在压缩机转子的生产过程中，动平衡机加工是确保转子高速运转稳定性的关键工艺。以下是一个典型应用案例及其技术细节分析：

案例背景

某压缩机生产企业为某化工项目定制生产离心式压缩机转子，转速达12,000 RPM，转子总质量280 kg。初期试运行时发现转子振动值超标（5 mm/s），导致轴承过热和噪音问题。通过动平衡机加工优化后，振动值降至1.2 mm/s，满足ISO 1940 G2.5平衡等级要求。

动平衡机加工流程

1. 检测阶段
   
   • 使用高精度立式动平衡机（精度0.1 g·mm/kg），对焊接成型的钛合金转子进行双面动平衡检测。
     
   • 发现主要不平衡量集中在叶轮端（+120 g·mm）和轴伸端（-80 g·mm），相位差15°。
     
2. 修正方案
   
   • 去重法：在叶轮盖板非承力区CNC铣削去除3处材料（单次最大去重8g）。
     
   • 配重法：在轴伸端过盈配合安装钨合金平衡块（质量补偿精度±0.5g）。
     
   • 采用矢量分解法优化配重分布，减少材料去除量30%。
     
3. 验证测试
   
   • 二次动平衡后剩余不平衡量8 g·mm，不平衡量减少率93%。
     
   • 模拟工况下进行24小时超速试验（15,000 RPM），振动频谱显示1倍频分量占比从65%降至12%。

技术亮点

1. 复合修正技术
   结合激光熔覆增材制造（局部增重0.1mm涂层）与微细电火花加工（EDM去重），解决传统钻孔导致的应力集中问题。
2. 热态平衡补偿
   在真空舱内加热转子至180℃（模拟工作温度），修正因热膨胀导致的动态不平衡偏差（补偿量达常温值的18%）。
3. AI优化算法
   部署基于遗传算法的配重优化系统，迭代计算后配重点从6个减少至3个，工时缩短40%。

经济效益

• 返工率从15%降至2%，单件转子生产成本降低￥12,000。
  
• 产品寿命从20,000小时提升至35,000小时，售后索赔率下降72%。

行业拓展应用

1. 螺杆压缩机转子
   针对渐开线型线的螺杆转子，采用相位同步平衡技术，通过45°斜孔配重实现轴向力平衡。
2. 磁悬浮压缩机
   在无接触支撑条件下，利用电磁力在线补偿系统实现μm级动平衡精度（G0.4级）。

技术难点突破

• 解决焊接转子因残余应力导致的时效性不平衡（通过振动时效处理消除95%内应力）。
  
• 攻克多级转子跨临界转速的平衡难题（采用模态平衡法抑制3阶临界转速共振）。

结论

通过高精度动平衡机加工，压缩机转子的质量偏心量可控制在1μm以内，显著降低气动噪声（3-5 dB(A)），为压缩机高效可靠运行提供核心保障。该技术已成为API 617标准中高速压缩机转子的强制性工艺要求。