动平衡技术

### 动平衡技术详解 #### 一、平衡机的发展历程 平衡机作为一种重要的机械设备，在工业生产中扮演着不可或缺的角色。自1866年西门子公司发明发电机以来，平衡技术便逐渐进入了人们的视野。1870年，加拿大人Henry Martinson申请了平衡技术的专利，标志着平衡校正产业的开端。1907年，Franz Lawaczek博士对这项技术进行了改进，并将其提供给了德国的Carl Schenck先生，后者在1915年成功制造出了第一台双面平衡机。 在早期阶段，所有的平衡工序都是通过纯机械的平衡设备完成的，转子的平衡转速通常选取振动系统的共振转速，这种方式虽然能够使振幅最大化，但测量误差较大且不够安全。到了20世纪50年代，随着电子技术的发展和刚性转子平衡理论的普及，大部分平衡设备开始采用电子测量技术。这一时期，平面分离电路技术的引入有效地消除了平衡工件左右面的相互影响。 进入70年代，硬支承平衡机的出现被认为是平衡机发展史上的一个重要里程碑。它采用静态下的平衡尺寸设定，避免了传统软支承平衡机需要频繁动态调整的问题，从而实现了永久定标的平衡机。而到了80年代，压电传感器技术的引入再次推动了平衡机技术的进步，这类技术在不需要非常高速的平衡领域基本取代了软支承平衡机。 随着微机技术的广泛应用，平衡机进入了全新的发展阶段，其性能、精度和可操作性得到了显著提升。现代平衡机集光学、电子学和机械学于一体，广泛应用于电动工具、机械制造、风机、电机、造纸、纺织、家用电器、冶金等多个领域。 #### 二、动平衡的作用及意义 动平衡技术对于提高转子及其构成的产品质量至关重要。一个不平衡的转子在旋转过程中会对支撑结构和自身产生压力，导致振动。实施动平衡不仅能够减少噪声和振动，还能延长支撑部件（如轴承）的使用寿命，降低使用者的不适感，并减少产品的能耗。 #### 三、平衡机的分类 根据原理的不同，平衡机可以分为硬支承平衡机、软支承平衡机和半硬支承平衡机。其中，硬支承平衡机的操作更为简便且安全性更高，适用于接近实际轴承条件的平衡校正；软支承平衡机则具有更高的测量精度，但支承条件与实际轴承工作条件有所不同；半硬支承平衡机结合了硬支承和软支承的优点，兼具高精度和高支承刚度。 按应用方式划分，平衡机又可以分为立式平衡机和卧式平衡机，以及专用平衡机和通用平衡机。卧式平衡机适用于有转轴或可装配工艺轴的转子，如机床主轴、滚筒、风机、电机转子等；立式平衡机则适用于转子本身不具转轴的盘状工件，如离合器、齿轮、风扇等。 #### 四、动平衡加工方法 动平衡加工主要有两种方法：加重法和去重法。加重法是在不平衡的相反方向配重来实现平衡，常见的方法包括焊接、铆接、拧螺钉等；去重法则是在不平衡的方向去除一定的重量，如镗削、钻孔、铣削等。 #### 五、平衡精度等级 平衡精度等级由国际标准化组织(ISO)制定的ISO1940标准规定，共分为11个级别，从最高要求的G0.4到最低要求的G4000，每个级别之间以2.5倍为增量。该标准以公克×毫米/公斤(gmm/kg)作为单位，代表不平衡对于转子轴心的偏心距离。例如，G4000适用于单数个气缸的刚性安装的低速船用柴油机的曲轴驱动件；G1600适用于刚性安装的大型二冲程发动机的曲轴驱动件；G630适用于刚性安装的大型四冲程发动机的曲轴驱动件。 动平衡技术及其相关的平衡机设备对于现代工业生产和产品质量控制具有重要意义，通过对转子进行精确的动平衡处理，不仅可以提高产品性能，还能有效减少设备故障，确保生产过程的安全稳定。