專利名稱：用盤式電磁驅動裝置驅動的平衡機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種平衡機，尤其涉及一種用盤式電磁驅動裝置驅動的平衡機。
背景技術：
平衡機是用于測量旋轉物體不平衡量大小和位置的機器，任何旋轉物體在圍繞其軸線進 行旋轉時，由于相對于軸線的質量分布不均勻而產生離心力，這種不平衡離心力的作用會引 起物體振動，產生噪聲和加速機械磨損，以致嚴重影響產品的性能和壽命。因此，在工業實 踐中，經常用平衡機來檢測旋轉物體的不平衡力，包括幅值和位置。并進行相應的補償，這 樣可改善旋轉物體相對于軸線的質量分布，減小振動到允許的范圍之內，以改善性能和提高 品質。傳統的平衡機驅動方式有
1. 采用交流或直流電動機，用皮帶輪和皮帶帶動平衡機旋轉軸轉動。典型應用有德國 Hof腿nn、意大利CEMB和美國Hunter。當平衡機旋轉軸達到額定轉速時，切斷電機電源。
2. 采用交流或直流電動機，用裝于電動機上的膠輪或齒輪與平衡機旋轉軸上的摩擦輪或 齒盤之間的摩擦或嚙合帶動平衡機旋轉軸轉動。當平衡機旋轉軸達到額定轉速時，切斷電磁 鐵電源，使膠輪或齒輪與平衡機旋轉軸上的摩擦輪或齒盤脫離，平衡機旋轉軸依靠慣性旋轉。 典型應用有意大利C0RGHI、 Simply Faip。
3. 將交流或直流電動機的轉子直接做在平衡機旋轉軸上，定子做在轉子的外面，直接驅 動平衡機旋轉軸。典型應用有美國Coats，當平衡機旋轉軸達到額定轉速時，切斷電機電 源。
就使用狀況而言，上述形式都存在著一些不可克服的缺陷。如第一種情況，當皮帶使用 一段時間后就會產生松動，從而使平衡系統不穩定，最終導致平衡精度下降。第二種情況要 求機械結構和電子控制線路復雜，加工調整困難。第三種情況同樣要求機械結構和電子控制 線路復雜，加工技術和制造工藝難度大并且成本較高。
發明內容
本發明在于提供一種用盤式電磁驅動裝置驅動的平衡機，將電磁驅動裝置傳統的徑向傳 動形式變為軸向傳動形式，從而使平衡機旋轉軸與盤式電磁驅動裝置轉子的結合變得簡單實 用。
為實現上述目的，本發明所采用的技術方案為 一種用盤式電磁驅動裝置驅動的平衡機， 包括動力輸出裝置、信號獲取裝置、旋轉軸、法蘭盤和螺紋軸。所述旋轉軸安裝于平衡機支架，旋轉軸的一端連接動力輸出裝置，另一端依次連接法蘭盤和螺紋軸；其特征在于所述 動力輸出裝置可以選擇為盤式單相或三相感應異步電機、盤式永磁無刷直流電機或盤式功率 步進電機等盤式電磁驅動裝置，包括定子和轉子兩部分。其中，定子安裝于定子支架，并與 變頻調速電源相連。轉子通過中心開設的安裝孔固定于旋轉軸上，轉子與旋轉軸通過鍵、花 鍵或過盈配合連接。轉子與定子之間隔有小于0. 5毫米的間隙。
本發明采用單相或三相感應電機的變頻調速電源作為驅動盤式電磁驅動裝置的供電電 源，電源通過電纜線與定子相連，定子在通入變頻交流電后產生軸向交變磁場，轉子在這一 旋轉磁場的作用下發生旋轉，并帶動平衡機旋轉軸一起旋轉。
當需要制動盤式電磁驅動裝置時，變頻調速電源輸出直流電流通入盤式電磁驅動裝置的 定子，使其對轉子產生制動力。
信號獲取裝置包括安裝于轉子上齒盤、計數器以及安裝在旋轉軸與平衡機支架之間的壓 力傳感器，計數器用于記錄齒盤轉過的齒數和光信號，計數器為凹形結構，其兩個凸端分別 具有發射光波功能和接收光波功能，即一端為發光源，另一端為接收端。齒盤的齒從計數器 的兩個凸端之間穿過，齒盤旋轉時，當有齒處穿過計數器時，發光源發出的光束被擋住；當 無齒處穿過計數器時，發光源發出的光束被接收端接收，因此接收端輸出為脈沖信號。通過 計數器與齒盤的配合，在平衡機旋轉一周后即可確定被測物體不平衡點的位置。此外，計數 器還可將此信號通過計算機傳輸給步進電機及平衡配重塊粘貼執行機構，自動完成粘貼配重 塊，平衡物體過程。壓力傳感器為一對壓電陶瓷器件，平衡機旋轉過程中，壓力傳感器在被 測物體不平衡力作用下產生電信號，信號的強弱反映不平衡力的大小。
本發明相比現有技術的優點在于通過采用盤式電磁驅動裝置定子產生的軸向交變磁場 驅動轉子旋轉，去掉了傳統平衡機笨重的皮帶輪、皮帶和復雜的電機支架，通過變頻調速電 源輸出不同的交流或直流電流實現對轉子的啟動或制動，避免了傳統平衡機復雜的啟動和制 動裝置。通過采用盤式電磁驅動裝置定子與轉子特殊的安裝配合方式，避免了其他軸向傳動 式平衡機電子控制線路和機械結構復雜、加工技術和制造工藝難度大并且成本較高等缺點。
圖1是本發明所述用盤式電磁驅動裝置驅動的平衡機整體結構示意圖2是本發明所述用盤式電磁驅動裝置驅動的平衡機定子和轉子裝配結構剖視圖3是本發明所述用盤式電磁驅動裝置驅動的平衡機平衡測試及修復過程流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。如圖1和圖2所示，本發明所述用盤式電磁驅動裝置驅動的平衡機，包括動力輸出裝置、 信號獲取裝置、旋轉軸6、法蘭盤7和螺紋軸8。動力輸出裝置為盤式電磁驅動裝置，包括定 子2和轉子3兩部分，其中，定子2安裝于定子支架1，并與變頻調速電源IO相連，轉子3 通過中心開設的安裝孔固定于旋轉軸6上，轉子3與旋轉軸6通過花鍵連接。轉子3與定子 2之間隔有小于0.5毫米的間隙。旋轉軸6安裝于平衡機的支架9上，旋轉軸6的一端連接 盤式電磁驅動裝置的轉子3，另一端依次連接法蘭盤7和螺紋軸8。
變頻調速電源10通過電纜線與盤式電磁驅動裝置的定子2相連，定子2在通入變頻交流 電后產生軸向交變磁場，轉子3在這一旋轉磁場的作用下發生旋轉，并帶動平衡機旋轉軸6 一起旋轉。當需要制動時，變頻調速電源10輸出直流電通入盤式電磁驅動裝置的定子2，使 其對轉子3產生制動力。
信號獲取裝置包括安裝于轉子3上齒盤5、計數器4以及安裝在旋轉軸6與平衡機支架9 之間的壓力傳感器12。計數器4用于記錄齒盤5轉過的齒數和光信號，計數器4為凹形結構， 其兩個凸端分別具有發射光波功能和接收光波功能。齒盤5的齒從計數器4的兩個凸端之間 穿過，齒盤5旋轉時，當有齒處穿過計數器4時，發光源發出的光束被擋住；當無齒處穿過 計數器4時，發光源發出的光束被接收端接收，因此接收端輸出脈沖信號。通過計數器4與 齒盤5的配合，在平衡機旋轉一周后即可確定被測物體不平衡點的位置。平衡機旋轉過程中， 壓力傳感器12在被測物體不平衡力作用下產生電信號，信號的強弱反映不平衡力的大小。此 外，計數器4還可將此信號通過計算機傳輸給步進電機及平衡配重塊粘貼執行機構，完成被 平衡物平衡過程。
結合圖3所示，對待平衡物體的平衡測試及修復過程如下
1. 將待平衡物體(回轉件)安裝并固定在平衡機螺紋軸8和法蘭盤7上
2. 在平衡機上輸入三組數據待平衡物體的寬度、直徑和平衡機到待平衡物體的距離。
3. 變頻調速電源10向定子2輸入變頻交流電，啟動平衡機旋轉，在旋轉軸6達到需要 的轉速后斷開供電，待平衡物體依靠慣性繼續旋轉，齒盤5及傳感器信號進行數據采樣。
4. 數據采樣完成后，變頻調速電源10向定子2通入直流電，使平衡機制動。
5. 平衡機停止后顯示該待平衡物體的不平衡量和不平衡位置。
待自動或手動增加平衡塊后重復第3步至第5步進行復測，直到待平衡物體達到最終平 衡為止。
本發明不限于上述實施例，對于本領域技術人員來說，對本發明的上述實施例所做出的 任何顯而易見的改進或變更都不會超出僅以舉例的方式示出的本發明的實施例和所附權利要 求的保護范圍。
權利要求
1.一種用盤式電磁驅動裝置驅動的平衡機，包括動力輸出裝置、信號獲取裝置、旋轉軸(6)、法蘭盤(7)和螺紋軸(8)；所述旋轉軸(6)安裝于平衡機支架(9)，旋轉軸(6)的一端連接動力輸出裝置，另一端依次連接法蘭盤(7)和螺紋軸(8)；其特征在于所述動力輸出裝置為盤式電磁驅動裝置，包括通過軸向磁場相互作用的定子(2)和轉子(3)；所述定子(2)安裝于定子支架，并與用于啟閉平衡機的變頻調速電源(10)相連；所述轉子(3)通過中心開設的安裝孔固定于旋轉軸(6)上，轉子(3)與定子(2)之有小于0.5毫米的間隙(11)；所述信號獲取裝置包括安裝于轉子(3)上的齒盤(5)、用于記錄齒盤(5)的轉動信息的具有發射和接收光波功能的計數器(4)和安裝在旋轉軸(6)與平衡機支架(9)之間的壓力傳感器(12)。
2. 如權利要求l所述的用盤式電磁驅動裝置驅動的平衡機，其特征在于所述盤式電磁 驅動裝置的轉子(3)與旋轉軸(6)為鍵、花鍵或過盈配合連接。
3. 如權利要求1所述的用盤式電磁驅動裝置驅動的平衡機，其特征在于所述計數器U) 為帶有兩個凸端的凹形結構，齒盤(5)的齒從計數器(4)的兩個凸端之間穿過。
全文摘要
本發明涉及一種用盤式電磁驅動裝置驅動的平衡機，包括動力輸出裝置、信號獲取裝置、旋轉軸、法蘭盤和螺紋軸。動力輸出裝置為盤式電磁驅動裝置，包括定子和轉子，定子安裝于定子支架，并與變頻調速電源相連，轉子固定于旋轉軸上。變頻調速電源輸出變頻交流電時驅動平衡機旋轉，輸出直流電時制動平衡機旋轉。信號獲取裝置包括齒盤、計數器和壓力傳感器，計數器用于記錄齒盤轉過的齒數和光信號，通過計數器與齒盤的配合，可確定被測物體不平衡點的位置，壓力傳感器用于檢測被測物體不平衡點的不平衡量。本發明將電磁驅動裝置傳統的徑向傳動形式變為軸向傳動形式，從而使平衡機旋轉軸與盤式電磁驅動裝置轉子的結合變得簡單實用。
文檔編號G01M1/16GK101608964SQ20091008911
公開日2009年12月23日 申請日期2009年8月3日 優先權日2009年8月3日
發明者巖 朱, 朱曉鷹 申請人:北京科基中意軟件開發有限公司