一种基于粒子群优化的无键相虚拟动平衡算法研究*

陈立芳，晏资文，李 栋，周 博，郭仪翔，李瑞花

(北京化工大学 机电工程学院，北京 100029)

0 引 言

在高速、高温、高载荷作用下，旋转机械的转子会发生变形、磨损及同心度的变化，使转子由于质心偏离旋转中心引起振动，进而导致整机振动过大。不平衡是旋转机械振动产生的主要原因，其中，质量不平衡引起的振动故障最常见且危害大，需通过动平衡的方法来解决。

在现场动平衡中，大多采用影响系数法。但该方法基于精确的相位检测，且试重一般凭经验进行选取，加上试重条件、测试环境、仪器精度等方面的影响，难以获取准确的影响系数，致使动平衡过程反复，启停机次数增加，影响企业效益[1]。所以在满足平衡要求的前提下，应尽量减少启停机次数，提高动平衡效率[2-5]。

虚拟动平衡法基于有限元法，通过仿真构建与实际转子尺寸和参数相符的有限元模型，在转子配重位置处施加虚拟不平衡激励，对其进行动力学稳态分析。JAlLAN A K和MOHANTY A R[6，7]利用基于有限元技术的仿真模型，成功地检测了转子-轴承系统的故障状态和位置;SHRIVASTAVA A和MOHANTY A R[8]通过建立转子系统的降阶模型，并对转子-盘-轴承系统进行数值模拟，估计了单平面的动平衡参数(幅值和相位角);刘钢旗等人[9]提出了一种基于无试重模态的柔性转子二阶动平衡方法，通过有限元软件进行了建模，对不平衡量进行了逐阶平衡;运侠伦等人[10]建立了主轴转子系统的动力学模型,利用矢量合成原理对配重方案进行了……