[發明專利]剛性轉子軟支承動不平衡測試中的永久標定方法

無效

• 申請號: 201110033254.X
• 申請日: 2011-01-31
• 公開（公告）號: CN102175394A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 蔡萍;趙鼎鼎;齊偉;胡文濤
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01M1/16
• 分類號: G01M1/16
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明為一種機械測量技術領域的方法，具體涉及一種剛性轉子軟支承動不平衡測試中的永久標定方法。

背景技術

現有對軟支承動不平衡測試系統的標定主要使用影響系數法進行，標定的結果僅限適用于與當前轉子結構參數和工作轉速相同的動平衡試驗中。若動不平衡試驗時的轉子類型或轉子結構與標定時的轉子類型或轉子結構不一致，系統的標定結果是不適用的，即不具備永久標定特性。

北京航空航天大學周仕炎教授在論文“解決剛性轉子左右校正面影響問題的一個新途徑”中明確指出了轉子動不平衡的測量受到測量轉速，轉子結構參數等有關量的影響。轉子質量在軟支承動平衡測量系統中的影響不可忽略，硬支承動平衡機中使用的永久系統標定方法不能適用于軟支承動平衡機。

申克公司的盛德恩在“硬支承平衡機原理誤差的消除及新型平衡機的構想”中也明確指出隨著測量轉速與固有頻率比值的增大，轉子本身的質量和系統阻尼帶對測量帶來的影響越來越不可忽略，按照常規的思路軟支承系統中只能夠采用狀態標定的方法來完成軟支承系統的動不平衡測量。而狀態標定的系數具有與轉子類型及工作轉速密切相關的特性。

同時盛德恩先生在其專利“動平衡測量方法及高頻比硬支承動平衡裝置”(公開號：CN1566914A，公開日期：2005年1月19日)中采用了表征轉子轉動慣量的方法，進而部分考慮了轉子本身質量和轉動慣量對動平衡測量的影響，擴大了經典硬支承平衡的頻率測量范圍。不過其針對的是硬支承平衡機的測量過程。

浙江大學潘雙夏、楊克己教授在“動平衡機系統誤差分析及標定方法研究”對動不平衡測量的平面分離和系統標進行過詳細的闡述，對于軟支承系統采用的影響系數法，矢量影響系數法和線性回歸最小二乘影響系數法進行系統標定，這些都是建立在狀態標定的基礎之上的改進方法，無法實現類似硬支承系統中永久標定的標定效果。

發明內容

本發明針對上述現有技術存在的不足，提供一種剛性轉子軟支承動不平衡測試中的永久標定方法，能夠在軟支承動不平衡機上實現永久系統標定，通過采集轉子加速過程中歷經的轉頻以及對應時刻的支承系統振幅，計算出支承系統和被測轉子組成的振動系統的固有頻率，進而映射表征出轉子的質量對轉子振動振幅的影響。消除轉子質量及轉速(轉子慣性力)對標定的影響。實現軟支承動平衡機的永久系統標定。

本發明通過以下技術方案實現，本發明包括以下步驟：

第一步：對被檢測轉子進行逐步的加速驅動，直至最高工作轉速，利用速度傳感器連續獲取轉子加速過程中各個旋轉頻率，同時利用測振傳感器獲取對應旋轉頻率下的支承擺架的振幅，當轉子到達穩定轉速后得到轉子全速過程中的旋轉頻率與支承擺架振動一一對應的頻率振幅數據。

第二步：根據第一步得到的頻率振幅數據獲取轉子在達到共振狀態前的最大振幅時的轉速ω_n-1以及轉子在加速過程中脫離限幅機構限制時的轉速ω_n+1，并以作為動不平衡測量系統的固有頻率。

第三步：將轉子質量表示為其中：K為系統常數，ω_n為固有頻率；K可以在系統標定過程中進行確定，ω_n為上一步驟的執行后獲得結果。

第四步：進行系統標定，并得到系統標定系數具體為：