CN101514934B - 一种盘类转子动平衡测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种盘类转子动平衡测量装置，包括本体套、螺纹堵塞，其特征在于：一多功能活塞筒的下部设有第一及第二密封环，中部为外圆锥面，上部伸出本体套并设有第一和第二外螺纹，其下部和中部与本体套配合；三套定位组件分别配合在本体套上的第一、第二和第三定位阶梯孔内，露在定位阶梯孔外的一端呈圆弧面，插入定位阶梯孔的一端与多功能活塞筒中部的外圆锥面接触；一压紧螺母与多功能活塞筒上部的第一外螺纹配合；一油压调节组件连接在多功能活塞筒的上端；在螺纹堵塞的上端面、本体套和多功能活塞筒的部分内壁及油压调节组件的下端面之间形成的腔体内注有机油。具有以下优点：保证了被测盘类转子的定位精度，测量结果准确；定位装夹简便、容易操作。

Description

一种盘类转子动平衡测量装置

技术领域

本发明涉及机械零部件动平衡测量装置，具体涉及一种盘类转子动平衡测量装置。

背景技术

需要做动平衡试验的盘类转子，在动平衡试验时普遍出现测不准的问题。如发动机飞轮的动平衡试验就经常出现这种情况：同一飞轮转子用几个平衡机测量，却得到很不相同的不平衡量读数值；同一飞轮转子在同一台立式动平衡机上测量，只要飞轮转子相对工装转一角度装夹，就可以测出很不相同的不平衡量读数值。不管你重新装夹多少次，很难找到相同的读数。出现这种情况的原因，除了立式动平衡机说明书指出的环境条件会影响测量值之外，被测飞轮转子的装夹状态是影响不平衡量测量值最重要的原因。

根据不平衡量概念可知，任何一个飞轮转子，其相对于给定旋转中心的不平衡质量分布状态是特定的，也就是说，飞轮转子对给定旋转中心的不平衡量是一定的；而同一飞轮转子，对不同的旋转中心的质量分布是不同的，因此，同一飞轮转子对不同的旋转中心，其不平衡量当然不同。这就是说用平衡机测量飞轮转子不平衡量时，如果飞轮转子中心与平衡机主轴总成中心不重合，平衡机就测不准飞轮转子的不平衡量。而两中心不重合主要是被测飞轮转子在工装上的装夹状态差异造成的。

根据立式动平衡机原理和产生误差原因，要测准飞轮转子的不平衡量，只有使被测飞轮转子本身的基圆中心线与动平衡机主轴总成中心线重合，或者任意装夹工件，两者中心线保持平行位置固定不变。这就要求每件被测飞轮转子装夹在工装上时，不仅要垂直于平衡机的主轴中心，同时被测工件的基圆端面与工装的定位圆面之间不得有间隙，且装夹过程和测量过程中，被测转子中心对平衡机主轴中心的位置不得随夹紧力的大小而变化。否则即使设备、环境条件正常，也会出现测不准情况。

按照通常的机械加工中定位工装的设计规范、方法及精度要求设计出的工装，其定位端面和定位圆面是不能同时与飞轮转子的基圆端面和外圆表面完全重合的，所以，根本不能用于飞轮转子的动平衡测量的。

发明内容

本发明的目的：提出一种盘类转子动平衡测量装置，该装置能准确装夹定位被测的盘类转子，使其定位端面和定位圆面能同时与盘类转子的基圆端面和基圆外圆表面完全重合的，保证测量精度，解决盘类转子不平衡量测量不准的问题。

本发明所述的一种盘类转子动平衡测量装置，包括下端为圆盘的本体套、配合连接在本体套下端圆盘中心部位的螺纹堵塞，在本体套上设有一限位螺孔，其特征在于：

一多功能活塞筒的下部设有限位槽、第一密封环及第二密封环，多功能活塞筒的中部为圆锥面，多功能活塞筒的上部伸出本体套并设有第一外螺纹和第二外螺纹，该多功能活塞筒的下部和中部与本体套的内壁配合；与本体套上的限位孔配合的限位螺钉的端部与多功能活塞筒下部的限位槽接触；

三套结构相同的定位组件分别配合在本体套上的第一定位阶梯孔、第二定位阶梯孔和第三定位阶梯孔内，三套定位组件露在定位阶梯孔外的一端呈圆弧面，插入定位阶梯孔的一端与多功能活塞筒中部的圆锥面接触；

一压紧螺母与多功能活塞筒上部的第一外螺纹配合；

一油压调节组件连接在多功能活塞筒的上端，该油压调节组件的一部分与多功能活塞筒的内壁配合；

在螺纹堵塞的上端面、本体套的部分内壁、多功能活塞筒的下端面和部分内壁及油压调节组件的下端面之间形成的腔体内注有机油。

所述的一种盘类转子动平衡测量装置，其所述的定位组件包括一端为斜面并与本体套上的一个定位阶梯孔配合的定位顶杆、与本体套上的一个定位阶梯孔配合的限位块和支承螺母、设在定位顶杆与限位块和支承螺母之间的压簧，定位顶杆一端的斜面与多功能活塞筒中部的圆锥面接触，其作用是将多功能活塞筒的轴向移动转化成定位块的向外伸出或向内缩进；定位组件还包括通过螺钉连接在定位顶杆另一端的定位块，该定位块露在外面的一面呈圆弧面。

所述的一种盘类转子动平衡测量装置，其所述的油压调节组件包括上部设有一台阶的活塞管、设在活塞管下部的第一“O”形密封环及第二“O”形密封环、一端套在活塞管上部台阶上的液压调节套、与活塞管上端配合并与液压调节套紧靠的锁紧螺母、与活塞管上端的内螺纹配合的堵塞螺钉、设在活塞管上端与堵塞螺钉之间的平垫圈和密封平胶皮，活塞管与多功能活塞筒的内壁配合；液压调节套设有的内螺纹与多功能活塞筒上部的第二外螺纹配合连接。

测量时，本体套下端的圆盘与平衡机的主轴连接，本体套上端面独立对被测盘类转子的基圆端面定位。

液压调节组件的功能是：使多功能活塞筒作轴向移动。液压调节套在多功能活塞筒的第二外螺纹上旋进或旋出，带动活塞管在多功能活塞筒中作旋进或旋出的移动。液压调节套旋进时，机油压力增大，机油推动多功能活塞筒伸出。要使多功能活塞筒缩进时，先使压紧螺母旋松1-2牙，然后，左旋转液压调节套，使活塞管向外退出。此时活塞管的端面与机油液体之间出现真空带；而同时压紧被测盘类转子的压紧螺母、液压调节组件的上端面等受外界空气压力作用和多功能活塞筒、压紧螺母和液压调节组件等的自重作用，使得多功能活塞筒自动向里退缩

多功能活塞筒的轴向移动，即推动定位组件的定位顶杆和定位块的伸出(即对被测盘类转子定心)和缩进(即解除定心动作，并可卸下被测盘类转子)。由于定位顶杆和定位块的伸出和缩进是靠多功能活塞筒的轴向移动和压簧的弹力来实现的，所以，定位组件的功能实现与被测盘类转子的端面定位无关；由于对被测盘类转子的夹紧，是靠多功能活塞筒上的外锥面、第一外螺纹和压紧螺母、本体套上端面以及其内部的内锥面来实现的，所以，与定位组件的定心定位的动作无关。

本发明和现有技术相比具有以下优点：

(1)端面定位、基圆定心和夹紧被测盘类转子等功能各自独立，互不影响，从而保证了被测盘类转子的定位精度，定位精度高，测量结果准确，可达到微米级；

(2)制造加工工艺性很好，容易制造；

(3)定位装夹简便、容易操作，适合于单件和批量加工产品；

(4)适用范围广，不仅对盘类转子的动平衡试验可靠实用，而且对以内孔和其端面定位的盘类零件也非常适用；

(5)本发明在工件定位上刚性很好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本体套的结构示意图。

图4是图3的A-A剖视图。

图5是多功能活塞筒的结构示意图。

图6是图5的仰视图。

图7是定位组件与本体套配合的示意图。

图8是油压调节组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

参见图1、图2、图3、图4、图5和图6，本发明所述的一种盘类转子动平衡测量装置，包括下端为圆盘的本体套1、配合连接在本体套下端圆盘中心部位的螺纹堵塞2，在本体套上设有一限位螺孔1-1；

一多功能活塞筒3的下部设有限位槽3-1、第一密封环3-2及第二密封环3-3，多功能活塞筒的中部为圆锥面3-7，多功能活塞筒的上部伸出本体套并设有第一外螺纹3-4和第二外螺纹3-5，该多功能活塞筒的下部和中部与本体套的内壁配合；与本体套上的限位孔1-1配合的限位螺钉4的端部与多功能活塞筒下部的限位槽3-1接触；

三套结构相同的定位组件5分别配合在本体套1上的第一定位阶梯孔1-2、第二定位阶梯孔1-3和第三定位阶梯孔1-4内，三套定位组件露在定位阶梯孔外的一端呈圆弧面，插入定位阶梯孔的一端与多功能活塞筒中部的外圆锥面接触；

一压紧螺母6与多功能活塞筒3上部的第一外螺纹3-4配合；

一油压调节组件7连接在多功能活塞筒的上端，该油压调节组件的一部分与多功能活塞筒的内壁3-6配合；

在螺纹堵塞2的上端面、本体套1的部分内壁、多功能活塞筒3的部分内壁和油压调节组件7的下端面之间形成的腔体内注有机油8。

参见图7，所述的定位组件5包括一端为斜面并与本体套上的一定位阶梯孔配合的定位顶杆5-1、与本体套上的一定位阶梯孔配合的限位块5-2和支承螺母5-3、设在定位顶杆与限位块和支承螺母之间的压簧5-4，定位顶杆一端的斜面与多功能活塞筒中部的外圆锥面接触；定位组件还包括通过螺钉5-5连接在定位顶杆另一端的定位块5-6，该定位块露在外的一面呈圆弧面。

参见图8，所述的油压调节组件7包括上部设有一台阶的活塞管7-3、设在活塞管下部的第一“O”形密封环7-1及第二“O”形密封环7-2、一端套在活塞管上部台阶上的液压调节套7-4、与活塞管上端配合并与液压调节套紧靠的锁紧螺母7-5、与活塞管上端的内螺纹配合的堵塞螺钉7-6、设在活塞管上端与堵塞螺钉之间的平垫圈7-7和密封平胶皮7-8，活塞管7-3与多功能活塞筒3的内壁配合；液压调节套7-4设有的内螺纹与多功能活塞筒3上部的第二外螺纹3-5配合连接。

本发明的工作过程如下：

A、定位夹紧被测盘类转子：

(1)取下压紧螺母6；

(2)将被测盘类转子经过液压调节组件7，装在本体套1的上端面上，并让压紧螺母与被测盘类转子轻微接触。这样使被测盘类转子得到垂直于立式动平衡机主轴中心的定位；

(3)使被测盘类转子定心的操作过程：右旋转液压调节套7-4，使活塞管7-3向里推进而压缩机油8，机油将推力传递给多功能活塞筒2的下端部的端面，使其朝被测盘类转子作轴向移动。多功能活塞杆上的锥面朝被测盘类转子方向的轴向移动，推动三套定位组件5动作，三套定位组件的定位顶杆5-1向外移动，使三套定位组件的定位块5-6分别向外伸出，定位块5-6的外圆弧面与被测盘类转子接触，从而使被测盘类转子得到定心定位。同时三套定位组件的压簧5-4始终保持压缩蓄势，使定位块随时存在向里被缩进的势能；

(4)对被测盘类转子的定心和端面定位被分别完成后，可将压紧螺母6旋紧而压紧被测盘类转子。

B、卸取被测盘类转子：

(1)先使压紧螺母6旋松1-2牙；

(2)逆时针转动液压调节套7-4，使活塞管向外退出；此时活塞管的端面与机油液体之间出现真空带；而同时压紧被测盘类转子的压紧螺母、油压调节组件外端面等受外界空气压力作用和多功能活塞筒、压紧螺母等的自重作用，使得多功能活塞筒向里退缩，从而造成定位组件中的3个定位顶杆，在压簧的作用下带动定位块向里退缩；

(3)将压紧螺母6完全取出，即可容易地将被测盘类转子取出。

Claims (1)

1.一种盘类转子动平衡测量装置，包括下端为圆盘的本体套(1)、配合连接在本体套下端圆盘中心部位的螺纹堵塞(2)，在本体套上设有一限位螺孔(1-1)，其特征在于：

一多功能活塞筒(3)的下部设有限位槽(3-1)、第一密封环(3-2)及第二密封环(3-3)，多功能活塞筒的中部为圆锥面(3-7)，多功能活塞筒的上部伸出本体套并设有第一外螺纹(3-4)和第二外螺纹(3-5)，该多功能活塞筒的下部和中部与本体套的内壁配合；与本体套上的限位螺孔(1-1)配合的限位螺钉(4)的端部与多功能活塞筒下部的限位槽(3-1)接触；

三套结构相同的定位组件(5)分别配合在本体套(1)上的第一定位阶梯孔(1-2)、第二定位阶梯孔(1-3)和第三定位阶梯孔(1-4)内，三套定位组件露在定位阶梯孔外的一端呈圆弧面，插入定位阶梯孔的一端与多功能活塞筒中部的圆锥面接触；

一压紧螺母(6)与多功能活塞筒(3)上部的第一外螺纹(3-4)配合；

一油压调节组件(7)连接在多功能活塞筒的上端，该油压调节组件的一部分与多功能活塞筒的内壁(3-6)配合；

在螺纹堵塞(2)的上端、本体套(1)的部分内壁、多功能活塞筒(3)的部分内壁和油压调节组件(7)的下端之间形成的腔体内注有机油(8)；

所述的定位组件(5)包括一端为斜面并与本体套上的一定位阶梯孔配合的定位顶杆(5-1)、与本体套上的一定位阶梯孔配合的限位块(5-2)和支承螺母(5-3)、设在定位顶杆与限位块和支承螺母之间的压簧(5-4)，定位顶杆一端的斜面与多功能活塞筒中部的圆锥面接触；还包括通过螺钉(5-5)连接在定位顶杆另一端的定位块(5-6)，该定位块露在外面的一面呈圆弧面；

所述的油压调节组件(7)包括上部设有一台阶的活塞管(7-3)、设在活塞管下部的第一“O”形密封环(7-1)及第二“O”形密封环(7-2)、一端套在活塞管上部台阶上的液压调节套(7-4)、与活塞管上端配合并与液压调节套紧靠的锁紧螺母(7-5)、与活塞管上端的内螺纹配合的堵塞螺钉(7-6)、设在活塞管上端与堵塞螺钉之间的平垫圈(7-7)和密封平胶皮(7-8)，活塞管(7-3)与多功能活塞筒(3)的内壁配合；液压调节套(7-4)设有的内螺纹与多功能活塞筒(3)上部的第二外螺纹(3-5)配合连接。

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