[發(fā)明專利]基于磁流變液的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡量定量測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610968118.2
• 申請(qǐng)日: 2016-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN106525336B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉永強(qiáng);廖英英;楊紹普;馬增強(qiáng);趙志宏;王久健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石家莊鐵道大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M1/20
• 分類號(hào): G01M1/20
• 代理公司: 石家莊國為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 林艷艷

本發(fā)明公開了一種基于磁流變液的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡量定量測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法，屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡領(lǐng)域。包括磁性液環(huán)、壓電式壓力傳感器、前置放大器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)、控制器、D/A轉(zhuǎn)換器，壓電式壓力傳感器與前置放大器的輸入端相連，前置放大器的輸出端與數(shù)據(jù)采集器的輸入端相連，數(shù)據(jù)采集器的輸出端連接于計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)與控制器相連，控制器與D/A轉(zhuǎn)換器相連，D/A轉(zhuǎn)換器通過導(dǎo)線輸出電流給磁性液環(huán)；壓電式壓力傳感器安裝于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)盤的上方；磁性液環(huán)安裝于轉(zhuǎn)盤表面，磁性液環(huán)的中心與轉(zhuǎn)盤中心重合。該測(cè)量方法使用簡(jiǎn)單、效率高，可一次性確定轉(zhuǎn)子不平衡量和不平衡位置；該測(cè)量系統(tǒng)體積小、質(zhì)量輕，可適用于各種型號(hào)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于磁流變液的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡量定量測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法。

背景技術(shù)

動(dòng)平衡技術(shù)作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械的關(guān)鍵性和基礎(chǔ)性技術(shù)，一直受到工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的密切關(guān)注。大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，轉(zhuǎn)子的不平衡通常是引起旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)的主要原因。不平衡會(huì)引起轉(zhuǎn)子的撓曲和內(nèi)應(yīng)力變化，加劇機(jī)器振動(dòng)，降低機(jī)器的工作效率，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起各種事故。不平衡不僅是旋轉(zhuǎn)機(jī)械主要的激振源，也是多種自激振動(dòng)的誘發(fā)因素，平衡狀況得到改善，其他的一些故障也將隨之緩解或消失。所以動(dòng)平衡技術(shù)的發(fā)展和完善，對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)有著重要意義。

目前，轉(zhuǎn)子不平衡量是用平衡機(jī)測(cè)定，用平衡機(jī)測(cè)量轉(zhuǎn)子所得不平衡量，是平衡機(jī)本身的不平衡量與轉(zhuǎn)子不平衡量的矢量和，由于平衡機(jī)測(cè)量零點(diǎn)基準(zhǔn)一直沒有解決，相應(yīng)地也不能獲得準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子不平衡量；另外，在設(shè)置不同角度零度參考點(diǎn)時(shí)，把轉(zhuǎn)子相對(duì)于平衡機(jī)旋轉(zhuǎn)一定角度，把轉(zhuǎn)子上的角度零度參考點(diǎn)沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的反方向移動(dòng)相同的角度，工序較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于磁流變液的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡量定量測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法，該測(cè)量方法使用簡(jiǎn)單、效率高，可一次性確定轉(zhuǎn)子不平衡量和不平衡位置；該測(cè)量系統(tǒng)體積小、質(zhì)量輕，可適用于各種型號(hào)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種基于磁流變液的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡量定量測(cè)量系統(tǒng)，包括磁性液環(huán)、壓電式壓力傳感器、前置放大器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)、控制器、D/A轉(zhuǎn)換器，壓電式壓力傳感器與前置放大器的輸入端相連，前置放大器的輸出端與數(shù)據(jù)采集器的輸入端相連，所述數(shù)據(jù)采集器的輸出端連接于計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)與控制器相連，所述控制器與D/A轉(zhuǎn)換器相連，D/A轉(zhuǎn)換器通過導(dǎo)線輸出電流給磁性液環(huán)；所述壓電式壓力傳感器安裝于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)盤的上方，其一端固定于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的支架上，另一端與轉(zhuǎn)盤接觸；所述磁性液環(huán)安裝于轉(zhuǎn)盤表面，磁性液環(huán)的中心與轉(zhuǎn)盤中心重合。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述磁性液環(huán)包括環(huán)形中空管路、導(dǎo)線外管,環(huán)形中空管路內(nèi)裝有磁流變液，沿環(huán)形中空管路的圓周均布有若干線圈，D/A轉(zhuǎn)換器與磁性液環(huán)之間的導(dǎo)線穿于導(dǎo)線外管內(nèi)，所述線圈分別與導(dǎo)線外管內(nèi)的導(dǎo)線連接，所述線圈的數(shù)量根據(jù)被測(cè)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)子最大直徑大小而定，轉(zhuǎn)子最大直徑越大，線圈數(shù)量相應(yīng)增多。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述導(dǎo)線外管是直徑小于環(huán)形中空管路的同心圓環(huán)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，在D/A轉(zhuǎn)換器與磁性液環(huán)之間的導(dǎo)線上設(shè)有滑環(huán)，所述導(dǎo)線經(jīng)滑環(huán)與線圈連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述線圈的數(shù)量不少于32個(gè)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述線圈采用干電池供電，干電池的容量和規(guī)格依據(jù)線圈的數(shù)量而定。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述供電干電池的最小電流為2A。

本發(fā)明還提供一種基于磁流變液的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡量定量測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方法，包括以下步驟：