專利名稱:高分離比靜偶動平衡測量裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種平衡測量裝置,尤其涉及一種高分離比靜偶動平衡測量裝置。屬 于動平衡檢測設備。
背景技術:
工業風扇以前由于其運轉速度低,加之整體技術水平的落后,人們對風扇由于質 量分布不均勻在運轉時引起的離心慣性力也不太重視,所以工業風扇以前只進行靜不平衡 力Fr的檢測及校正,而不進行偶不平衡力1 校正。以前工業風扇的運轉速度一般為1500 轉/分,只做靜不平衡校正,勉強可以對付。現今工業化速度飛速發展,人們對產品性能指標和使用質量要求越來越高。就工 業風扇而言,不僅工業風扇的制造質量要求大大提高,而且人們更重視風扇的振動和噪聲 要求。現在工業風扇的運轉速度已達到或超過3000轉/分,只做靜不平衡校正,不做偶不平 衡校正,不能從根本上解決動不平衡問題。因為速度提高一倍,而動不平衡慣性力是以轉速 的平方增加(偶不平衡力!^a=MRco2),增大的動不平衡慣性力,一是使風扇及整個支架系統 產生很大的振動,振動加速產品的磨損、降低產品的剛性、減少產品的使用壽命;二是使風 扇及整個支架系統產生扭曲變形,扭曲變形加劇機件的疲勞損壞、威協到人身和財產安全; 三是使風扇及整個支架系統產生很大的噪聲,噪聲的加大造成人員身心健康的傷害。因產品性能指標和使用質量要求越來越高,加之運轉速度的不但提高,工業風扇 及同類轉子生產、配套廠家和主導廠家都要求做靜不平衡和偶不平衡檢測及校正。也只有 將靜不平衡力Fr和偶不平衡力1 同時檢測并進行校正的工業風扇及同類轉子,才能真正 滿足其動平衡工藝質量和使用質量的要求。中國專利公開號為CN 1459622A,
公開日為2003年12月3日,發明名稱《風扇轉 子動平衡的檢測校正裝置》,包括一主體,一振動臺,一輸入裝置以及一顯示器,其振動臺配 置于該主體上并電氣連接至該處理器,用以將風扇固定于該振動臺一特定的位置上,并測 量該風扇于轉動時的振動量,且將該振動量傳送至該處理器。具有較小的體積,且具有穩定 測量品質。該技術方案屬于現有的動不平衡檢測方法的立式雙面檢測法。由于工業風扇的 安裝特點,做動不平衡檢測時風扇均為懸臂安裝,懸臂安裝的轉子做靜偶動不平衡檢測時, 靜不平衡力Fr與偶不平衡力1 分離較難。又因為工業風扇的另一特點——即直徑D大、 而厚度H薄。風扇的直徑D與厚度H的比值在10倍左右(一般為8 12倍左右),所以風 扇在進行動不平衡檢測時靜不平衡力Fr與偶不平衡力1 相互間的影響較大,想要把靜不 平衡與偶不平衡分離開更難。現有的二種動不平衡檢測法——立式雙面檢測法和臥式雙面檢測法對于直徑D與 厚度H的比值小于3倍以下的轉子動不平衡檢測基本上能滿足要求。對于直徑D與厚度H 的比值3 < D/H<5的轉子的動不平衡檢測勉強能完成,但最大的問題是由于靜、偶分離比 低(一般在5 1左右及以下),造成勞動生產率及工作效率非常低。對于像工業風扇及同 類型超薄轉子(D與H比在10倍左右)且又是懸臂安裝的轉子而言,現有的立式雙面檢測法和臥式雙面檢測法均不能完成靜不平衡力Fr與偶不平衡力1 的分離,也就無法能完成靜 偶動不平衡的檢測工作。
發明內容
本發明的目的是針對現有動不平衡檢測方法及裝置無法完成靜偶不平衡力的檢 測工作的缺陷和不足,提供一種可以完成靜不平衡力Fr與偶不平衡力1 分離的高分離比 靜偶動平衡測量裝置,它靜偶不平衡力的分離比高,結構簡單,體積小巧,操作方便,可大大 提高測量檢測和校正的效率,且特別適于超薄轉子的靜偶不動平衡測量。為實現上述目的,本發明的技術解決方案是高分離比靜偶動平衡測量裝置,包括 水平設置的振動盤、測量固定器和計算機測控系統,所述的測量固定器固定在振動盤的平 面中心,所述振動盤的外周邊對應設置有固定座,振動盤平面的橫向中心線兩端分別設有 平扭機構和彎擺機構,平扭機構中的平扭復合桿沿振動盤的徑向水平與固定座相連接,彎 擺機構中的彎擺復合桿沿振動盤的垂直方向與固定座相連接,振動盤平面的縱向中心線兩 端分別對稱設有水平拉壓傳感機構和垂直拉壓傳感機構,水平拉壓傳感機構中的水平拉壓 桿上設置有水平傳感器,且水平拉壓桿沿振動盤的徑向水平與固定座相連接,垂直拉壓傳 感機構中的垂直拉壓桿上設置有垂直傳感器,且垂直拉壓桿沿振動盤的垂直方向與固定座 相連接,所述的水平傳感器和垂直傳感器分別與計算機測控系統相連接。所述的水平拉壓傳感機構由水平拉壓桿、水平拉壓桿座、水平傳感器和水平傳感 器座組成,水平拉壓桿座固定在振動盤的底部,水平傳感器座對應固定在固定座的底部,水 平拉壓桿徑向水平固定在水平拉壓桿座和水平傳感器座上,水平傳感器安裝在水平傳感器 座一側的水平拉壓桿上,所述的垂直拉壓傳感機構由垂直拉壓桿,垂直拉壓桿座、垂直傳感 器和垂直傳感器座組成,垂直拉壓桿座設置在振動盤的底部,垂直傳感器座的底座端固定 在固定座的底部,垂直傳感器座的軸孔端對應伸至垂直拉壓桿座的下方,垂直拉壓桿垂直 固定在垂直拉壓桿座和垂直傳感器座上,垂直傳感器安裝在垂直傳感器座一側的垂直拉壓 桿上,所述水平傳感器座和垂直傳感器的信號輸出端分別經導線與計算機測控系統的信號 輸入端相連接,所述的平扭機構由平扭復合桿和兩個平扭桿座組成,兩個平扭桿座分別固 定在振動盤和固定座的底部,平扭復合桿的兩端水平安裝在兩個平扭桿座上的軸孔中,所 述的彎擺機構由彎擺復合桿、彎擺桿支座和彎擺桿端座組成,彎擺桿端座固定在振動盤的 底部,彎擺桿支座的底痤端固定在固定座的底部,彎擺桿支座的軸孔端對應伸至彎擺桿端 座的下方,彎擺復合桿垂直安裝在彎擺桿端座和彎擺桿支座上的軸孔中。所述振動盤的平面中心至垂直拉壓桿座側向中心的距離等于振動盤的平面中心 至彎擺桿端座側向中心的距離。所述的垂直拉壓桿座為設置在振動盤底部并與垂直拉壓桿螺紋連接的螺孔,在垂 直拉壓桿上對應振動盤旋合有調節螺母,所述的彎擺桿端座為設置在振動盤底部并與彎擺 復合桿螺紋連接的螺孔,在彎擺復合桿上對應振動盤旋合有調節螺母。所述的水平拉壓桿和垂直拉壓桿均采用合金鋼或彈簧鋼制成。所述振動盤的平面中心至水平拉壓桿座側向中心的距離等于振動盤的平面中心 至振動盤上平扭桿座側向中心的距離。所述的平扭復合桿和彎擺復合桿均采用合金鋼或彈簧鋼制成。
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所述的測量固定器為氣動卡盤。本發明的有益效果是
1.本發明中的振動盤經平扭機構、彎擺機構、水平拉壓傳感機構和垂直拉壓傳感機構 懸浮式安裝在固定座3上,使得水平拉壓傳感機構中的水平傳感器和垂直拉壓傳感機構中 的垂直傳感器分別從水平方向和垂直方向分離風扇或轉子的靜不平衡力Fr和偶不平衡力 Fa,可以高分離比、高精度地分別輸出反映風扇或轉子上靜不平衡力Fr和偶不平衡力!^的 應力信號。2.本發明較好地滿足了風扇或轉子高分離比靜偶動平衡測量的要求,達到了既校 正靜不平衡力、又校正偶不平衡力的目的。靜偶不平衡分離比高,測量精度高,檢測誤差小, 可一次性同時進行靜不平衡和偶不平衡校正。本發明完全達到和滿足其動平衡工藝要求, 且本發明特別適于直徑D與厚度H比在10倍左右的超薄轉子的靜偶不動平衡測量,可縮短 單件測試校正節拍,降低整機設備振動和噪聲,延長整機的使用壽命,確保了國家財產的安 全和人員的身心健康。3.本發明整機結構簡單,零件少,體積小巧,且制作工藝難度相對較低,縮短了生 產制造周期,節能降耗,操作方便,測量精度高,整機運轉平穩,可大大提高靜偶動平衡測量 和校正的勞動生產率和經濟效益。
圖1是本發明的結構示意圖。圖2是圖1中的A-A剖視圖。圖中測量固定器1,振動盤2,固定座3,平扭機構4,平扭復合桿41,平扭桿座42, 彎擺機構5,彎擺復合桿51、彎擺桿支座52,彎擺桿端座53,水平拉壓傳感機構6,水平拉壓 桿61、水平拉壓桿座62、水平傳感器63,水平傳感器座64,垂直拉壓傳感機構7,垂直拉壓桿 71,垂直拉壓桿座72、垂直傳感器73,垂直傳感器座74,風扇或轉子8,靜不平衡力Fr、偶不 平衡力I^a。
具體實施例方式以下結合
和具體實施方式
對本發明作進一步的詳細描述
參見圖1,圖2,本發明的高分離比靜偶動平衡測量裝置,包括水平設置的振動盤2、測 量固定器1和計算機測控系統,所述的測量固定器1固定在振動盤2的平面中心,所述振動 盤2的外周邊對應設置有固定座3,振動盤2平面的橫向中心線兩端分別設有平扭機構4和 彎擺機構5,平扭機構4中的平扭復合桿41沿振動盤2的徑向水平與固定座3相連接,彎擺 機構5中的彎擺復合桿51沿振動盤2的垂直方向與固定座3相連接,振動盤2平面的縱向 中心線兩端分別設有水平拉壓傳感機構6和垂直拉壓傳感機構7,水平拉壓傳感機構6中的 水平拉壓桿61上設置有水平傳感器63,且水平拉壓桿61沿振動盤2的徑向水平與固定座 3相連接,垂直拉壓傳感機構7中的垂直拉壓桿71上設置有垂直傳感器73,且垂直拉壓桿 71沿振動盤2的垂直方向與固定座3相連接,所述的水平傳感器63和垂直傳感器73分別 與計算機測控系統相連接。所述的振動盤2是一剛性元件,振動盤2經平扭機構4、彎擺機構5、水平拉壓傳感機構6和垂直拉壓傳感機構7撓性懸浮固定在固定座3上,其中平扭機構4和水平拉壓傳 感機構6相鄰設置,彎擺機構5和垂直拉壓傳感機構7相鄰設置,分別從振動盤2盤面的水 平徑向方向和垂直方向分離靜不平衡力Fr和偶不平衡力1 ,使得水平拉壓傳感機構6中的 水平傳感器63和垂直拉壓傳感機構7中的垂直傳感器73可以高分離比、高精度地分別輸 出反映風扇或轉子8上靜不平衡力Fr和偶不平衡力1 的應力信號。圖1中,所述的平扭機構4由平扭復合桿41和兩個平扭桿座42組成,兩個平扭桿 座42分別固定在振動盤2和固定座12的底部,平扭復合桿41的兩端水平安裝在兩個平扭 桿座42上的軸孔中,所述的彎擺機構5由彎擺復合桿51、彎擺桿支座52和彎擺桿端座53 組成,彎擺桿端座53固定在振動盤2的底部,彎擺桿支座52的底痤端固定在固定座3的底 部,彎擺桿支座52的軸孔端對應伸至彎擺桿端座53的下方,彎擺復合桿51垂直安裝在彎 擺桿端座53和彎擺桿支座52上的軸孔中。所述的彎擺桿端座53為設置在振動盤2底部并與彎擺復合桿51上螺紋連接的螺 孔,在彎擺復合桿51上對應振動盤2旋合有調節螺母。當彎擺復合桿51上的外螺紋旋入 振動盤2底部的螺孔中時,位于振動盤2底部的調節螺母可以將彎擺復合桿51進一步鎖緊 并固定在振動盤2底面上。平扭復合桿41、彎擺復合桿51是整個檢測裝置中的核心零件之一,從振動力學原 理和動平衡技術上來說,平扭復合桿41、彎擺復合桿51屬于半剛性桿件(半硬支承系統), 且平扭復合桿41、彎擺復合桿51的安裝方式屬于懸臂梁式,在受到一定范圍的動不平衡力 作用下會產生往復擺動、扭轉或彎曲,以有利于動不平衡力信號的輸出,但均在剛性桿的彈 性變形范疇以內。平扭復合桿41和彎擺復合桿51都是由合金鋼或彈簧鋼制作而成的直 桿。平扭復合桿41的往復平動、彎擺復合桿51的往復擺動輸出靜不平衡力Fr產生的位移 信號;平扭復合桿41的往復扭動、彎擺復合桿51的往復彎曲輸出偶不平衡力1 產生的位 移信號。它們除了起到輸出動不平衡力信號的作用外,還起到支承風扇或轉子8總成和整 個檢測裝置的作用。就某一機型而言,它們的剛度大小既決定了動不平衡力信號的輸出大 小,又決定了支承的可靠性,它們的機械物理性能又決定了動不平衡力信號的輸出穩定性。 剛度太大,輸出信號就小,檢測精度就低;反之剛度太小,輸出信號是大了,但由于支承剛度 不夠,使水平拉壓桿61、垂直拉壓桿71工作變形大,反而使水平傳感器63、垂直傳感器73 輸出信號不穩定,造成檢測精度會更低。因此對平扭復合桿41、彎擺復合桿51這兩個核心 零件除了從材料和加工工藝把關外,還必須嚴格按振動系統力學模型設計的尺寸進行加工 制作。風扇或轉子8由兩大部件組成,第一大部件是外轉子和風扇葉——它由外轉子體 組件和風扇葉組成,風扇葉均勻分布且固定在外轉子體的外園周面上,外轉子體的內周鑲 嵌有磁極,外轉子體的中心還有支承固定軸,第二大部件是定子和定子座。風扇或轉子8的 定子及定子座,是通過定子座底部的徑向定位面和端面定位面固定在支架上,是不旋轉的, 旋轉的部分是外轉子體和風扇葉。本發明所述的測量固定器1為氣動卡盤如氣動三爪卡 盤。采用氣動三爪卡盤固定于振動盤2上,在進行動不平衡檢測時裝夾就很方便了,只需將 工業風扇的定子座放在氣動三爪卡盤的卡爪上,卡爪的上定位端面就與定子座上的端面定 位面平整接觸,完成端面定位;當卡盤的卡爪夾緊時,卡爪的內定位面又同時夾緊了定子座 上的徑向定位面,完成徑向同心定位,即得到與風扇或轉子8固定在支架上一樣的定位效果。由此可見,采用測量固定器1如氣動卡盤裝夾風扇或轉子8對檢測結果不會產生影響。 風扇或轉子8的裝夾特性,決定了振動盤2和固定座本身是不旋轉的,而且動不平衡檢測是 測量旋轉零件的不平衡力(含靜不平衡力Fr和偶不平衡力&),所以在進行動不平衡檢測 時非常方便、快捷。由于振動盤2的中心要安裝測量固定器1,故在振動盤2的中心開有徑向定位孔, 為了確保振動盤2在檢測過程中有足夠的剛度,不變形,根據測量固定器1尺寸的不同,振 動盤2的直徑大小也會不同。這時因為風扇或轉子8的風量和轉速不同,所配電機的大小 也不同,使得電機上定子座徑向定位直徑大小也不同,風扇或轉子8上定子座徑向定位直 徑越大,相應測量固定器1的尺寸就越大(就得選大直徑的氣動卡盤),振動盤2的外徑也隨 之加大。而測量固定器1的整個夾持系統的質量力學參數也決定了振動盤2的外徑不可能 無限制的加大,因為無限制的加大振動盤2的外徑或厚度,就增加了整個夾持系統的質量, 這時要想得到穩定的動不平衡信號輸出,就必須要降低平扭復合桿41和彎擺復合桿51的 彈性剛度;平扭復合桿41、彎擺復合桿51彈性剛度的降低又帶來其支承剛度下降,造成整 個檢測裝置的測量穩定性差。振動盤2底面上固定有一個平扭桿座42,在固定座3的底面上對應水平固定有另 一平扭桿座42、平扭復合桿41的兩端分別安裝在兩個平扭桿座42上,從水平方向將振動 盤2和固定座3連接起來,安裝時,一般應使平扭復合桿41的軸心線指向振動盤2的中心。 同時,在振動盤2的底面上固定有彎擺桿端座53,在固定座3的底面上對應垂直固定有彎擺 桿支座52,彎擺復合桿51的兩端分別安裝在彎擺桿端座53和彎擺桿支座52上,從垂直方 向將振動盤2和固定座3連接起來,安裝時應使彎擺復合桿51的軸心線與振動盤2的水平 面相垂直。參見圖2,水平拉壓桿座62、垂直拉壓桿座72安裝在振動盤2上,最好是軸對稱安 裝在振動盤2的底面上,而水平傳感器座64、垂直傳感器座74均對應安裝固定在固定座3 上,水平拉壓桿61水平安裝在水平拉壓桿座62和水平傳感器座64上,水平傳感器63安裝 在水平傳感器座64 —側的水平拉壓桿61上,垂直拉壓桿71垂直安裝在垂直拉壓桿座72 和垂直傳感器座74上,垂直傳感器73安裝在垂直傳感器座74 —側的垂直拉壓桿71上。所述的水平拉壓傳感機構6由水平拉壓桿61、水平拉壓桿座62、水平傳感器63和 水平傳感器座64組成,水平拉壓桿座62固定在振動盤2的底部,水平傳感器座64對應固 定在固定座3的底部,水平拉壓桿61水平固定在水平拉壓桿座62和水平傳感器座64上, 水平傳感器63安裝在水平傳感器座64 —側的水平拉壓桿61上的軸孔中,所述的垂直拉壓 傳感機構7由垂直拉壓桿71,垂直拉壓桿座72、垂直傳感器73和垂直傳感器座74組成,垂 直拉壓桿座72設置在振動盤2的底部,垂直傳感器座74的底座端固定在固定座3的底部, 垂直傳感器座74的軸孔端對應伸至垂直拉壓桿座72的下方,垂直拉壓桿71的一端固定在 垂直拉壓桿座72,另一端垂直固定在垂直傳感器座74的軸孔端上,垂直傳感器73安裝在垂 直傳感器座74 —側的垂直拉壓桿71上,所述水平傳感器座64和垂直傳感器73的信號輸 出端分別與與計算機測控系統的信號輸入端相連接。水平拉壓桿61和垂直拉壓桿71均是用合金鋼或彈簧鋼材料制作而成的直桿,從 振動力學原理和動平衡技術上來說,也屬于半剛性桿,在檢測過程中也會產生往復擺動或 彎曲,但也在剛性桿的彈性變形范疇以內。在安裝時,水平拉壓桿61穿過水平傳感器座64上的軸孔,垂直拉壓桿71穿過垂直傳感器座74上的軸孔,二者互不發生干涉。圖2中,水平傳感器63和垂直傳感器73分別套在水平拉壓桿61和垂直拉壓桿71 的一端上,水平傳感器63的一端頂在水平傳感器座64上,另一端頂在與水平拉壓桿61旋 合的螺母上,垂直傳感器73的一端頂在垂直傳感器座74上,另一端頂在與垂直拉壓桿71 旋合的螺母上。所述的垂直拉壓桿座72為設置在振動盤2底部并與垂直拉壓桿71螺紋連接的螺 孔,在垂直拉壓桿71上對應振動盤2旋合有調節螺母。當垂直拉壓桿71上的外螺紋旋入 振動盤2底部的螺孔中時,位于振動盤2底部的調節螺母可以將垂直拉壓桿71進一步鎖緊 并固定在振動盤2底面上。水平傳感器63和垂直傳感器73也是整個檢測裝置中的核心零件之一,它們都是 測力型壓電晶體傳感器,均由壓電晶體片、導電膠、導電片、外殼等組成。兩傳感器63、73的 兩端面有鋼制端蓋,將壓電晶體片、導電片經導電膠安裝固定在外殼里面;每個傳感器的中 心有一中心孔,水平拉壓桿61穿過水平傳感器63上的中心孔將其水平安裝固定,垂直拉壓 桿71穿過垂直傳感器73上的中心孔將其垂直安裝固定,而鋼制端蓋的中心孔稍小、壓電晶 體片和導電片的中心孔稍大,保證壓電晶體片、導電片不會與水平拉壓桿61或垂直拉壓桿 71相接觸而短路。它們自身的電氣性能參數、輸出靈敏度直接影響輸出信號的大小和穩定 性能。對某一機型而言,平扭復合桿41、彎擺復合桿51的彈性剛度一定時,前述兩傳感器的 靈敏度越高,其輸出信號就越大,反之就越小。水平拉壓桿61和垂直拉壓桿71的外端有鎖緊螺母分別將水平傳感器63、垂直傳 感器73沿軸向施加預緊力進行鎖緊,根據機型的大小,所施加的預緊力大大小也不同。在 檢測過程中,當動不平衡力作用使振動盤2產生平動時,平扭復合桿41的位移信號經振動 盤2會帶動水平拉壓桿61在水平方向沿軸向拉壓水平傳感器63,水平傳感器63受到水平 拉壓桿51的拉壓力作用,壓電晶體片之間的正負電荷就會發生變化,正負電荷的變化就產 生了交變電壓;同理振動盤2產生扭動時,彎擺復合桿51的位移信號經振動盤2會帶動垂 直拉壓桿71在垂直方向沿軸向拉壓垂直傳感器73,使其產生交變電壓,兩個傳感器產生的 交變電壓經導電膠和導電片就分別傳遞出來,就得到動不平衡的信號了。圖1,圖2中,所述的平扭機構4、彎擺機構5、水平拉壓傳感機構6和垂直拉壓傳感 機構7均設置在振動盤2和固定座3的底部,其實前述的機構也可以設置在振動盤2和固 定座3的上平面上,只是這樣會占用測量空間,也不夠美觀。平扭復合桿41、彎擺復合桿51是以振動盤2的中心對稱(S卩180° )安裝,平扭復 合桿41是水平徑向安裝即平扭復合桿41的軸線指向振動盤2的盤面軸心線,彎擺復合桿 51是垂直于振動盤2的盤面安裝;平扭復合桿41和彎擺復合桿51應處于自然狀態下安裝 固定,固定過程中也不應讓其發生變形。從圖2中可以看到,水平拉壓傳感機構6 (含水平 拉壓桿61、水平拉壓桿座62、水平傳感器63、水平傳感器座64)與垂直拉壓傳感機構7 (含 垂直拉壓桿71,垂直拉壓桿座72、垂直傳感器73、垂直傳感器座74)也是對稱180°安裝。 上述四套機構則又是以振動盤2為中心均勻分布安裝并固定在固定座3上。最好是使所述振動盤2的平面中心至垂直拉壓桿座72側向中心的距離等于振動 盤2的平面中心至彎擺桿端座53側向中心的距離。以保證垂直拉壓桿71及垂直傳感器73 可以更準確地傳遞和轉換彎擺復合桿51所產生的位移信號。
同樣,最好是使所述振動盤2的平面中心至水平拉壓桿座62側向中心的距離等于 振動盤2的平面中心至振動盤2上平扭桿座42側向中心的距離。以保證水平拉壓桿61及 水平傳感器63可以更準確地傳遞和轉換平扭復合桿41所產生的位移信號。若上述四套機構按任意的角度布置,平扭復合桿41、彎擺復合桿51、水平拉壓桿 61、垂直拉壓桿71這四個零件沿自身固定支點的受力就不一定是獨立的軸向或徑向力,在 一個信號周期內,有時是獨立的軸向或徑向力,有時是斜向力,有時又是軸向、徑向力與斜 向力交錯干擾;所以不僅不能將動不平衡力真實地傳遞出來,而且相互之間還會互相抑制, 使輸出的信號誤差大;而且,上、下半周輸出信號的大小和相位時鐘既不準確也不對稱,繼 而會導致檢測結果的不準確。固定座3必須具有足夠大的剛度和強度,以保證固定座3在進行動不平衡檢測時 的穩定可靠。本發明高分離比靜偶動平衡測量裝置的工作流程如下
1.首先將風扇或轉子8的總成置于測量固定器1如氣動卡盤的卡爪上——卡爪的上 端面以風扇或轉子8總成上的定子座上端面定位面定位——接通氣源,氣動卡盤上的卡爪 夾緊風扇或轉子8總成上定子座的同時,卡爪的內定位面又同時在定子座的徑向定位面周 向上同心定位。2.接通風扇或轉子8上的電機,啟動電源——風扇或轉子8上的定子線圈得電, 定子線圈就會旋轉磁場——旋轉磁場驅使外轉子內周壁上的磁極帶動外轉子和風扇葉旋 轉——外轉子和風扇葉旋轉時由于質量分布不均勻會產生離心慣性力(稱為靜不平衡力 Fr、偶不平衡力1 )——這時靜不平衡力Fr使振動盤2產生平動——振動盤2產生的平 動,經平扭復合桿3的平動、彎擺復合桿4的擺動傳遞到水平拉壓桿61——使水平傳感器 63產生拉壓力——水平傳感器63受拉壓力的往復作用時,會產生交變電壓(也即是通過傳 感器將力的信號轉換成電壓信號)——從而得到靜不平衡力Fr的電壓輸出信號——而偶 不平衡力1 使振動盤2產生扭動——振動盤2產生的扭動,經平扭復合桿3的扭轉、彎擺 復合桿4的彎曲傳遞到垂直拉壓桿71——使垂直傳感器73產生拉壓力——垂直傳感器73 受拉壓力的往復作用時,也會產生交變電壓——從而得到偶不平衡力1 的電壓輸出信號。3.上述測量得到的靜不平衡力Fr、偶不平衡力1 的電壓輸出信號再與轉速基 準信號同時送入計算機測控系統,經分析、處理和力學運算后,可直接在顯示屏幕上顯示出 靜、偶動不平衡的大小和相位。4.按計算機測控系統測量運算的結果,在風扇或轉子8扇葉校正面的校正半徑 上,按顯示的靜、偶動不平衡大小和相位進行配重校正合格后,風扇或轉子8即滿足其動平 衡工藝的技術要求。經試驗對于轉子的直徑D與厚度H的比在10倍左右的超薄型被測工件,本發明 測量裝置在對其進行靜偶動不平衡檢測時,其主要技術性能指標為
1、動平衡精度<0.1g ;
2、不平衡量減少率彡90% ;
3、靜偶不平衡分離比20 1。本發明測量裝置的開發與應用,除了有上述優良的技術性能指標外,還取得了很 好經濟和社會效益,由于靜偶不平衡分離比特別高,縮短了單件測試校正節拍,極大地提高了勞動生產率和經濟效益。經本測量裝置檢測和校正的零件,完全達到和滿足其動平衡工 藝要求,使整機設備降低了振動和噪聲,延長了整機的使用壽命;整機運轉平穩,確保了國 家財產的安全和人員的身心健康。
權利要求
1.高分離比靜偶動平衡測量裝置,包括水平設置的振動盤(2)、測量固定器(1)和計算 機測控系統,其特征在于所述的測量固定器(1)固定在振動盤(2)的平面中心,所述振動 盤(2)的外周邊對應設置有固定座(3),振動盤(2)平面的橫向中心線兩端分別設有平扭機 構(4)和彎擺機構(5),平扭機構(4)中的平扭復合桿(41)沿振動盤(2)的徑向水平與固定 座(3)相連接,彎擺機構(5)中的彎擺復合桿(51)沿振動盤(2)的垂直方向與固定座(3)相 連接,振動盤(2)平面的縱向中心線兩端分別設有水平拉壓傳感機構(6)和垂直拉壓傳感 機構(7),水平拉壓傳感機構(6)中的水平拉壓桿(61)上設置有水平傳感器(63),且水平拉 壓桿(61)沿振動盤(2)的徑向水平與固定座(3)相連接,垂直拉壓傳感機構(7)中的垂直 拉壓桿(71)上設置有垂直傳感器(73 ),且垂直拉壓桿(71)沿振動盤(2 )的垂直方向與固定 座(3)相連接,所述的水平傳感器(63)和垂直傳感器(73)分別與計算機測控系統相連接。
2.根據權利要求1所述的高分離比靜偶動平衡測量裝置,其特征在于所述的水平拉 壓傳感機構(6)由水平拉壓桿(61)、水平拉壓桿座(62)、水平傳感器(63)和水平傳感器座 (64)組成,水平拉壓桿座(62)固定在振動盤(2)的底部,水平傳感器座(64)對應固定在固 定座(3)的底部,水平拉壓桿(61)徑向水平固定在水平拉壓桿座(62)和水平傳感器座(64) 上,水平傳感器(63)安裝在水平傳感器座(64)—側的水平拉壓桿(61)上,所述的垂直拉 壓傳感機構(7 )由垂直拉壓桿(71),垂直拉壓桿座(72 )、垂直傳感器(73 )和垂直傳感器座 (74)組成,垂直拉壓桿座(72)設置在振動盤(2)的底部,垂直傳感器座(74)的底座端固 定在固定座(3)的底部,垂直傳感器座(74)的軸孔端對應伸至垂直拉壓桿座(72)的下方, 垂直拉壓桿(71)垂直固定在垂直拉壓桿座(72 )和垂直傳感器座(74 )上,垂直傳感器(73 ) 安裝在垂直傳感器座(74) —側的垂直拉壓桿(71)上,所述水平傳感器座(64)和垂直傳感 器(73)的信號輸出端分別經導線與計算機測控系統的信號輸入端相連接,所述的平扭機構 (4)由平扭復合桿(41)和兩個平扭桿座(42 )組成,兩個平扭桿座(42 )分別固定在振動盤 (2)和固定座(12)的底部,平扭復合桿(41)的兩端水平安裝在兩個平扭桿座(42)上的軸 孔中,所述的彎擺機構(5)由彎擺復合桿(51)、彎擺桿支座(52)和彎擺桿端座(53)組成,彎 擺桿端座(53)固定在振動盤(2)的底部,彎擺桿支座(52)的底痤端固定在固定座(3)的底 部,彎擺桿支座(52)的軸孔端對應伸至彎擺桿端座(53)的下方,彎擺復合桿(51)垂直安裝 在彎擺桿端座(53 )和彎擺桿支座(52 )上的軸孔中。
3.根據權利要求2所述的高分離比靜偶動平衡測量裝置,其特征在于所述振動盤(2) 的平面中心至垂直拉壓桿座(72)側向中心的距離等于振動盤(2)的平面中心至彎擺桿端 座(53)側向中心的距離。
4.根據權利要求2所述的高分離比靜偶動平衡測量裝置,其特征在于所述的垂直拉 壓桿座(72 )為設置在振動盤(2 )底部并與垂直拉壓桿(71)螺紋連接的螺孔,在垂直拉壓桿 (71)上對應振動盤(2)旋合有調節螺母,所述的彎擺桿端座(53)為設置在振動盤(2)底部 并與彎擺復合桿(51)螺紋連接的螺孔,在彎擺復合桿(51)上對應振動盤(2 )旋合有調節螺 母。
5.根據權利要求1或2所述的高分離比靜偶動平衡測量裝置,其特征在于所述的水 平拉壓桿(61)和垂直拉壓桿(71)均采用合金鋼或彈簧鋼制成。
6.根據權利要求2所述的高分離比靜偶動平衡測量裝置,其特征在于所述振動盤(2) 的平面中心至水平拉壓桿座(62)側向中心的距離等于振動盤(2)的平面中心至振動盤(2)上平扭桿座(42)側向中心的距離。
7.根據權利要求1或2所述的高分離比靜偶動平衡測量裝置,其特征在于所述的平 扭復合桿(41)和彎擺復合桿(51)均采用合金鋼或彈簧鋼制成。
8.根據權利要求1所述的高分離比靜偶動平衡測量裝置,其特征在于所述的測量固 定器(1)為氣動卡盤。
全文摘要
高分離比靜偶動平衡測量裝置,屬于動平衡檢測設備。所述振動盤(2)的外周邊對應設置有固定座(3),振動盤(2)上分別設有平扭機構(4)、彎擺機構(5),水平拉壓傳感機構(6)和垂直拉壓傳感機構(7),水平拉壓傳感機構(6)中的水平拉壓桿(61)上設置有水平傳感器(63),垂直拉壓傳感機構(7)中的垂直拉壓桿(71)上設置有垂直傳感器(73),所述的水平傳感器(63)和垂直傳感器(73)分別與計算機測控系統相連接。達到了既校正靜不平衡力、又校正偶不平衡力的目的。測量精度高,檢測誤差小,整機結構簡單,零件少,體積小巧,操作方便,運轉平穩,可大大提高靜偶動平衡測量和校正的勞動生產率和經濟效益。
文檔編號G01M1/38GK102095556SQ201010609518
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月28日 優先權日2010年12月28日
發明者張世民 申請人:孝感松林國際計測器有限公司