在扇叶动平衡加工中，“不平衡量分布图”是用于分析和校正旋转部件（如风扇叶片）质量分布的关键工具。该图通过可视化方式呈现扇叶不同位置的不平衡量，帮助工程师快速定位问题并制定校正方案。以下是其核心解读逻辑和工业应用方法：

一、不平衡量分布图的解读逻辑

1. 图形结构

• 极坐标系：以扇叶旋转中心为原点，圆周方向表示角度（0°-360°），径向表示不平衡量大小（单位：g·mm或g·cm）。

• 数据点分布：每个数据点对应扇叶某一角度位置的不平衡量（幅值）和相位角。

  2. 关键参数分析

• 静不平衡（Static Unbalance）：表现为分布图中存在单一高点（集中于某一角度），说明质量中心偏离旋转轴。

• 偶不平衡（Couple Unbalance）：分布图中出现对称的高-低点（相隔180°），反映轴向质量分布不均。

• 动态不平衡（Dynamic Unbalance）：静不平衡与偶不平衡的组合，需通过多平面校正解决。

  

  3. 颜色/符号编码

• 红色/高亮区域：超出允许不平衡量的区域，需优先校正。

• 绿色区域：平衡量在容差范围内，无需处理。

二、工业应用场景与操作步骤

1. 定位不平衡源

• 步骤：将扇叶安装到动平衡机，旋转后生成分布图。

• 技巧：观察高点集中区域，结合扇叶结构（如焊缝、铸造缺陷）判断质量异常点。

  2. 计算校正量与位置

• 公式：校正质量 ( m = rac{U}{r} )
  （( U )：不平衡量，( r )：校正半径）

• 相位修正：根据机器提示的相位角（如120°），在对应位置增减配重。

  3. 校正方法选择

• 去重法：对高点区域钻孔或铣削（适用于金属扇叶）。

• 增重法：在低点区域焊接配重块或粘贴平衡胶泥（适用于复合材料）。

  4. 验证与迭代

• 校正后重新运行动平衡测试，生成新分布图。

• 若残余不平衡量仍超标（如 >5 g·mm），需二次校正。

三、典型案例分析

案例：某离心风机扇叶振动超标

• 现象：动平衡机显示分布图在240°位置存在15 g·cm高点，相位角偏差显著。
• 对策：
  1. 在240°位置背面钻孔去重（深度根据 ( m = 15/r ) 计算）。
  2. 复测后残余不平衡量降至2 g·cm，分布图均匀进入绿色区域。
• 结果：风机振动值从8 mm/s降至1.5 mm/s，符合ISO 1940 G6.3平衡等级。

四、数据异常的深度排查

若分布图出现以下情况，需排查设备或工艺问题：

1. 多点分散高点：扇叶存在裂纹或装配松动。
2. 周期性波动：动平衡机主轴轴承磨损导致测量误差。
3. 校正后仍偏移：配重固定不牢或材料密度不均匀。

五、总结：平衡优化的核心价值

• 降低能耗：减少不平衡量可使电机负载下降5%-15%。
• 延长寿命：避免因振动导致的轴承/齿轮箱早期失效。
• 工艺迭代：长期积累分布图数据，可优化铸造/焊接工艺参数。 通过精准解读不平衡量分布图，工程师能快速实现从“故障表象”到“质量根源”的闭环控制，显著提升旋转机械的可靠性与能效表现。