(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111437839.8 (22)申请日 2021.11.29 (71)申请人 国家能源集团科 学技术研究院有限 公司 地址 210046 江苏省南京市栖霞区仙境路 10号 (72)发明人 常强　张海涛　薛永锋　张野　 (74)专利代理 机构 深圳市宾亚知识产权代理有 限公司 4 4459 代理人 刘雷雷 (51)Int.Cl. G01M 1/16(2006.01) G01M 7/02(2006.01) G01M 13/028(2019.01) G01M 13/045(2019.01)G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于仿真模型参数调整的旋转机械现场动 平衡方法 (57)摘要 本发明属于机械振动试验技术领域， 尤其涉 及一种基于仿真模型参数调整的旋转机械现场 动平衡方法， 包括步骤： (1)建立旋转 设备的转子 和轴承初步数据模型； (2)在旋转设备发生转子 质量不平 衡故障时， 测量旋转 设备振动数据； (3) 调整转子和轴承初步数据模型中的轴承参数； (4)建立反映转子实际状态的转子计算模型； (5) 在转子计算模型中进行现场动平衡试验过程的 模拟， 本发明能在大型旋转设备出现振动故障 时， 能够精准选定有效的配重校正平面； 在进行 试验时， 能够预先准确估算出在各校正平面上进 行配重调整的效果， 直接给出最终的加重方案， 大幅减少启停设备次数。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114354065 A 2022.04.15 CN 114354065 A 1.基于仿真模型参数调整的旋转机 械现场动平衡方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)建立旋转设备的转子和轴承初步数据模型； (2)在旋转设备发生 转子质量 不平衡故障时， 测量旋转设备振动数据； (3)根据测量的旋转设备振动数据， 调整转子和轴承初步数据模型中的轴承参数； (4)根据步骤(1)转子和轴承初步数据模型中的转子轴承参数以及步骤(3)中调整后的 轴承参数， 建立反映转子实际状态的转子计算模型； (5)在转子计算模型中进行现场动平衡试验过程的模拟。 2.根据权利要求1所述的基于仿真模型参数调整的旋转机械现场动平衡方法， 其特征 在于， 步骤(1)是根据设备图纸， 获得旋转设备转子参数和轴承参数， 将旋转设备转子参数 和轴承参数录入仿真软件中， 建立旋转设备 的转子和轴承初步数据模型， 转子和轴承初步 数据模型包括 转子设备模型和轴承设备模型。 3.根据权利要求2所述的基于仿真模型参数调整的旋转机械现场动平衡方法， 其特征 在于， 转子参数包括转子轴段的质量、 长度和内外径以及转子金属材料的杨氏模量； 轴承参 数包括油膜刚度、 油膜阻尼、 轴承刚度、 轴承阻尼与轴承质量。 4.根据权利要求1所述的基于仿真模型参数调整的旋转机械现场动平衡方法， 其特征 在于， 步骤(2)测量旋转设备振动数据， 具体包括以下步骤； 步骤(2.1)安装振动数据测量与采集设备， 将设置在转子轴承处的测量传感器与振动 数据测量与采集设备 连接； 步骤(2.2)测试旋转设备在各个转速下振动数据； 步骤(2.3)将步骤(2.2)测量得到的振动数据输入到 仿真软件中， 完成测量。 5.根据权利要求4所述的基于仿真模型参数调整的旋转机械现场动平衡方法， 其特征 在于， 步骤(2.2)中的振动数据包括转子的临界转速， 通频振动幅值、 工频振动幅值及工频 振动幅值对应的相位数值， 工频振动幅值及对应的相位反映转子的实际振动水平。 6.根据权利要求5所述的基于仿真模型参数调整的旋转机械现场动平衡方法， 其特征 在于， 转子的临界转速为工频振动幅值 最大时， 在该转速下相位变化明显的转速 。 7.根据权利要求3所述的基于仿真模型参数调整的旋转机械现场动平衡方法， 其特征 在于， 步骤(3)调整转子和轴承初步数据模型中的轴承参数， 具体是调整轴承刚度、 轴承阻 尼、 油膜刚度、 油膜阻尼。 8.根据权利要求7所述的基于仿真模型参数调整的旋转机械现场动平衡方法， 其特征 在于， 步骤(3)调整转子和轴承初步数据模型中的轴承参数， 包括以下步骤： 步骤(3.1)在仿真软件中给轴承刚度、 轴承阻尼、 油膜刚度、 油膜阻尼赋假设值， 根据假 设值计算 转子振动的幅值与相位， 得到振动响应结果； 步骤(3.2)将步骤(3.1)计算得到的振动响应结果与实际测量的结果进行对比， 如计算 振动响应结果与实际测量结果相差较大， 继续调整轴承刚度、 轴承阻尼、 油膜刚度、 油膜阻 尼， 调大或调小， 直至转子和轴承初步数据模型的振动响应结果同实测结果符合。 9.根据权利要求1所述的基于仿真模型参数调整的旋转机械现场动平衡方法， 其特征 在于， 步骤(5)在转子计算模型 上进行现场动平衡试验过程的模拟， 具体包括以下步骤： 步骤(5.1)选择转子加重轴段、 加重半径； 步骤(5.2)在选择好的转子加重轴段、 加重半径上， 设置加重的质量与角度；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114354065 A 2步骤(5.3)运行仿真软件， 得到转子在各转速下振动的幅值和相位； 步骤(5.4)分析各转速下振动幅值的大小， 如振动幅值大小满足标准， 则模拟试验结 束， 得到用于实际的加重的轴段、 加重 半径、 质量与角度； 如振动幅值大小不满足标准， 则回 到步骤(5.2)， 对设置加重的质量与角度进行修 改模拟， 再次执行步骤(5.3)～(5.4)， 循环 执行步骤(5.2)～(5.4)直至振动幅值大小满足标准要求。 10.根据权利要求9所述的基于仿真模型参数调 整的旋转机械现场动平衡方法， 其特征 在于， 步骤(5.4)中的标准 为GB/T 6075与GB/T  11348或设备厂家说明书标准。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114354065 A 3