碟片分離機廣泛應用于石油化工、橡膠、食品、醫藥等工業部門，是一種高分離因數的分離機械。這種分離機同其他類型分離機械的差別有兩點：一是轉速高（通常在4000～8000r/min之間），為撓性轉子；二是分離機轉鼓是由一百多只零件組裝而成的組合件。由于該機存在上述兩個特點，故其動平衡方法也就不同于其他分離機械。首先，因為它是撓性轉子，所以不能采用通常的剛性轉子平衡方法；其次，因轉子是組合件，故須保證多次裝拆后裝配條件不變。本文針對這類分離機研究了一種新的現場動平衡方法，該方法既不同于使用高速立式動平衡機的平衡方法，也不同于現有的整機平衡方法，而是現有整機動平衡方法的新拓展。

1 原理和方法

轉鼓的不平衡通過軸承傳遞到機殼上。機殼的振動由傳感器測得，并把機械量轉換為電量送至振動測試分析儀后將振動信號放大。由于機殼處測得的振動包括了轉鼓、電機和橫軸系統的多種振動，如不把轉鼓以外的振動信號從總的振動信號中消除，則會因為信噪比的減小而影響平衡工作的進行。故儀器設置了選頻電路，它能把不平衡產生的振動信號以外的振動信號，從總的振動信號中濾除。將選頻后的振動信號經過放大、限幅、微分、整流以后，可獲得每旋轉一周產生的一個脈沖信號。此脈沖信號觸發閃光燈瞬間閃光。如果預先在轉鼓上等分地標上數字，則可清楚地看到轉鼓上一個不動的數字，此數字的位置即為對應于機殼測到振幅極值時的轉鼓位置。此時對應的選頻振幅即為轉鼓不平衡產生的振幅。測得了選頻振幅即為轉鼓不平衡產生的振幅。測得了選頻振幅和閃光燈照到的相對相位角后，只要通過試加重就能確定出轉鼓的不平衡量及其所在位置。由于碟片分離機屬于撓性轉子，其工作轉速在一階和二階臨界轉速之間，因而需要兩個平衡校正面和兩個平衡轉速。對于碟片分離機來說，加重平衡校正面是可以根據實際情況來確定的，而去重平衡校正面通常是規定的，不允許隨意確定。

這種現場動平衡方法同使用高速立式動平衡機相比，其優點是十分明顯的：一是高速立式動平衡機價格昂貴，而此現場動平衡方法成本較低；二是現場平衡是在整機的實際運轉條件下進行的，因而可達到相當高的實際平衡精度，而在高速立式動平衡機上平衡后的轉鼓，當放到整機上去的時候，由于支承以及配合條件多少有些差別，會使平衡精度有所下降。

2 測試實例和分析

（1）平衡前一些常見故障的排除

現場平衡僅能消除轉鼓組件不平衡引起的振動，而其他原因引起的振動不僅不能消除，還會干擾現場平衡的進行。平衡前須排除的常見故障大致有三類：

①轉鼓與主軸的配合面貼合不良，不能保證同樣條件下測試數據的重復性，從而嚴重影響現場平衡數據處理的準確程度。例如，一臺TA60型碟片分離機，同樣條件，兩次低速下測試的振幅和相位嚴重不重復，經檢查發現，該機轉鼓和主軸的貼合面貼合僅40%左右，而且偏向一邊。將舊軸換掉，并將一根預先檢查過的，與轉鼓貼合良好的主軸裝上，數據嚴重不重復的問題即得到克服。

②轉鼓組件在每次裝拆后，或每次升降速時配合條件發生變化。為了保證每次裝配條件的一致，各零件的尺寸要求很嚴格，裝配方向和次序也有嚴格規定。但分離機經長期運轉后轉鼓會發生一些變形，碟片在軸向的彈性也會下降而產生塑性變形，從而使碟片因不能充分壓緊導致一定程度的徑向移動。這種徑向移動帶有相當大的隨機性，致使測試數據不重復。對于這種故障有一個簡易的判斷方法，即嚴密監視升速過程中振動值是否有突然跳躍現象，達到工作轉速后振幅值是否會隨時間延續而逐漸增大，升速和降速時對應于各轉速的振幅值是否基本一致。

③機械傳動部分的故障。例如齒輪磨損造成嚙合情況變差，軸承失效，摩擦輪損壞等。這類故障除軸承失效以外，大都會產生比工作轉速頻率低得多的振動。例如，電機輸入的轉速為1500r/min，僅為工作轉速的37.5%，因而振動的特征是通頻振幅比選頻振幅要大好幾倍，但在機殼處測到的振動速度卻沒有成倍或成幾倍地增長，這也說明了造成振幅變大的因素其頻率都不很高。例如，在對一臺TA60進行整機平衡時，發現起動時間大大增長，而且測得工作轉速下的選頻振幅為17.1μ，而通頻振幅卻達到61～80μ，且振動量不穩定。停機檢查，發現傳動用的摩擦塊掉了兩塊，造成啟動困難以及轉速1500r/min時摩擦輪的失衡，從而導致通頻振幅大大增加。修復摩擦輪后工作即趨于正常。

在現場平衡之前，仔細地檢查并排除影響平衡工作正常進行的故障是十分重要的。

（2）平衡的效果

通過現場平衡之后，機器從啟動一直到達工作轉速，其振幅都大幅度地下降了，提高了機器運轉的穩定性和可靠性。

3 結語

（1）本文介紹的碟片分離機現場動平衡方法不需用動平衡機，只需有一臺振動測試分析儀就能進行，因而適于推廣，特別是碟片分離機的使用工廠。

（2）此現場平衡方法同現有整機平衡法相比，不需事先對碟片分離機作任何機械加工，因而特別適用于在役的機器進行平衡，即只需停機極短時間便可恢復正常使用。

（3）此現場平衡測試（包括去重）大約有一天時間即可，且平衡精度很高，是一種快速高精度的動平衡方法。

（4）使用現場動平衡方法對碟片分離機進行平衡后，由于易損件壽命大大提高，既節約了維修費用又大大減少了機器的維修時間，提高了機器的利用率。