接至主體126。作為示例，槽128可以被置于形成在主體126中的第一聯接壁130與第二聯接壁132之間。這樣，聯接壁130、132的內表面限定槽128的至少一部分。可以在第一聯接壁130中形成多個第一孔134(例如，一對)。可以在第二聯接壁132中形成多個第二孔136(例如，一對)。應理解的是，可以使用任何數量(包括一個)的孔134、136。作為一個示例，第一對孔134可以基本上與第二對孔136對齊以接納聯接機構138。
[0036]在一個方面中，聯接機構138可以被配置成延伸通過多個第一孔134中的至少一個孔和多個第二孔136中的至少一個孔，以將構件固定在主體126的槽128中。作為示例，曲柄臂112中的一個的孔124可以與孔134、136中的相應孔對齊，以接納聯接機構138并將配重120可滑動地聯接至曲柄臂112中的曲柄臂。作為另一示例，聯接機構可以為輥型銷或者可以包括輥型銷，該輥型銷具有圓柱形主體140和與主體140的第一端144和第二端146中的每一端相鄰設置的法蘭142。法蘭142中的至少一個可以被聯接至與輥型銷或滾軸螺桿類似地螺紋延伸至主體140內的插入件。如此，可以從主體140中選擇性地移除至少一個法蘭142，以通過孔124、134、136安裝主體140。聯接機構138可以由包括鋼和合金的各種材料制成。
[0037]在另一方面中，除非本文另有說明，配重120’可以與配重120類似。作為示例，配重120’可以包括通常為半環盤形的主體126’。也可以采用其它形狀、尺寸和質量。主體126’可以被配置成鄰接諸如曲柄臂112中的一個的一部分(例如，第二端118)的構件。作為示例，一個或多個聯接機構138’(例如，螺栓、螺紋緊固件等)可以被配置成延伸穿過主體126’的至少一部分，以將配重120’固定至曲柄臂112。作為示例，可以在一個或多個主體126’以及曲柄臂112的一部分中限定鉆孔147，以接納聯接機構138’。作為又一示例，聯接機構138’可以被配置成將配重120’固定至一個或多個曲柄臂112或其它構件作為固定配重而非擺動式配重。可以選擇性地將任何數量的配重120’聯接至裝置(如，曲軸100)的各個構件。
[0038]在另一方面中，配重120可以被配置成雙線擺。如圖3至圖5中更清楚地示出的，可以通過將一對銷(例如，聯接機構138)延伸穿過一個曲柄臂112的一個的孔124并且穿過大體上對齊的孔134、136，來將配重120聯接成鄰近一個曲柄臂112的第二端118。作為示例，孔124、134、136的配置可能導致在聯接的配重件120與曲柄臂112的第二端118之間存在間隙。作為另一示例，孔124、134、136中的每一個均可以具有基本上一致的直徑D。作為又一示例，聯接機構138的主體140的直徑d可以小于孔124、134、136的直徑D，以至少允許主體140可移動地延伸穿過孔124、134、136。作為又一示例，聯接機構138的法蘭142的直徑可以大于孔124、134、136的直徑D，以提供對于聯接機構138穿過孔124、134、136的運動的限制。在某些方面中，可以在法蘭142、聯接壁130、132中的一個或多個與曲柄臂112之間設置間隙。作為示例，可以對可能接觸的各個表面施加潤滑劑，以使配重120可滑動地接合曲柄臂112和/或聯接機構138的表面。
[0039]在一方面中，可以將一個或多個配重120、120’相對于聯接曲柄臂112的第二端118和多個曲柄銷軸頸104的配置空間地調諧及調和地調諧至曲軸100的至少一種簡諧模態。為了在空間上調諧配重120、120’的配置，可以將選定子組的曲柄臂112聯接至雙線配置的配重120，而將另一選定子組的曲柄臂112聯接至固定的配重120’。作為示例，選擇哪個曲柄臂112固定有特定的配重配置可以至少部分地取決于曲軸100的簡諧模態。作為又一示例，通過將雙線配置的配重120與特定的簡諧模態的節點隔開(例如，接近偏移峰值)，雙線配置的配重120可以更有效地衰減特定簡諧模態下的偏移。可以基于選定的發動機激勵階數η來調和地調諧(在頻率上調諧)至少配重120的配置。例如，可以使用以下的幾何關系:r/L=rT2，其中，r=雙線擺的附件在旋轉場中的旋轉半徑(圖8中示出)，L=D-d(通過使直徑為d的聯接機構138在直徑為D的孔124、134、136中滾動所產生的雙線擺的有效長度)，而η為特定簡諧模態的激勵階數。作為示例，為了按頻率將配重120的配置調諧至第五發動機激勵階數(η=5)，可以將雙線擺安裝在r=約10mm處，可以將聯接機構138和孔124、134、136的尺寸設計成使得D-d=約4mm。作為另一示例，為了按頻率將配重120的配置調諧至第五發動機激勵階數(n=5)并且在可以將雙線擺安裝在r=約145.5mm處的情況下，可以將聯接機構138和孔124、134、136的尺寸設計成使得D_d=30.82mm-25mm=5.82mm。在D_d的差被計算(調諧)為特定的激勵階數的情形下，聯接機構138可以允許配重120以雙線擺的形式擺動，以衰減在所調諧的激勵階數處的力。作為又一示例，可以將聯接機構138的直徑設置為需要的數值，從而應對發動機運行速度下的載荷。也可以實現其它配置和調諧。
[0040]工業實用性
[0041]將參照圖1-圖5所示的曲軸100來描述運行。在一個方面中，大型多缸發動機可以包括二十個或更多個氣缸。通常，隨著氣缸數量增加，相關聯的曲軸的長度也必須增加。隨著曲軸長度增加，曲軸的撓曲可能增大并且可能易受扭轉力影響。已發現，在某些工作參數(例如，角速度)下，諸如扭轉力的力在曲軸中產生簡諧振動。這些簡諧振動在幅度上共振，從而在曲軸的各部分中產生增大的偏移。當曲軸的偏移達到某個限值時，發動機運行可能受損和/或曲軸可能發生故障。
[0042]圖6示出了用于模擬諸如曲軸100的曲軸的操作的計算機模型的示意圖。如圖所示，曲軸100的各部分已被建模并被標示為前FRT，后REAR以及代表曲柄銷軸頸104的模型的EJ1-EJ10。在曲軸100的前FRT處，已建模有蓋斯林格阻尼器。在曲軸100的后REAR處，已建模有飛輪。沿著曲軸100分布有多個傳感器EKl-EKll，這些傳感器被配置成對建模運行期間曲軸100的特定部分上的力和偏移建模。
[0043]圖7示出了基于圖6的曲軸測試模型的力對角速度的曲線圖。圖7關注于曲軸100的由傳感器EK1、EK2、EK3和EK9、EK10、EK11所代表的外側部分。如圖所7示，當角速度增大時，曲軸100的各個部分上的力也增大。此外，隨著角速度增大，沿著曲軸100的振動進入各種簡諧模式，如力的峰值所顯示的。由于圖6的模型包括有蓋斯格林阻尼器，因而傳感器EKl、EK2、EK3處建模的力被衰減。然而，蓋斯格林阻尼器對于衰減曲軸100的內側部分上的力不那么有效。例如，圖8示出了針對傳感器EK4-EK8的基于圖6的曲軸測試模型的力對角速度的曲線圖。如圖8所示，當角速度增大時，曲軸100的各個部分上的力也增大。此外，隨著角速度增大，沿著曲軸100的振動進入各種簡諧模態，如力的峰值所示。具體地，第五簡諧模態似乎出現在約1800rad/sec處并導致至少傳感器EK5的力的峰值超過55MPa故障限值。在正常的實際應用中，這種結果可能導致曲軸100中出現故障。
[0044]為了解決這種應力，可以使用本實用新型的方法和系統。在一個方面中，調諧和平衡諸如曲軸100的曲軸的方法可以包括確定曲軸100的至少一種簡諧模態。作為示例，可以使用諸如圖6所示的曲軸100的模型來確定曲軸100的至少一種簡諧模態。如圖9和圖10中更清楚地示出的，可以在各種模式頻率(例如，圖9中的約77.7Hz，以及圖1O中的154.6Hz )處測試圖6的模型，并且可以對沿著曲軸100的各個部分(例如，EJ1-EJ10、FRT、REAR等)處的偏移建模。如圖9所示，所建模的曲軸100的一種簡諧模態可以具有在EJ9與EJlO之間具有的節點的形狀。如圖10所示，曲軸100的另一簡諧模態可以具有在EJ3與EJ4之間具有節點且在EJlO與曲軸100的REAR之間具有的另一節點的形狀。至少部分地基于簡諧模態的形狀，可以選擇使一個或多個曲柄臂聯接至一個或多個配重120、120’。作為示例，為了在空間上調諧配重120、120’的配置，可以將曲柄臂112的選定子組聯接至雙線配置的配重120，而可以將曲柄臂112的另一選定子組聯接至固定的配重120’。作為示例，選擇哪個曲柄臂112與特定的配重配置固定可以至少部分地取決于曲軸100的簡諧模態的偏移區域，在該偏移區域中曲軸100的一部分被偏移。作為又一示例，通過使雙線配置的配重120與特定的簡諧模態的節點隔開(例如，更接近偏移區域的峰值)，雙線配置的配重120可以更有效地衰減特定簡諧模態下的偏移。
[0045]在某些方面中，可以按頻率調諧(例如，簡諧調諧)配重120的配置(例如，擺錘動態)。例如，可以采用以下幾何關系:r/L=n~2，其中，r=雙線擺的附件在旋轉場中的旋轉半徑(如圖8所示)，L=D-d(通過使直徑為d的聯接機構138在直徑為D的孔124、134、136中滾動所產生的雙線擺的有效長度)，而η為特定簡諧模態的激勵階數。