專利名稱：多軸、多轉子動平衡試驗方法
技術領域：
本發明涉及一種動平衡試驗方法，尤其是能進行多軸系、多轉子動平衡的試驗方法。
背景技術：
隨著現代機器產品向高速、高精度方向發展，對機器產品動平衡質量的要求也不斷提高。對許多機器來說，不僅需要在制造過程中對零部件進行精密平衡，而且需要對生產運行狀態作現場監視和整機現場動平衡。動平衡技術從其誕生之日至今，已經發展眾多成熟技術、方法。但是，這些技術、方法，都是針對單軸、單轉速的。采用現有技術、方法，對多軸、多轉速的設備進行動平衡，不僅費力、費時，而且不可能得到了令人滿意的結果。
發明內容
為了解決多軸系、多轉子的動平衡問題，本發明提供一種多軸、多轉子動平衡試驗方法，以解決多軸、多轉子的動平衡問題，提高多軸、多轉子的動平衡試驗精度。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種多軸、多轉子動平衡試驗方法，該方法的步驟如下(1)裝配前，先逐個對轉子進行動平衡試驗，使其平衡誤差達到標準規定范圍以內；(2)將各個轉子裝配到位；
(3)任選其中一個轉子做為測量基準使整機按工況旋轉，抽取系統P個振動周期的不平衡信號(P為系統所有轉子振動周期的最小公倍數或其整數倍)，并對該基準轉子進行動平衡；(4)在其余的轉子中再選一轉子做為測量基準使整機按工況旋轉，抽取系統P個振動周期的不平衡信號(P為系統所有轉子振動周期的最小公倍數或其整數倍)，并對該基準轉子進行動平衡；(5)重復步驟(4)，直至將所有的轉子動平衡完畢，即可完成整機試驗。
所述的動平衡是通過增減配重的方法消除不平衡值的。
轉子分別以不同的角速度轉動。假設轉子1的角速度為ω1，振幅為A1，初相位為φ1，振動周期為T1；轉子2的角速度為ω2，振幅為A2，初相位為φ2，振動周期為T2；轉子m的角速度為ωm，振幅為Am，初相位為φm，振動周期為Tm；p為T1、T2、…、Tm的最小公倍數；則在轉子1的n11個振動周期內，n11＝p/T1；n21＝p/T2；…；nk1＝p/Tk，nm1＝p/Tm；假設對第k個轉子進行動平衡，以轉子k為測量基準，有轉子k Ak1、Ak2、…Aknk分別為以轉子k為測量基準時，轉子1，轉子2，…轉子k的振幅；φk1、φk2、…φknk分別為以轉子k為測量基準時，轉子1，轉子2，…轉子k的初相位。
對轉子j，j≠k
j＝1，2，…，k-1， k+1，…，m，有 則Σi=1n1A1ieφ1i=0,]]>Σi=1n2A2ieφ2i=0,]]>···Σi=1nmAmieφmi=0]]>j＝1，2，…，k-1，k，k+1，…，m，則Σi=1n1A1ieφ1i+Σi=1n2A2ieφ2i+···Σi=1nmAmieφmi=nk1Ak1eφk1]]>從而實現了對轉子k不平衡信號的抽取。
據此，則可依次進行轉子1、轉子2、…、轉子m的動平衡，最終達到整機的動平衡。
本發明的方法，每一步都利用了傳統的動平衡技術，但采用了獨創的按公倍數導出平均段數的集合平均技術，實現多轉子逐一平衡，最終實現整機的動平衡。使用本發明進行多軸、多轉速動平衡，不僅具有很高的平衡精度，而且實用、可靠、方便，解決了現有平衡機不能對不同轉速下多轉子現場動平衡的問題，給多軸、多轉子動平衡試驗開辟了一條嶄新的途徑，有很高的技術價值和實用價值。
圖1為本發明的雙轉子系統例如礦用離心機的示意圖；圖2為圖1的雙轉子系統的矢量圖。
圖中序號1為轉子1，序號2為轉子2，其工作時，兩個轉子分別以ω1、ω2旋轉，ω1＝2rad/s，ω2＝2.5rad/s，轉子1的振幅為A1，初相位為φ1，振動周期為T1=2πω1;]]>轉子2的振幅為A2，初相位為φ2，振動周期為T2=2πω1.]]>
具體實施例方式
對于圖1所示的雙轉子系統，裝配前，將轉子1和轉子2分別進行動平衡試驗，使其平衡誤差在相關標準規定范圍內。裝配后，轉子1的振動矢量為 A11＝A11eφ11轉子2的振動矢量為 A21＝A21eφ21以轉子1為測量基準，使轉子1、轉子2同時旋轉，抽取整個離心機的不平衡信號，周期p＝5時，對于離心機因Σi=14A2ieφ2i=0]]>Σi=15A1ieφ1i+Σi=14A2ieφ2i=5A11eφ11]]>A11eφ11即為轉子1的不平衡量值，通過增減配重的方法加以消除。
以轉子2為測量基準，使轉子1、轉子2同時旋轉，抽取整個離心機的不平衡信號，周期p＝4時，對于離心機因Σi=15A1ieφ1i=0]]>Σi=15A1ieφ1i+Σi=14A2ieφ2i=4A21eφ21]]>A21eφ21即為轉子1的不平衡量值，通過增減配重的方法加以消除。
至此，整個離心機的動平衡即告完成。
兩個以上的多轉子、多轉軸系統，可以按照上述例子依次類推，此處不再贅述，但仍應屬于本發明的技術方案并應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種多軸、多轉子動平衡試驗方法，其特征在于，該方法的步驟如下(1)裝配前，先逐個對轉子進行動平衡試驗，使其平衡誤差達到標準規定范圍以內；(2)將各個轉子裝配到位；(3)任選其中一個轉子做為測量基準使整機按工況旋轉，抽取系統P個振動周期的不平衡信號(P為系統所有轉子振動周期的最小公倍數或其整數倍)，并對該基準轉子進行動平衡；(4)在其余的轉子中再選一轉子做為測量基準使整機按工況旋轉，抽取系統P個振動周期的不平衡信號(P為系統所有轉子振動周期的最小公倍數或其整數倍)，并對該基準轉子進行動平衡；(5)重復步驟(4)，直至將所有的轉子動平衡完畢，即可完成整機試驗。
2.根據權利要求1所述的動平衡試驗方法，其特征在于，所述的動平衡是通過增減配重的方法消除不平衡值的。
全文摘要
本發明涉及一種能進行多軸系、多轉子動平衡的試驗方法。該方法的步驟如下(1)裝配前，先逐個對轉子進行動平衡試驗，使其平衡誤差達到標準規定范圍以內；(2)將各個轉子裝配到位；(3)任選其中一個轉子做為測量基準使整機按工況旋轉，抽取系統P個振動周期的不平衡信號(P為系統所有轉子振動周期的最小公倍數或其整數倍)，并對該基準轉子進行動平衡；(4)在其余的轉子中再選一轉子做為測量基準使整機按工況旋轉，抽取系統P個振動周期的不平衡信號(P為系統所有轉子振動周期的最小公倍數或其整數倍)，并對該基準轉子進行動平衡；(5)重復步驟(4)，直至將所有的轉子動平衡完畢，即可完成整機試驗。
文檔編號H02K15/16GK1587944SQ200410060438
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月3日 優先權日2004年8月3日
發明者李濟順, 馬偉, 鄭國強, 賈現召, 短明德, 李航 申請人:河南科技大學