[實用新型]一種高速電主軸的在線動平衡補償裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320047333.0
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN203365063U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程濤;馮平;徐剛;彭小波;劉勇
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學
• 主分類號: G01M1/36
• 分類號: G01M1/36;G05B19/042;G05D27/02
• 代理公司: 深圳市恒申知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44312
• 代理人: 陳健

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及主軸在線動平衡技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高速電主軸的在線動平衡補償裝置。?

背景技術(shù)

旋轉(zhuǎn)機械的轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動時，由于機械加工中，材料密度分布不均勻、加工毛坯的缺陷、加工誤差、裝配誤差或者設(shè)計等原因，都或多或少使轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均勻，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)子不平衡的問題。而由于轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動是旋轉(zhuǎn)機械振動中最為常見的一種現(xiàn)象，特別對高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備尤為常見。盡管很多大型旋轉(zhuǎn)機械在制造廠都做過單轉(zhuǎn)子平衡，但由于現(xiàn)場運行條件與制造廠進行平衡的條件不同，軸系平衡狀態(tài)可能會由于安裝、運行條件、磨損、甚至部件飛脫、熱變形等原因發(fā)生變化。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，旋轉(zhuǎn)機械由于振動原因?qū)е略O(shè)備失效的大約為60％～70％，其中，因轉(zhuǎn)子不平衡而導致失效的比例為30％左右。轉(zhuǎn)子不平衡給機電設(shè)備的工作性能造成了很大的負面影響，同時也是誘發(fā)、加劇其它故障的重要原因。因轉(zhuǎn)子不平衡而引起振動的問題已日益突出，甚至在一些領(lǐng)域已經(jīng)成為制約整個行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、性能進一步提高的瓶頸，動平衡技術(shù)的重要性也愈加彰顯。?

近年來，數(shù)字信號處理技術(shù)、通信移植技術(shù)、總線技術(shù)、自動控制技術(shù)等的快速發(fā)展，帶動了高速度、高精密性的動平衡技術(shù)數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化日新月異的發(fā)展。現(xiàn)代轉(zhuǎn)子動平衡技術(shù)通常可分為工藝動平衡、現(xiàn)場動平衡、在線動平衡三類。工藝動平衡是指在動平衡機上進行的平衡；現(xiàn)場動平衡是指轉(zhuǎn)子在實際工作的條件下，利用一些現(xiàn)場測試和分析設(shè)備對轉(zhuǎn)子實施的平衡操作；在線動平衡是指在機組不停機的狀態(tài)下，利用一種自動控制機構(gòu)來實現(xiàn)對?轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的平衡的方法。?

目前，在線動平衡補償方法歸納起來可分為二大類，第一類從質(zhì)量方面著手，通過加重去重的方法直接將轉(zhuǎn)子的重心移到旋轉(zhuǎn)中心，稱之為直接在線動平衡裝置，包括噴涂法、噴液法及激光去重法等。第二類采用力的方法，即給轉(zhuǎn)子長期提供與不平衡矢量方向相反、大小相等的力，當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，將其重心強拉至旋轉(zhuǎn)中心，稱為間接在線動平衡裝置，如采用電磁軸承方法及電磁圓盤方法等。上述第一類方法會破壞轉(zhuǎn)子的質(zhì)量，容易產(chǎn)生新的不平衡，效率低。對于上述第二類方法，圓盤在運行過程中一直受平衡電磁力的作用，對于長期運行的旋轉(zhuǎn)機械來說，能耗大，并且機械結(jié)構(gòu)復雜、操作繁瑣、故障率高。?

實用新型內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種高速電主軸的在線動平衡補償裝置及用于控制兩套所述補償裝置的控制系統(tǒng)。?

所述補償裝置，包括：?

第一內(nèi)環(huán)，其固定地套在所述電主軸的轉(zhuǎn)子上，隨所述轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動；?

第二內(nèi)環(huán)，其與所述第一內(nèi)環(huán)交錯相對，且固定地套在所述轉(zhuǎn)子上，隨所述轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動；?

平衡環(huán)，其自身帶有一個不平衡矢量，套在所述第一內(nèi)環(huán)及第二內(nèi)環(huán)上，在其中一個內(nèi)環(huán)的驅(qū)動下隨該內(nèi)環(huán)同步轉(zhuǎn)動，并能在外力的作用下沿所述轉(zhuǎn)子軸心方向作軸向移動，作軸向移動時，所述平衡環(huán)由其中一個內(nèi)環(huán)驅(qū)動切換為由另一個內(nèi)環(huán)驅(qū)動，每當所述平衡環(huán)由其中一個內(nèi)環(huán)驅(qū)動切換為由另一個內(nèi)環(huán)驅(qū)動時，所述平衡環(huán)就相對所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一個角度。?

進一步地，所述平衡環(huán)兩側(cè)安裝有彈性元件，所述彈性元件以大小相等，方向相反的力將所述平衡環(huán)向中間壓緊，使所述平衡環(huán)保持同時套在所述第一內(nèi)環(huán)及第二內(nèi)環(huán)上。?

本實用新型的基本思想是采用兩套所述補償裝置，使其合成一個不平衡矢?量，以平衡所述轉(zhuǎn)子的不平衡矢量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型實施例所提供的補償裝置，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。在補償過程中，通過改變所述補償裝置中自身帶有不平衡矢量的平衡環(huán)與所述轉(zhuǎn)子的相對位置關(guān)系來平衡所述轉(zhuǎn)子的不平衡矢量，不加重也不去重，不會破壞所述轉(zhuǎn)子本身的質(zhì)量，無須停機。同時，在所述平衡環(huán)兩側(cè)加入彈性元件使得在補償過程中，無須一直對所述平衡環(huán)施加外力，可節(jié)省能耗。?

附圖說明

圖1：本實用新型實施例提供的補償裝置安裝在轉(zhuǎn)子上時的立體示意圖；?

圖2：本實用新型實施例提供的補償裝置安裝在轉(zhuǎn)子上時的主視圖；?

圖3：本實用新型實施例提供的第一內(nèi)環(huán)主視圖；?

圖4：本實用新型實施例提供的第二內(nèi)環(huán)主視圖；?

圖5：本實用新型實施例提供平衡環(huán)主視圖；?

圖6：本實用新型實施例提供的補償裝置安裝在轉(zhuǎn)子上時的側(cè)視圖；?

圖7：本實用新型實施例提供的補償裝置安裝在轉(zhuǎn)子上時的透視圖1；?

圖8：本實用新型實施例提供的補償裝置安裝在轉(zhuǎn)子上時的透視圖2；?

圖9：本實用新型實施例提供的帶噴氣口的兩套補償裝置安裝在轉(zhuǎn)子上時的主視圖；?