GB/T 28696-2012 离心机 分离机转鼓平衡 检验规范

　　ICS 73. 120 J 77

　　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—Separatordrum balance—Inspection standard

　　2012-09-03发布 2013-03-01实施

　　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

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 28696—2012

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 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 。

　　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 言

　　本标准主要根据 ISO 11342: 1998《机械振动 挠性转子机械平衡的方法 和 准 则》、GB/T 6557— 2009《挠性转子机械平衡的方法和准则》、GB/T 9239《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/T 6557—2009等 同 , 而GB/T 6557—2009在技术内容上又等同于 ISO 11342:1998。

　　近年来 ,各类离心机 、分离机转鼓与转子平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/T 6557—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 。

　　Ⅱ

　　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 6557—2009 挠性转子机械平衡的方法和准则(ISO 11342:1998/Cor. 1:2000,IDT)

　　GB/T 9239. 1 机械振动 恒态(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 10895—2004 离心机 分离机 机械振动测试方法(ISO 10816-1:1995,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/T 6444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 flexiblerotor

　　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 residualunbalance

　　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. 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 :

　　Uper

　　式中 :

　　Uper — 许用剩余不平衡量的数值 ,单位为克毫米(g · mm) ;

　　(eper ×Ω) — 选择的平衡品质级别 G 的数值 ,单位为毫米每秒(mm/s) ;

　　eper — 许用剩余不平衡度 ,单位为千克米每千克(kg · m/kg) 或米(m) ,但更实用的单位为微米(μm) ;

　　m — 转子质量的数值 ,单位为千克(kg) ;

　　Ω — 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 ,Uper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) :

　　UperA ……………………………………( 2 )

　　UperB ……………………………………( 3 )

　　式中 :

　　UperA —A支承平面上许用剩余不平衡量 ;

　　UperB —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) ;

　　LA — 从质心平面到 A支承平面的距离 ;

　　LB — 从质心平面到 B支承平面的距离 ;

　　L — 支承跨距 。

　　说明 :

　　A —A支承平面 ;

　　B —B支承平面 ;

　　I — 允差平面(即支承平面) ;

　　CM— 质心 。

　　图 1 质心不对称的内质心转鼓

　　4. 2. 2. 3 对内质心转鼓的限制

　　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 ,

　　3

　　GB/T 28696—2012

　　应限定 :

　　— 较大的允差值不宜大于 0. 7Uper ;

　　— 较小的允差值不宜小于 0. 3Uper。

　　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 :

　　— 较大的允差值不宜大于 1. 3Uper ;

　　— 较小的允差值不宜小于 0. 3Uper。

　　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 。

　　说明 :

　　I — 允差平面(即支承平面) ;

　　CM— 质心 。

　　图 2 质心位于外悬位置的外质心转鼓

　　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/T 9239. 2 的规定 。

　　4. 3. 2 在平衡机上的检验

　　首先应根据 GB/T 9239. 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 。

　　4

　　GB/T 28696—2012

　　5 分离机转鼓平衡准则

　　5. 1 准则的选择

　　5. 1. 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. 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/T 6557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/T 10895—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/T 9239. 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 :

　　— 转鼓累计总去重量已超出产品标准所限定最大总校正质量要求 ;

　　— 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/T 4201、JB/T 9390、 JB/T 9392、JB/T 9393的规定 。

　　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 参与转鼓平衡校正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写校正报告表 ,其内容应符合表 1 的规定(见表 1、图 3 和图 4) ,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

　　GB/T 28696—2012

　　表 1 转鼓平衡校正报告表

　　校正时间 : 年 月 日 室 温 : ℃

　　校正地点 : 平衡机(或平衡仪)型号 :

　　转鼓参数

　　型号

　　编号

　　质量kg

　　设计转速r/min

　　支承参数mm

　　L

　　L1

　　L2

　　LA

　　LB

　　R1

　　R2

　　平衡次数

　　平衡转速r/min

　　平衡参数

　　校正 Ⅰ 面

　　校正 Ⅱ 面

　　整机振动测量值/(mm/s)

　　不平衡量

　　相角0°

　　不平衡量

　　相角0°

　　测点位置

　　平衡前

　　平衡后

　　1

　　初始不平衡量/(g · mm)

　　Vx

　　加/去重量/g

　　Vy

　　剩余不平衡量/(g · mm)

　　Vz

　　2

　　初始不平衡量/(g · mm)

　　Vx

　　加/去重量/g

　　Vy

　　剩余不平衡量/(g · mm)

　　Vz

　　3

　　初始不平衡量/(g · mm)

　　Vx

　　加/去重量/g

　　Vy

　　剩余不平衡量/(g · mm)

　　Vz

　　4

　　初始不平衡量/(g · mm)

　　Vx

　　加/去重量/g

　　Vy

　　剩余不平衡量/(g · mm)

　　Vz

　　5

　　初始不平衡量/(g · mm)

　　Vx

　　加/去重量/g

　　Vy

　　剩余不平衡量/(g · mm)

　　Vz

　　复测剩余不平衡量/(g · mm)

　　最终整机振动值/(mm/s)

　　最终去(加)重量/g

　　Vx

　　等效总去(加)重量/g

　　Vy

　　最终校正后振动速度/(mm/s)

　　总校正次数

　　Vz

　　平衡后振动评价

　　备 注

　　注 1: 平衡次数可根据厂家具体情况作适当增减 。

　　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 :

　　7

　　GB/T 28696—2012

　　图 3 内质心转鼓平衡校正支承简图

　　图 4 外质心转鼓平衡校正支承简图

　　8

　　GB/T 28696—2012

　　附 录 A

　　(资料性附录)