退火现象磨削表面与原始表面应光滑过渡,不应出现凸棱。7.5校正质量(配重)的数量在同一校正平面上不得超过两块两块相互间的相位差不得大于90°。校正质量块(配重的外边缘与叶轮轮盘(盖)外边缘的最小距离不得小于10mma7.6校正质量(配重)不得采用其他附着物(如涂厚油漆)进行补偿。8平衡品质等级的表示方法8.1平衡品质等级G由转子质量偏心距ε与转子的最高工作角速度ω之积除以1000所得值来表示,见式(1):……………………………………(1)000式中:G—平衡品质等级,mm/s;转子质量偏心距,m;ana--角转速,a=60kad/s;n---转子的最高工作转速,r/min如果n代替ω,平衡品质等级G由式(2)表示(2)955082当通风机转子的平衡品质等级规定为6.3mm/(即63=100,若已知转于的最高工作转速,即能按式(1)或式(2)求出转子允许质量偏心距e(μm),也可由表2或图3得出。表2转子最高工作转速n,r/min3755Q06007501000150030006.3200202008(4020平衡品质等级5.6允许质量17810n:518偏心距Entn/ s4.0127645112.72,3402416402JB/T9101-199920001000■100上■■■■■■E的幻邮憾5■■■0.20.1305000205001003010500/ min之LLLLLL⊥L⊥LLL0.5150205010020050010002000最高工作转速r/s图39许用不平衡量的确定9.1对实际转子或叶轮,当平衡品质等级确定之后,可由已知的转子允许质量偏心距e乘以转子质量m,按式(3)求出转子的许用不平衡量U。I errl垂垂。………………………(3)式中:U—转子的许用不平衡量,g·mm;转子的许用质量偏心距,m;m转子质量,kg9.2用一个校正面进行单面(静)平衡时(圆盘形转子),其校正平面上的许用不平衡量等于U9.3用两个校正平面进行双面(动)平衡,当转子质心位于两支承间距中间的1/3长度范内,且两校正平面与质心基本等距时,在每个校正平面上的许用不平衡量等于U的一半,即:ern…………………(4)9.4当转子质心位于两支承间距之内,但两校正平面与质心呈非对称配置时,需按转子质量的分布比例分配其校正平面1及校正平而I的许用不平衡U1及U2(见图4),由式(5)式(6)得出:bb(58JB/T9101-1999(a+b)6)式中:U1一校正平面I的许用不平衡量,g·mm;U2校正平面I的许用不平衡量,g·mm;b校正平面』与质心的距离,mma——校正平面I与质心的距离,m校正平面Ⅱ校正平面I质心b图495在某一校正平面按该校正平面内的剩余不平衡量U1、校正半径r;可计算出校正质量(配重)m1,其关系见式(7):式中:(,一平衡机显示出的某一校正平面的剩余不平衡量g·mm;r—在该校正平面上的校正半径,mm;m;在该校正平面上的校正质量,kga10平衡品质的检验与复验10.1平衡品质的检验分为制造厂正常生产中进行的检验和向用户交货验收或产品抽试对已完成平衡转子的复验。制造厂正常生产中进行的平衡,剩余不平衡量应低于许用不平衡量的规定值;在向用户交货验收或产品抽试的复验中,剩余不平衡量允许超过许用不平衡量的规定值,对两种检验的限定值应符合表3的规定。表3平衡品质等级G止常生产检验限定值交货验收或产品抽试复验限定值mm/s2.54.0≤90%规定值≤115%规定值6.310.2双面(动)平衡部件在软支承动平衡机上的复验可采用下述两种方法10.2.1加重法检验在校正质量(配重)已固定在转子上,根据平衡机仪表所显示的两校正平面上剩余不平衡量的量表读数及相位,分别在各校正平面内偏重的相位上加一试验质量(试重),使其等于该校正平面的许用不平衡量然后开动平衡机观察仪表读数,如果新读数是未加试验质量(试重)前读数的1倍以上,则在一般精度要求下即认为平衡合格。10.2.2作曲线图法检验在校正质量(配重)已固定在转子上,并已知平衡机仪表显示的两校正平面上剩余不平衡量的量表404JB/T9101-1999读数及相位,分别在各校正平面上(两个校正平面的检验应分别进行)加一试验质量(约为该校正平面许用不平衡量的2~5倍),在该校正平面上等分移动数次(必须确定一致的校正半径,见图5),每移动个位置,由平衡机仪表获得一个量表读数及相位,按记录作出位置与量表读数及相位的正弦曲线图(图6)。当未加试验质量(试重时,量表读数为A,当试验质量(试重)为k时,则在加试验质量(试重)的半径r(校正半径)圆周上所剩余的不平衡质量按式(8)计算:…(8)1A式中:g—剩余不平衡的质量,kg;k—试验质量,kg;A在剩余不平衡量的反相位由试验质量(试重)产生的量表读数;A未加试验质量的量表读数然后用经计算得出的g乘以校正半径r,即为该校正面实际剩余的不平衡量(相位可由图6确定),再与许用不平衡量比较,若小于或等于限定值为合格。这种方法作为平衡等级要求时使用。由试验质量(试重)产生的不平衡量剩余不平衡量U图安K61试验质量〔试重)的位置顺序凶长剩余不平衡量相位角a试验质(试重)的角位置(°)图610.3双面(动)平衡部件在硬支承平衡机上可直接由仪表读出剩余不平衡量。10.4在平衡品质检验时,必须消除万向联轴节的不平衡对转子平衡的影响。其方法是当转子经双面(动)平衡之后,在靠近万向联轴节侧的校正平面上,仪表显示其剩余不平衡量的量表读数为A|(格),相位角a()将转子相对万向联轴节转过180°,连接后再并一次车,得到新的量表读数为B|(格),新的相位角(,则4一二1为转子剩余不平衡量,利用图解法(图7)或式()~式(16)即可得出消除万向2405JB/T9101-1999联轴节不平衡影响之后的转子剩余不平衡量U(格)、相位角6(°)。A=Acos…………………………………(9)Asina10)B=B cosBB,=sIn即■鲁……(12)(A,-B1)2+(A,-B,)(13)式中矢量A在横坐标x轴上的投影;A一矢量A在纵坐标y轴上的投影;B-—矢量B在横坐标x轴上的投影;B,-一矢量B在纵坐标y轴上的投影当A=B>0时,=90°(14)当A=B1<0时,日=-90°当一90°<6<90°时:arctan1aR………(15)当90°<6<270°时;A.-BR+ arctanA………………………(16)孑-6格350°;一10格225°270图710.5按附录A(提示的附录)格式,填写转子或叶轮的平衡检验记录卡。11设计图样中平街要求的标注11.1设计图样中应指明校正平面的位置。112设计图样中应指明转子或叶轮最高工作转速转子质量及要求的平衡品质等级。406JB/T9101-199附录A(提示的附录)通风机转子(叶轮)平衡检验记录卡产品型号、规格编号:置项目单位轮盖侧(校正平面I)轮盘侧(校正平面1)剩余不平衡角度(由驱动端看,角度记入图中)最高工作转速I/min平衡品质等级Gm工件质量kg平衡轴质量kg平衡转速t/mIn许用不平衠量g .mn剩余不平衡量s min工件最大直径nn校正半径校正质量(配重)ka动平衡机规格型号操作者;检验员:日期:年月日日期:年月日407