[發明專利]旋轉體的不平衡修正方法以及不平衡修正量計算裝置

有效

• 申請號: 201180046136.0
• 申請日: 2011-08-31
• 公開（公告）號: CN103119411A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 片岡成公;小山徹也
• 申請（專利權）人: 株式會社豐田自動織機
• 主分類號: G01M1/38
• 分類號: G01M1/38
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 舒艷君;李洋

技術領域

本發明涉及旋轉體的不平衡修正方法以及不平衡修正量計算裝置。

背景技術

在渦輪增壓器、旋轉電機、發電用渦輪等旋轉設備中，為了減少由旋轉體的旋轉產生的振動，需要提高旋轉設備的各構成部件的精度。不僅如此，還進行組裝后的旋轉設備的不平衡的修正（不均衡的修正）。專利文獻1提出的針對渦輪增壓器組件的不平衡修正方法的目的在于通過兩次修正來精度良好地修正不平衡。具體而言，專利文獻1的不平衡修正方法中對渦輪增壓器組件進行兩次測定和兩次修正。在第一測定中測定初始不均衡，在第一修正中除去該初始不均衡。而且，通過對第一修正所進行的渦輪增壓器組件進行第二測定，來測定殘留不均衡。測定的殘留不均衡不直接被修正，基于在第一測定測定到的初始不均衡和在第一修正中實際上修正過的修正量之比，首先修正。然后，以對修正后的殘留不均衡進行修正的方式進行第二修正。

另外，專利文獻2提出的均衡試驗機僅檢測旋轉體的特定的轉速（多為實際運轉時的轉速）下的不均衡，通過基于此進行不平衡的修正、或以旋轉體為剛體進行不平衡修正，來改進不平衡修正方法的問題。具體而言，專利文獻2的均衡試驗機具有：具有保持轉子（旋轉體）的保持部件并以任意的轉速被驅動的轉子保持裝置；檢測轉子轉速的轉速檢測器；以及在轉子的軸向的一個或者多個位置檢測該位置的轉子的不均衡振動的振動檢測器。這些轉速檢測器和振動檢測器對最低轉速至最高轉速之間預先設定的任意的各轉速的轉子的不均衡振動進行測量。均衡試驗機基于這樣的測量結果對在預先設定的轉子的軸向特定位置（修正面）附加或者削除的修正重物進行計算。專利文獻2的均衡試驗機具有控制裝置，該控制裝置對假定為在修正面附加或者削除修正重物后的各轉速的殘留振動進行預測，并且，對在修正面安裝的修正重物的重量和相位角進行顯示。在與由控制裝置顯示的重量對應的修正重物實際上安裝于修正面的狀態下，均衡試驗機實測殘留振動，并反復這一系列的工序直至殘留振動在管理值以下。修正重物的計算通過最小平方法來進行。

專利文獻1：日本特開2003-302305號公報

專利文獻2:日本特開2005-308538號公報

這樣的專利文獻1的不平衡修正方法是使特定轉速（振動值最大的轉速）下的振動值成為0的修正。本申請的圖17表示以使虛線所示的振動值在特定轉速（圖17中修正轉速）下成為0的方式進行修正。但是，該情況下，有在特定轉速以外無法使振動足夠小的情況。圖17中，在特定轉速的兩側，實線的振動值超過振動規格。但是，渦輪增壓器之類的旋轉設備具有的旋轉體的實用轉速的范圍大，并且旋轉體的軸振動的規格在具有某種程度的幅度的轉速范圍內，需要將振動值設定在一定以下。即，專利文獻1的不平衡修正方法有無法滿足渦輪增壓器之類的旋轉設備的軸振動規格的情況。

另一方面，上述專利文獻2的均衡試驗機對最低轉速至最高轉速之間的預先設定的任意的各轉速的轉子的不均衡振動進行測量，基于該測量結果計算修正重物。而且，均衡試驗機對假定為在修正面附加或者削除該修正重物后的各轉速的殘留振動進行預測。因此，與專利文獻1不同，專利文獻2的均衡試驗機能夠與將具有幅度的轉速范圍內的旋轉體的振動值設定為一定以下的軸振動規格對應。但是，專利文獻2的均衡試驗機用最小平方法進行修正重物的計算，從而產生必須在判定轉速范圍內使殘留振動控制在規格內的情況。例如，除特定的轉速以外，殘留振動值極小，但是在僅在特定轉速下殘留振動值超過規格的情況下，即使使用以最小平方法來適當地計算出的修正重物，也有特定轉速的殘留振動值超過規格的擔憂。

發明內容

本發明的目的在于提供能夠使判定轉速范圍內的振動值在規格以下的旋轉體的不平衡修正方法以及不平衡修正量計算裝置。

為了實現上述的目的，根據本發明的一個方面，提供修正旋轉體的不平衡的不平衡修正方法，不平衡修正方法包括在判定轉速范圍內的多個轉速下，分別對臨時修正前的旋轉體的振動狀態和臨時修正后的旋轉體的振動狀態進行測定。不平衡修正方法還包括根據上述轉速各自下的振動矢量、按照每個上述轉速對用于得到滿足振動規格的振動值的修正矢量的前端的集合范圍分別進行計算。不平衡修正方法還包括：從多個修正矢量中的、在按照每個上述轉速計算出的上述集合范圍分別相互重疊的區域具有前端的上述修正矢量，選定正式修正矢量；和基于上述正式修正矢量、對正式修正量和正式修正相位進行計算。不平衡修正方法還包括基于上述正式修正量和上述正式修正相位來進行上述旋轉體的不平衡修正。