1、ICS 73. 120 J77 道2中华人民共和国国家标准GB/T 28696-2012 离心机分离机转鼓平衡检验规范Centrifuge-Separator drum balance-Inspection standard 2012-09-03发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2013-03-01实施发布前言本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国分离机械标准化技术委员会(SAC/TC92)归口。GB/T 28696-2012 本标准负责起草单位:安庆中船柴油机有限公司、合肥通用机械研究院、浙江轻机实业有
2、限公司、南京中船绿洲机器有限公司、海申机电总厂。本标准主要起草人:曹立和、王良恩、张德友、吴将天、孙自鸿、周进、赵关忠、李振威、肖海、王贵云。I GB/T 28696-2012 引-E 本标准主要根据ISO11342: 1998(机械振动挠性转子机械平衡的方法和准则上GB/T6557-2009(挠性转子机械平衡的方法和准则、GB/T9239(机械振动恒态(刚性)转子平衡品质要求以及我国分离机械行业现状及发展的实际需要来制定，在相关技术内容上与GB/T6557-2009等同，而GB/T 6557-2009在技术内容上又等同于ISO11342: 1998 0 近年来，各类离心机、分离机转鼓与转子平
3、衡技术在国内外有了新的发展，并且积累了更多的平衡实践经验，为进一步提高离心机、分离机的安全可靠性，减少机器振动，特制定本标准，以适应分离机械行业提高产品质量和技术能力的需要。本标准在挠性转子机械平衡方法和准则上等同GB/T6557-2009，符合我国分离机械行业实情并与国家相关标准相衔接且有利于与国际标准接轨。当然在其他技术内容的制定上有细分的差异。E GB/T 28696-2012 离心机分离机转鼓平衡检验规范1 范围本标准规定了工业用离心机转鼓平衡准则、分离机转鼓平衡准则、转鼓平衡校正、转鼓平衡校正人员及平衡校正安全要求、转鼓平衡校正报告等检验规范和要求。本标准适用于各种具有金属转鼓(衬包
4、或不衬包)工业用离心机，包括工业脱水机(以下简称离心机)和各种工业用碟式分离机、管式分离机、室式分离机(以下简称分离机)转鼓在平衡设备上平衡和现场校正。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 4201 平衡机的描述检验与评定GB/T 4774分离机械名词术语GB/T 6444机械振动平衡词汇GB/T 65572009 挠性转子机械平衡的方法和准则(ISO11342: 1998/Cor. 1: 2000 , IDT) GB/T 9239.1 机械振动恒态
5、(刚性)转子平衡品质要求第1部分:规范与平衡允差的检验GB/T 9239.2机械振动恒态(刚性)转子平衡品质要求第2部分:平衡误差GB/T 108952004离心机分离机机械振动测试方法(ISO10816-1: 1995 , NEQ) JB/T 9390 卧式硬支承平衡机技术条件JB/T 9392 单面立式平衡机技术条件JB/T 9393 卧式软支承平衡机技术条件3 术语和定义GB/T 4774、GB/T6444界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1 刚性转子rigid rotor 在直至最高工作转速的任意转速下旋转，由给定的不平衡量的分布引起的挠曲低于允许限度的转子。3.2 挠性转子
6、flexible rotor 由于弹性挠曲不能认为是刚性的转子。注1:弹性挠曲是指转子旋转时在弹性范围内的弯曲变形。注2:GB/T 6557-2009附录H中给出了关于挠性转子相关术语的定义，可作为参考。3.3 剩余不平衡residual unbalance 平衡后转子上剩余的任何形式的不平衡量。1 GB/T 28696-2012 3.4 平衡balancing 检验并在必要时调整转子质量分布，以保证在对应的工作转速频率下，剩余不平衡或轴颈振动和作用于轴承的力在规定限值内的工艺过程。3.5 现场平衡field balancing 转子在原机组轴承和支承结构上而不是在平衡机上进行平衡的过程。3.
7、6 现场平衡设备field balancing equipment 不安装在平衡机上，而是在装配好的机器上进行平衡操作提供数据的组合测量仪器。3. 7 低速平衡low speed balancing 在被平衡转子能视为刚性转子的转速下进行平衡的过程。3.8 高速平衡high speed balancing 在被平衡转子不能视为刚性转子的转速下进行平衡的过程。4 离心机转鼓平衡准则4. 1 准则的选择离心机转鼓的工作转速通常低于一阶挠曲临界转速的70%，因此对平衡而言认为转子是刚性的。评定准则为按允许的剩余不平衡限值来制定。基于振动限值来确定刚性转子平衡允差，这种情况的主要目的是限制特定平面内的
8、振动，应由产品标准的振动限值或用户的要求来决定。离心机中符合挠性转子特性的机型按分离机转鼓平衡准则执行。确定转子是刚性还是挠性的方法及由观测试验质量组效应来进行不平衡校正计算的方法参见附录A、附录B。4.2 剩余不平衡量的评定方法4.2. 1 许用剩余不平衡量根据所选的平衡品质级别G，由式(1)得出许用剩余不平衡量Uper: (eDer X ,0) X m Uper = 1 000 -per ;( 1 ) 式中zUp盯一一许用剩余不平衡量的数值，单位为克毫米(g.mm); (eper X)一一选择的平衡品质级别G的数值，单位为毫米每秒(mm/s); eper 一许用剩余不平衡度，单位为千克米每
9、千克(kg m/kg)或米(m)，但更实用的单位为微米(m);m 一一转子质量的数值，单位为千克(kg); 。工作转速的角速度数值，单位为弧度每秒(rad/s)。2 GB/T 28696-2012 4.2.2 许用剩余不平衡量向允差平面的分配4.2.2. 1 单面就单面校正而言，U阳全部在该平面上。4.2.2.2 双面许用剩余不平衡量Uper按质心到另一侧允差平面的距离的比例进行分配(见图1)。如果允差平面为A和B支承平面，则适用式(2)和式(3): 式中zUno.A = Uper X LB perA一一T一一-Uno. = Uper X LA 一-perB一TUp盯A-A支承平面上许用剩余不
10、平衡量zUperB一B支承平面上许用剩余不平衡量;Uper -(总的)许用剩余不平衡量(在质心平面hLA一一从质心平面到A支承平面的距离;LB一-从质心平面到B支承平面的距离pL 一一支承跨距。说明zA一-A支承平面;B一-B支承平面zI 一允差平面即支承平面); CM一一质心。4.2.2.3 对内质心转革的限制L 图1质心不对称的内质心转鼓 ( 2 ) . ( 3 ) 内质心转鼓的一般外形简图见图1。如果质心靠近某一支承平面，对该支承平面计算出的允差值就很大，接近Uper的值，而远离质心的支承平面的允差值就变得很小，接近于零。为避免极端允差状态，GB/T 28696-2012 应限定:一一较
11、大的允差值不宜大于0.7U per ; 较小的允差值不宜小于0.3U阳。4.2.2.4 对外质心转鼓的限制外质心转鼓的一般外形简图见图2。根据式(2)和式(3)计算允差值。然而，为了避免极端允差状态，应限定:-一一较大的允差值不宜大于1.3 U per ; 一较小的允差值不宜小于0.3U per 0 外质心转鼓不平衡量的上限值与内质心转鼓不平衡量的上限值是不同的。这里假设设计的B支承和支承结构能够承受施加的外悬质量的静载荷，因而它也能相应地承担由不平衡引起的较大载荷。若不是这种情况，宜采用内质心转鼓的限制条件。A 说明:I 一一允差平面(即支承平面); CM一一质心。L LA 图2质心位于外悬
12、位置的外质心转鼓4.3 剩余不平衡量的检验4.3. 1 总则在允差平面而不是在校正平面检验转鼓的剩余不平衡量是合理的。任何测量都包含误差，平衡误差应符合GB/T9239.2的规定。4.3.2 在平衡机上的检验首先应根据GB/T9239.2检查和(或)处理系统误差。当在平衡机上进行检验时，可直接测量剩余不平衡量，其测量值应符合上述规定要求。4.3.3 不在平衡机上的检验剩余不平衡量可以不在平衡机上测定，例如在现场使用平衡设备仪器进行检验。用影响系数法或等效的方法评定示值，但示值的所有变化必须只是由试验质量引起。GB/T 28696-2012 5 分离机转鼓平衡准则5. 1 准则的选择5. 1.
13、1 分离机转鼓按转子特性和平衡要求通常视作挠性转子。评定准则按照振动限值或允许的剩余不平衡量来制定。5. 1. 2 挠性转子评定平衡品质是在平衡设备或试验台上，考核轴承座或轴的同频振动，平衡设备或试验台应和现场条件相近。5. 1.3 评定平衡品质的另一种做法是考核剩余不平衡量。对于用低速平衡方法平衡的挠性转子，可用这种评定方式在低速下进行评定，不必使用高速平衡设备。5.2 振动限值准则的评定方法5.2. 1 高速平衡设备上的评定5.2.1. 1 转鼓应以低加速率升速以保证不抑制振动峰，如不可能在整个转速范围进行测量，应测量一阶挠曲临界转速的70%和最大工作转速之间所有明显的振动峰。5.2. 1
14、. 2 转鼓在最大工作转速应保持足够长的时间以消除任何瞬态影响，然后进行测量。5.2.2 试验台上的评定试验台上评定转鼓的不平衡最终状态时，平衡设备仪器应符合有关规定。评定方法可按GB/T6557 的规定执行。5.2.3 振动限值振动限值通常采用振动速度值评定，按GB/T10895-2004附录B的规定。5.3 剩余不平衡限值的评定5.3.1 低速下评定低速下评定可按GB/T9239.1中对刚性转子评定的方法进行。5.3.2 工作转速下评定在工作转速下评定，必须选择两个适当的试验平面，并说明校正平面的轴向位置。6 转鼓平衡校正6. 1 转鼓部件及其安装规定6. 1. 1 转鼓的零部件应符合设计
15、要求。6. 1. 2 转鼓部件组装后，应有校正用的同轴基准面。6. 1.3 传感器和支架在平衡转速范围内应没有明显影响振动测量的共振。6. 1. 4 由于产品标准的规定，当出现下列之一情形时，可不予进行转鼓平衡校正:一转鼓累计总去重量己超出产品标准所限定最大总校正质量要求;-一一转鼓已超出产品标准所规定的使用寿命期限。5 GB/T 28696-2012 解除上述限制条件，须由制造方设计部门决定。6.2 平衡校正设备及其仪器6.2. 1 立式、卧式平衡机转鼓平衡校正一般应在立式或卧式平衡机上进行。立式或卧式平衡机应符合GB/T420LJB/T 9390、JB/T 9392 ,JB/T 9393的
16、规定。6.2.2 平衡仪器设备转鼓平衡校正的仪器设备应符合制造方所依据的国家相关标准并在检定的有效期内。传感器的量程和灵敏度应能满足平衡校正对平衡精度的需要，可采用测振传感器。当转鼓按挠性转子进行平衡校正时，应采用与机型的振动特性相匹配的测量装置和传感器。6.3 平衡校正转鼓按选定的平衡方法和准则进行平衡校正，按设计规定的位置和加重结构进行校正后的去(加)重，应进行复测，同时在平衡校正报告表上记录。6.4 转鼓平衡的验收离心机、分离机转鼓平衡校正验收应符合设计要求，其剩余不平衡限值或振动限值应符合相关标准规定。7 转鼓平衡校正人员及平衡校正安全要求7. 1 人员7. 1. 1 参与转鼓乎衡校正
17、的人员应由具有平衡校正方法的基础知识和经验的专业技术人员和高级技工来承担。7. 1. 2 平衡机或平衡仪器设备操作员应熟悉平衡机或平衡仪器结构、原理并经过专业培训取得相应资质。企业对操作员应颁发上岗证。7.1.3 平衡校正报告表的签发应由取得岗位资格证书的人员负责。7.2 安全7.2.1 转鼓平衡校正时，高速旋转件紧固部位或联接处应有可靠的防松措施，转动部分有防护措施，特别是在试加重的情况下，以防止加重物的飞出。操作人员可能触及的有危险的外露转动件应采取距离防护或设置防护装置，确保人身安全。7.2.2 平衡现场必要时应设有安全警示标志，以提示潜在的危险。8 转鼓平衡校正报告转鼓平衡校正结果应填
18、写校正报告表，其内容应符合表l的规定(见表1、图3和图。，与校正相关的现场记录，连同转鼓平衡校正报告表，在校正完成后应整理成书面报告归档保存。6 G/T 28696-2012 表1转鼓平衡校正报告表校正时间=年月日室温2 校正地点z平衡机(或平衡仪)型号z型号编号质量设计转速L , L2 LA LB R, R2 支承L 转鼓kg r/min 参数参数盯1m校正I面校正E面整机振动测量值/(mm/s)平衡平衡转速平衡参数次数r/min 相角相角不平衡量。不平衡量00 测点位置平衡前平衡后初始不平衡量/(g.mm) V x 1 加/去重量/gV y 剩余不平衡量/(g.mm) V , 初始不平衡量
19、/(g.mm) Vx 2 加/去重量/gV y 剩余不平衡量/(g.mm) V , 初始不平衡量/(g.mm) Vx 3 加/去重量/gV y 剩余不平衡量/(g.mm) V , 初始不平衡量/(g.mm) V x 4 加/去重量/gV y 剩余不平衡量/(g.mm) V , 初始不平衡量/(g.mm) Vx 5 加/去重量/gV y 剩余不平衡量/(g.mm) V , 复测剩余不平衡量/(g.mm) 最终整机振动值/(mm/s)最终去忱的重量/gV x 等效总去(加)重量/gV y 最终校正后振动速度/(mm/s)总校正次数V , 平衡后振动评价备注注，:平衡次数可根据厂家具体情况作适当增减
20、。注2:整机振动测量和最终整机振动值部分仅限采用整机平衡法填写，平衡机上测试可不作要求。操作员:监读员和记录员:校正签发员z7 G/T 28696-2012 校正面I校正面ECM LA LB L, L 圄3内质心转鼓平衡校正支承简图校正面I校正面ELl ct: 二L LA L, 图4外质心转鼓平衡校正支承简圄8 GB/T 28696-2012 附录A(资料性附录)确定转子是刚性的还是挠性的方法A.1 概述本附录说明了确定转子是刚性的还是捷性的方法。如果确定转子属于刚性范畴，可用低速平衡方法来平衡。通常，挠性转子需要在高速下，采用如GB/T6557一2009中第7章的方法进行平衡，然而有的转子按
21、定义是挠性的但处于边界，也可以采用GB/T6557-2009中第6章中给出的专门方法做低速平衡。转子的物理外形对平衡而言不足以确定转子是属于刚性范畴还是挠性范畴。如果转子在高速下工作，它可能靠近或超越临界转速，转子会有明显弯曲，因此要求高速平衡。如果转子最高工作转速与第一阶挠曲临界转速之比小于0.7，对平衡而言认为转子是刚性的。A.2 转子是刚性的还是挠性的确定下述各段之一或更多可用来确定转子是刚性的还是挠性的，从而确定采取的平衡方法:A.2.1 向转子制造厂咨询以明确转子结构型式和特性以及推荐的平衡方法(见GB/T6557-2009 第5章)。A.2.2 如果转子的最大工作转速与第一阶挠曲临
22、界转速之比小于0.7，对平衡而言转子被认为是刚性的。A.2.3 另一办法是进行下述试验，按照GB/T9239.1中规定的方法在低速下做两面平衡。将转子装在能使转子至少可升速至工作转速，而且轴承及其支座的刚度和阻尼与现场安装类似的设备上，使转子逐渐升速至工作转速，注意在整个期间振动要在安全限值以内，在升速和降速过程中以转速函数的形式记录振动读数。如果振动不随转速发生明显的变化，那么转子是刚性的，或者转子虽然是挠性的但其振型不平衡量较小。按A.3规定的柔性试验可以确定转子属于哪一种情况。如果在升速或降速期间振动发生了明显变化，那么存在以下一个或多个可能性za) 转子是挠性的;b) 转子是刚性的但支
23、承是柔性的;c) 转子有部件移位，它明显地是转速或温度的函数。如果降速至零转速期间的振动读数与以往降速过程的读数重复，为帮助区分这些可能性，可将转子再次升速至工作转速进行检查，如果转子已稳定，可进行A.3中规定的柔性试验以确定转子是刚性的或者是挠性的。注z将转子升速至其工作转速或超速时，由于离心力的影响，有的部件可能发生移位并稳定在新的位置。例如，发电机和电动机转子常常要求定位性的运转，使铜线绕组和支承系统径向向外移动至它们的最终位置。如果读数不重复，那么转子的不平衡量是可变的，在校正此问题之前，转子一般不能平衡至公差内。A.3 转子的柔性试验转子中央或在预期能引起较大转子振动的适当位置加一个
24、质量块，将转子升速至工作转速，注意在GB/T 28696-2012 整个升速期间要保证振动在安全限值内，如果在升速期间振动幅值过大，减小此块的质量并重复此过程，在工作转速及与A.2. 3中相同位置测量振动矢量，用新测量值对在A.2. 3中记录的振动矢量进行矢量相诚的办法确定该质量对振动的影响，其结果用A表示。把转子停下来并取下该质量块，在与该质量块相同的角度位置上放置两个质量块，这两个质量块应放置在靠近转子两端的平面上，并与单个质量块产生的准静不平衡量相同而不引起任何附加的偶不平衡，再将转子升速至工作转速，测量振动矢量，用该矢量减去A.2. 3得到的矢量，确定这两个质量块对转子的影响，其结果用
25、B表示。A.4 柔性试验数据的评定计算矢量CA-B)的幅值，如果该值除以矢量A的幅值小于O.2时，对平衡而言，转子通常认为是刚性的;相反，如果大于或等于0.2，应按挠性转子对待。如有足够的转子系统的模化数据，有可能用分析的办法得到A.4中计算该比例所需的数据，因而不必进行柔性试验。用这种方法时，必需准确地模化转子-支承系统的刚度和阻尼特性。10 G/T 28696-2012 附录B(资料性附录)不平衡校正计算的方法下面是由观测试验质量组效应来计算不平衡校正的一种方法。图B.l中，矢量OA表示对某个任意参考角度而绘出的初始振动z矢量OB表示当在转子上加一试验质量组时在同一转速下对同一参考角度绘出
26、的合成振动;那么，试验质量组的效应用矢量AB表示其幅值和角度。因此，为使原始振动为零，试验质量组应移过角度BAO，并且试验质量组中每个质量AO 的大小应按比例一一进行调整。AB B 。A 图B.1试验质量组的矢量效应NFON|gNH阁。华人民共和国家标准分离机转鼓平衡检验规范GB/T 28696-2012 国中离心机* 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X 1230 1/16 印张1字数22千字2012年12月第一版2012年12月第一次印刷等书号:155066 1-45871 18.00 71: 如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107定价GB/T 28696-2012 打印日期:2013年1月15日F008AOO
