叶轮作为旋转机械的核心部件，其动平衡状态直接影响设备运行的稳定性与寿命。当叶轮因制造误差、材料不均或长期磨损导致质量分布失衡时，会产生振动、噪音等问题，严重时可能引发设备故障。本文将从实际应用角度，系统阐述叶轮动平衡的校正原理与方法。

一、动平衡校正原理

动平衡的本质是通过调整叶轮质量分布，使旋转时产生的离心力达到矢量平衡。当叶轮以角速度ω旋转时，不平衡质量m产生的离心力F=m·r·ω²（r为偏心距），校正目标是通过配重或去重使合力趋近于零。

二、校正实施流程

1. 预检准备阶段

• 清洁叶轮表面油污及附着物
• 检查轴颈、键槽等关键部位磨损情况
• 选择适配的动平衡机工装夹具

1. 初始振动检测 使用振动频谱仪采集基础数据：

• 转速对应的工频振动幅值
• 相位角偏差值
• 振动速度有效值（通常要求≤4.5mm/s）

1. 试重法校正（三圆法进阶应用）

• 在0°、120°、240°相位依次添加试重块
• 记录各点振动幅值变化量ΔA
• 建立矢量方程计算实际不平衡量： Σ(F_i + W_i) = 0 通过三角函数分解求解最优配重位置

1. 质量调整方法

• 增重法：焊接平衡块（适用于铸造叶轮）
• 去重法：钻孔/铣削（适合焊接叶轮）
• 可调式设计：滑轨配重块（需预留调整结构）

1. 二次平衡验证 完成调整后需进行：

• 空载低速（20%额定转速）测试

• 阶梯升速测试（50%、80%、100%转速）

  

• 持续运行30分钟稳定性监测

  三、特殊工况处理

1. 高温叶轮校正 需考虑热膨胀系数影响，建议：

• 在额定温度80%工况下进行热态平衡
• 采用高温应变片实时监测形变

1. 多级叶轮组校正 遵循”先单级后整体”原则：

• 单叶轮残余不平衡量≤G6.3级
• 组装后整体不平衡量≤G2.5级

1. 流体动力失衡补偿 对水泵、风机叶轮需进行：

• 水力模型仿真修正

• 导流罩气动补偿设计

  四、精度控制要点

1. 相位定位误差应＜±3°

2. 质量修正允差为计算值的±5%

3. 残余不平衡量满足： U_res ≤ 9549·M·e/(n) (式中M为转子质量kg，e为许用偏心距μm，n为转速r/min)

   五、常见误区规避

4. 避免单纯依赖动平衡机数据，需结合现场振动分析

5. 校正后振动值降低但未消失，需排查轴承间隙、对中度等机械问题

6. 切勿为追求绝对平衡过度去重，导致叶轮强度下降 通过科学的校正流程与精确的计算调整，可使叶轮不平衡量降低90%以上。定期维护中建议每运行2000小时或振动值增加30%时进行复检，这对延长设备使用寿命具有显著效果。掌握动平衡技术的核心在于理解旋转体动力学本质，结合实测数据做出精准判断。