[發(fā)明專利]一種大型離心機(jī)大量程靜態(tài)平衡調(diào)節(jié)裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310285476.X
• 申請(qǐng)日: 2013-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN103331213A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳文凱;羅昭宇;蒲浩;林明;李國(guó)濟(jì);飛從忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院總體工程研究所
• 主分類號(hào): B04B9/14
• 分類號(hào): B04B9/14;B04B13/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 楊春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種離心機(jī)靜態(tài)平衡調(diào)節(jié)裝置，尤其涉及一種大型離心機(jī)大量程靜態(tài)平衡調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)

離心試驗(yàn)裝備是一類利用旋轉(zhuǎn)離心力來模擬特定超重力場(chǎng)加速度環(huán)境的重要科學(xué)試驗(yàn)裝置，廣泛應(yīng)用于航空、航天、航海、兵器、交通、水利、醫(yī)療、能源及地球物理等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)品研制，為國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)等相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展提供了重要的研究手段。

為保證離心機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，需要根據(jù)試件大小和試驗(yàn)工況對(duì)離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行配平衡，將離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)中的最大不平衡力控制在一個(gè)量值以下。過大的不平衡力載荷會(huì)引起設(shè)備振動(dòng)，輕則縮短設(shè)備使用壽命，重則會(huì)引起設(shè)備和建筑的安全事故。離心機(jī)平衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)是離心機(jī)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題之一。

離心機(jī)靜態(tài)平衡調(diào)節(jié)是指在離心機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下對(duì)離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行配重平衡調(diào)節(jié)。大型離心機(jī)由于其試件質(zhì)量可達(dá)數(shù)噸，最常用的靜態(tài)配平衡辦法是根據(jù)試件的質(zhì)量，在離心機(jī)的平衡端加上一個(gè)（一組）平衡質(zhì)量塊，也可以在離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)兩端同時(shí)安裝兩個(gè)相同試件，使離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)心與其轉(zhuǎn)動(dòng)中心趨于重合。

傳統(tǒng)的離心機(jī)靜態(tài)平衡調(diào)節(jié)裝置主要是通過調(diào)整配重塊的質(zhì)量和數(shù)量來實(shí)現(xiàn)平衡調(diào)節(jié)，這種裝置無法做到無極調(diào)節(jié)，而且配重塊種類和數(shù)量較多，需要進(jìn)行質(zhì)量大小和質(zhì)心位置的反復(fù)計(jì)算和調(diào)整，操作不直觀，容易出錯(cuò)，而且操作繁瑣、費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種能高精度和連續(xù)調(diào)節(jié)的大型離心機(jī)大量程靜態(tài)平衡調(diào)節(jié)裝置。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明所述大型離心機(jī)大量程靜態(tài)平衡調(diào)節(jié)裝置包括拉力桿和套裝于所述拉力桿上的大質(zhì)量的配重塊，所述拉力桿的圓周上設(shè)有螺紋，所述拉力桿上設(shè)有所述螺紋的一段為拉力桿螺桿，所述拉力桿螺桿上通過螺紋套裝有螺母套，所述配重塊套裝于所述螺母套上，所述配重塊與所述螺母套之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)裝置，所述旋轉(zhuǎn)裝置使所述螺母套在所述配重塊靜止時(shí)能夠自由旋轉(zhuǎn)；所述配重塊上安裝有電機(jī)，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過傳動(dòng)裝置與所述螺母套連接。

工作時(shí)，啟動(dòng)電機(jī)通過傳動(dòng)裝置將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳輸給螺母套并帶動(dòng)螺母套旋轉(zhuǎn)，螺母套旋轉(zhuǎn)時(shí)配重塊保持靜止，在螺紋傳動(dòng)的作用下，螺母套旋轉(zhuǎn)使螺母套在拉力桿螺桿上移動(dòng)，改變配重塊相對(duì)于拉力桿的位置，從而實(shí)現(xiàn)平衡調(diào)節(jié)的目的。整個(gè)過程不需增加或減少配重塊的質(zhì)量和數(shù)量。

作為優(yōu)選，所述傳動(dòng)裝置包括第一聯(lián)軸器、減速器、第二聯(lián)軸器、蝸桿、蝸輪和聯(lián)接法蘭，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過所述第一聯(lián)軸器與所述減速器的輸入端連接，所述減速器的輸出端通過所述第二聯(lián)軸器與所述蝸桿連接，所述蝸桿與所述蝸輪連接，所述蝸輪與所述聯(lián)接法蘭的外側(cè)固定連接，所述聯(lián)接法蘭的內(nèi)側(cè)與所述螺母套固定連接。減速器為第一級(jí)減速，蝸桿與蝸輪傳動(dòng)為第二級(jí)減速，通過兩級(jí)減速實(shí)現(xiàn)扭矩放大的作用。

具體地，所述拉力桿和所述螺母套均為兩個(gè)，一個(gè)所述第二聯(lián)軸器、一個(gè)所述蝸桿、一個(gè)所述蝸輪和一個(gè)所述聯(lián)接法蘭共同構(gòu)成一個(gè)傳動(dòng)單元，所述傳動(dòng)單元為兩個(gè)，所述減速器的兩個(gè)輸出端分別與兩個(gè)所述傳動(dòng)單元的第二聯(lián)軸器連接。由于采用同一個(gè)電機(jī)和減速器，所以兩個(gè)傳動(dòng)單元的動(dòng)力源是相同的，只要兩個(gè)傳動(dòng)單元采用相同參數(shù)的部件，則兩個(gè)螺母套的運(yùn)動(dòng)是完全同步并同向的。

更具體地，所述減速器為錐齒輪減速器，所述第一聯(lián)軸器為膜片聯(lián)軸器，所述第二聯(lián)軸器為鉸鏈聯(lián)軸器。

作為優(yōu)選，所述旋轉(zhuǎn)裝置包括第一軸承和第二軸承，所述螺母套的兩端和所述配重塊的兩端分別通過所述第一軸承和所述第二軸承對(duì)應(yīng)連接。

進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)裝置還包括滾針軸承外套和若干滾針，所述滾針軸承外套套裝于所述螺母套的中段，所述滾針密集排列于所述滾針軸承外套和所述螺母套之間。滾針數(shù)量龐大，數(shù)以千計(jì)，在保證螺母套自由旋轉(zhuǎn)的同時(shí)還能承受足夠大的載荷。

為了便于安裝配重塊，所述螺母套的一端設(shè)有用于擋住所述配重塊的凸環(huán)，所述第一軸承的外端通過擋圈安裝于所述凸環(huán)的內(nèi)側(cè)。

作為優(yōu)選，所述第一軸承為推力調(diào)心滾子軸承，所述第二軸承為角接觸推力球軸承。

為了增強(qiáng)耐磨效果，所述螺母套內(nèi)還設(shè)有鋁青銅套，所述鋁青銅套套裝于所述拉力桿螺桿上。

本發(fā)明的有益效果在于：