[發明專利]一種基于復合矢量的轉子系統全息動平衡方法

在審

• 申請號: 202111517159.7
• 申請日: 2021-12-13
• 公開（公告）號: CN114427933A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 山崧;蔡國娟;黃強;陳泓銘;高麗巖;劉景明;屈世棟;黃鑫;劉洋;王超;張重陽;姚曉燕;馮世杰
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: G01M1/16
• 分類號: G01M1/16
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種基于復合矢量的轉子系統全息動平衡方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、利用傳感器采集轉子兩測振面的振動數據，利用全息譜技術判斷振動數據是否為不平衡故障數據，是則進行后續的動平衡操作步驟；否則結束；

步驟二、采用全息譜技術將具有不平衡故障的轉子振動數據提取兩個相互獨立的參數，構成復合矢量作為平衡目標，將所述的復合矢量分解為力不平衡矢量和力偶不平衡矢量；

步驟三、在轉子的兩配重面上分別添加試重，得到此時的兩振動復合矢量，并將兩試重與兩振動復合矢量進行力與力偶分解；

步驟四、轉子的工作轉速位于一、二階臨界轉速之間，轉子一階振動的變化量I_f是由力不平衡矢量決定，轉子二階振動的變化量是由力偶不平衡矢量決定的，根據步驟二與步驟三中的計算結果，求得轉子一階振動的變化量和轉子二階振動的變化量；

步驟五、計算轉子所需平衡配重的力不平衡矢量和力偶不平衡矢量；

步驟六、將步驟五中配重的力不平衡矢量和力偶不平衡矢量進行合成，即得到所需的平衡配重。

2.根據權利要求1所述的一種基于復合矢量的轉子系統全息動平衡方法，其特征在于，步驟二中所述的復合矢量的大小是以轉頻橢圓長半軸，即振動軌跡幅值的最高點來表示；復合矢量的方位以轉頻橢圓的初相角來表示。

3.根據權利要求1所述的一種基于復合矢量的轉子系統全息動平衡方法，其特征在于，步驟二中將所述的復合矢量分解為力不平衡矢量和力偶不平衡矢量，以復合矢量為平衡目標，將兩平衡面的振動復合矢量分別表達為A₀與B₀，再將兩平衡面的振動復合矢量分別分解為轉子的力不平衡矢量A_f、B_f與轉子的力偶不平衡矢量A_c、B_c，分解公式如下：

4.根據權利要求1所述的一種基于復合矢量的轉子系統全息動平衡方法，其特征在于，步驟三包括：在兩配重面上分別添加試重T_A、T_B，然后測量此時的兩振動復合矢量A₁、B₁，對兩試重T_A、T_B和兩振動復合矢量A₁、B₁分別進行力與力偶分解，分解公式如下：

其中，T_A、T_B為添加的試重；T_Af和T_Bf分別為兩試重的力不平衡矢量；T_Ac與T_Bc分別為兩試重的力偶不平衡矢量；A′_f與B′_f分別為兩平衡面添加試重后的力不平衡矢量；A′_c與B′_c分別為兩平衡面添加試重后的力偶不平衡矢量。

5.根據權利要求1所述的一種基于復合矢量的轉子系統全息動平衡方法，其特征在于，步驟四是根據步驟二與步驟三中的計算結果，按照如下公式求得轉子一階振動的變化量和轉子二階振動的變化量：

其中，A'_f為平衡面添加試重后的力不平衡矢量；A_f為轉子的力不平衡矢量；A_c'為平衡面添加試重后的力偶不平衡矢量；A_c為轉子的力偶不平衡矢量；I_c為配重的力偶不平衡矢量；I_f為一階振動的變化量。