[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)平衡控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110496663.7
• 申請(qǐng)日: 2021-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113203522B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董雪明;楊文明;劉北英;杜美林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01M1/38
• 分類號(hào): G01M1/38
• 代理公司: 北京正陽(yáng)理工知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

本發(fā)明公開(kāi)的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的動(dòng)平衡控制系統(tǒng)及方法，屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械平衡控制領(lǐng)域。本發(fā)明包括第一位移傳感器、第二位移傳感器、第三位移傳感器、第四位移傳感器、通信單元、上位機(jī)、主控程序、數(shù)據(jù)采集卡、控制器、光電開(kāi)關(guān)、電機(jī)和質(zhì)量塊、接觸開(kāi)關(guān)；主控程序安裝于上位機(jī)內(nèi)，第一、第二、第三、第四位移傳感器分別與通信單元相連，通信單元、上位機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡依次連接，控制器、光電開(kāi)關(guān)分別與數(shù)據(jù)采集卡相連，電機(jī)和質(zhì)量塊、接觸開(kāi)關(guān)分別與控制器連接；子控制器與子電機(jī)和質(zhì)量塊、子接觸開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)連接。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械不平衡力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)調(diào)整，同時(shí)可適應(yīng)不同的轉(zhuǎn)速，使動(dòng)平衡控制靈活方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的動(dòng)平衡控制系統(tǒng)及方法，屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械平衡控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

旋轉(zhuǎn)機(jī)械高速旋轉(zhuǎn)引起的不平衡是機(jī)械振動(dòng)和噪聲的主要來(lái)源。如何監(jiān)測(cè)不平衡量并進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整使加速度達(dá)到所需精度是旋轉(zhuǎn)機(jī)械及其平衡控制領(lǐng)域中需要解決的難題。

發(fā)明專利【CN109894285A】提出了一種應(yīng)用三軸加速度計(jì)測(cè)量離心機(jī)不平衡量的方法，該方法通過(guò)對(duì)離心機(jī)振動(dòng)的檢測(cè)判斷其工作狀態(tài)是否處于可接受的平衡狀態(tài)。【DE19539633A1】公開(kāi)了一種離心機(jī)及用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)部件不平衡的裝置，該裝置應(yīng)用加速度傳感器檢測(cè)離心機(jī)不平衡引起的振蕩信號(hào)，并通過(guò)與參考信號(hào)比較判斷離心機(jī)平衡狀態(tài)是否滿足要求。發(fā)明專利【CN107206399A】和【CN107206399B】公開(kāi)了一種應(yīng)用距離傳感器提供的離心機(jī)振幅信號(hào)判斷引起不平衡原因的方法。上述參考專利的一個(gè)缺點(diǎn)是未給出消除離心機(jī)不平衡的解決方案。專利【CN110882853A】公開(kāi)了一種通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)整離心機(jī)重心位置的方法，但該方法對(duì)于大型離心機(jī)并不適用。專利【CN111207998A】公開(kāi)了一種離心機(jī)動(dòng)平衡系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用液壓系統(tǒng)將油液輸送至轉(zhuǎn)臂，并向轉(zhuǎn)臂一端的減重中心孔注油，達(dá)到平衡調(diào)整的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開(kāi)的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)平衡控制系統(tǒng)及方法要解決的技術(shù)問(wèn)題是：通過(guò)三個(gè)位移傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn)主軸的偏擺量，根據(jù)檢測(cè)到的偏擺量值計(jì)算旋轉(zhuǎn)機(jī)械達(dá)到平衡時(shí)安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)上的平衡塊需要移動(dòng)的位移值，并控制平衡塊動(dòng)作，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)平衡的目的。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械不平衡力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)調(diào)整，同時(shí)可適應(yīng)不同的轉(zhuǎn)速，使動(dòng)平衡控制靈活方便。

本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明公開(kāi)的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)平衡控制系統(tǒng)，包括第一位移傳感器、第二位移傳感器、第三位移傳感器、第四位移傳感器、通信單元、上位機(jī)、主控程序、數(shù)據(jù)采集卡、控制器、光電開(kāi)關(guān)、電機(jī)和質(zhì)量塊、接觸開(kāi)關(guān)。

所述主控程序安裝于所述上位機(jī)內(nèi)，所述第一位移傳感器、所述第二位移傳感器、所述第三位移傳感器、所述第四位移傳感器分別與所述通信單元相連，所述通信單元、所述上位機(jī)、所述數(shù)據(jù)采集卡依次連接，所述控制器、所述光電開(kāi)關(guān)分別與所述數(shù)據(jù)采集卡相連，所述電機(jī)和質(zhì)量塊、所述接觸開(kāi)關(guān)分別與所述控制器連接。

所述電機(jī)和質(zhì)量塊至少包括一個(gè)子電機(jī)和質(zhì)量塊，相應(yīng)地，所述控制器至少包括一個(gè)子控制器，所述接觸開(kāi)關(guān)至少包括一個(gè)子接觸開(kāi)關(guān)；所述子控制器與所述子電機(jī)和質(zhì)量塊、所述子接觸開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)連接。

所述子電機(jī)和質(zhì)量塊成等夾角排列安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)盤(pán)或懸臂上。

所述第一位移傳感器、所述第二位移傳感器、所述第三位移傳感器、所述第四位移傳感器用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)機(jī)械主軸的偏擺量和偏擺角度；所述第一位移傳感器與所述第二位移傳感器安裝在主軸的同一水平位置，它們之間的夾角為90°；所述第三位移傳感器與所述第四位移傳感器安裝在主軸的同一水平位置，它們之間的夾角為90°；所述第一位移傳感器與所述第三位移傳感器位于同一豎直位置；所述第二位移傳感器與所述第四位移傳感器位于同一豎直位置。