[发明专利]根据弯曲度确定轴弹性的转子的不平衡度的方法

说明书

在针对轴弹性的转子(1)的第一弯曲特性形式确定待补偿的、等效的模态不平衡度的方法中，建立描述了轴弹性的转子(1)的几何构造和材料特性的转子模型。计算在至少一个设定的转速中在测量位置上和在转子重心处转子(1)的模型的柔度的量。把轴弹性的转子(1)容纳在能够转动的支承装置(2)上并且加速至设定的转速，所述转速低于第一临界转速。接着能够在以设定的转速转动的轴弹性的转子(1)的测量位置上测量弯曲度的量，并且由算得的柔度的量和测得的弯曲度的量计算针对轴弹性的转子(1)的第一弯曲特性形式的待补偿的等效的模态不平衡度。

技术领域

本发明涉及一种用于针对轴弹性的转子的第一弯曲特性形式确定待补偿的、等效的模态不平衡度的方法。

背景技术

对于简单的圆柱形的刚性的转子在低速运转中的平衡而言，所有单独的不平衡度的合成值大多都在左侧的和右侧的支承平面中测量，并且在必要时在两个平面中补偿。刚硬的转子由此在不存在产生不平衡度的支承力的情况下旋转。然而由于质量不对称性一般分布在转子的整个长度上，因此各个单独的不平衡度产生的离心力导致在转子中留有内部的弯矩。对于弹性的转子而言，该以转速的平方增大的力造成不可忽略的大的形变，所述形变本身又产生不平衡作用。

转子理论上具有无穷多个临界转速。为了评价在确定的转速中的振动表现，仅考虑其挠曲形式带来干扰的临界转速。实际上通常考虑把转子激发出轴弹性的临界转速就足够了。因此，简单的辊形的转子在接近第一临界转速时v形地弯曲、在接近第二临界转速时s形地弯曲并且在接近第三临界转速时w形地弯曲。与这些临界转速对应的挠曲形式也称为转子的特性形式，对应的临界转速也称为特性形式转速。

由专利文献DE 40 19 721 A1已知一种用于在临界转速附近或者在临界转速中运行的弹性转子的平衡方法，其中，在三个或者更多个补偿平面中进行补偿，并且使用转子的一般的不平衡度分布和预先确定的特性形式的组合，而没有在实际上在临界转速中使转子平衡。在具有缓慢的运行转速的不平衡度测量过程中，以常见的方式确定在转子的两个补偿平面中进行的修正。附加地对转子进行第三修正，第三修正与第一和第二修正以及不平衡度/模态形式组合(Modenform-Kombination)成比例。然后，在就第三修正而言作为测试重量运行的具有缓慢的运行转速的另一个不平衡测试运行之后，再次确定针对第一和第二补偿平面的修正，并且为了在其中的最终的转子平衡而进行该修正。

由专利文献DE 24 07 705已知一种相似的方法，在所述方法中同样在低速运行中、即在远低于运行转速的转速中平衡。在此，在运行转速中运行的情况被模拟。

在W.Kellenberger的专业书籍“Elastisches Wuchten”(柏林1987，第317-325页)中描述了一种具有测试重量的计算机辅助的影响系数法，其中，通过共同计算出的补偿质量消除或者降低刚性体补偿和轴弹性的挠曲。在此，除了原始不平衡度测量运行，还至少需要根据补偿平面规定的数量的具有测试重量的不平衡度测量运行。依此，考虑第一临界转速时需要至少四个不平衡度测量运行。由于根据这种方法将在通过测试重量的测量运行中获取的影响系数存储在计算机中，因此能够在最有利的情况下仅通过一个不平衡测量运行平衡后续的同种类型的转子。然而在所有情况下在首次平衡转子时给转子装配测试重量并且与待考虑的补偿平面的数量对应地进行测试重量运行。

专利文献DE 30 44 440 C2公开了长条形的转子的产生不平衡度的轴振动的确定，其中，在一个或者多个测量平面中分别沿着至少两个测量方向通过位移传感器检测测量值的分量。需要转速接近转子的停机状态和运行转速的两个测量运行。分析来自两个测量运行的相互对应的测量值分量以便分离静力学的和动力学的弯曲度份额。测试重量运行用于从出现的弯曲度得出补偿质量。

现有技术中的缺点在于，不平衡度的计算是耗费的并且通常必须使用测试重量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种不需要使用测试重量的简单的用于近似地确定转子的模态不平衡度的方法。