[發明專利]一種超精密柔性轉子雙面在線去重動平衡系統

有效

• 申請號: 202010018856.7
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111168244B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 運俠倫;袁世玨;梅雪松;姜歌東;王晨;龐哲凱
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B23K26/36
• 分類號: B23K26/36;B23K26/70
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種超精密柔性轉子雙面在線去重動平衡系統，包括超高速柔性主軸(14)，超高速柔性主軸(14)支撐在主軸夾具(13)上，其特征在于：超高速柔性主軸(14)的兩端安裝有不平衡去重盤(12)，超高速柔性主軸(14)高速旋轉下，通過激光器對不平衡去重盤(12)不同相位去重區域(1202)的材料精確去除實現整個主軸系統的質量調整，完成不平衡質量補償工作；每個不平衡去重盤(12)旁邊配合有一個激光在線去重系統，兩個激光在線去重系統和一個測控系統連接；激光在線去重系統通過擺頭機構實現激光器兩個方向的旋轉運動調姿，整個擺頭機構通過絲杠滑塊副與絲杠導軌副實現整體上下和左右兩個方向的位置調整；測控系統包括振動傳感器(8)以及擁有信號接收、信號采集處理、控制與界面顯示功能的測控集成箱(6)，實現復雜工況條件下主軸振動信號的采集與不平衡特性的精確提取、主軸不平衡質量等效計算與去重軌跡規劃、激光去重系統位置與去重激光器姿態調整控制、激光脈沖發射控制以及人機交互的功能。

2.根據權利要求1所述的一種超精密柔性轉子雙面在線去重動平衡系統，其特征在于：所述的不平衡去重盤(12)通過鎖緊螺母被安裝在超高速柔性主軸(14)兩端，不平衡去重盤(12)中間所開的安裝孔(1203)為錐形孔，與超高速柔性主軸(14)兩端的短錐面相互配合實現安裝定位；不平衡去重盤(12)端面被均勻劃分成四等份，每等份的去重區域(1202)設置在不同的半徑范圍內，其余區域為非去重部位，全部涂上反光材料(1201)；不平衡去重盤(12)上設有區域標記點(1204)，用作不平衡零相位參考點。

3.根據權利要求1所述的一種超精密柔性轉子雙面在線去重動平衡系統，其特征在于：所述的激光去重系統包括去重激光器(9)，去重激光器(9)安裝在激光器支架(10)上，激光器支架(10)通過支架安裝軸(3)安裝在擺頭支架(11)上，擺頭支架(11)固定于導軌滑塊副(2)上，導軌滑塊副(2)連接在絲杠導軌副1上；激光器支架(10)一個側面安裝有一個調姿電機一(4)，擺頭支架(11)內部安裝有調姿電機二(16)，調姿電機二(16)和支架安裝軸(3)連接，調姿電機一(4)和激光器(5)外殼的轉軸連接，調姿電機二(16)、調姿電機一(4)分別用以調整激光器支架(10)和去重激光器(9)的角度，實現兩個方向的旋轉擺動調整，使用光電傳感器實現調姿基準確定。

4.根據權利要求1所述的一種超精密柔性轉子雙面在線去重動平衡系統，其特征在于：所述的測控系統包括安裝在主軸夾具(13)上的振動傳感器(8)，振動傳感器(8)的輸出通過信號接收器(6-1)、數據采集卡(6-2)和上位機(6-3)的輸入連接，上位機(6-3)通過運動控制卡(6-4)即控制激光去重系統的位置；上位機(6-3)通過數字控制卡(6-5)控制去重激光器(9)進行去重工作。

5.根據權利要求4所述的一種超精密柔性轉子雙面在線去重動平衡系統，其特征在于：所述的信號接收器(6-1)、數據采集卡(6-2)、上位機(6-3)、運動控制卡(6-4)與數字控制卡(6-5)集成在測控集成箱(6)內，上位機(6-3)中集成有無試重不平衡矢量解算方法、在線平衡去重切除軌跡規劃算法及運動控制算法的軟件執行程序。

6.根據權利要求4所述的一種超精密柔性轉子雙面在線去重動平衡系統，其特征在于：所述的振動傳感器(8)為無線振動傳感器，振動傳感器(8)通過無線發射器(7)和信號調理接收器(6-1)實現數據傳輸，信號傳輸所用的通訊技術為5G傳輸技術。