CN102062669A - 双主轴高速针刺机现场动平衡的校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双主轴高速针刺机现场动平衡的校正方法，通过振动传感器(11)测量主轴箱振动的幅值和相位，光电传感器(12)测量主轴(5)转速；在飞轮平衡配重块定位处(6)或以主轴轴心为原点与飞轮平衡配重块定位处(6)相位相差180°位置处加试验质量对双主轴高速针刺机进行现场动平衡校正，满足更高转速针刺机的要求，把现场动平衡技术应用到校正双主轴高速针刺机动平衡中，能高效、精确解决双主轴高速针刺机现场动平衡问题。

Description

双主轴高速针刺机现场动平衡的校正方法 

技术领域

本发明涉及一种现场动平衡的校正方法，特别是一种用现场动平衡技术校正对称式双主轴曲柄摇杆机构动平衡的方法。 

背景技术

双主轴高速针刺机的主轴箱传动机构的结构及原理如图1所示，偏心轮7在主轴5的带动下旋转，并带动连杆8运动，连杆8带动联接板4、推杆3以及活动梁1和针板(针板固定在活动梁下方)在固定导套2的导向下做高速上下往复运动。左右两主轴做同步的转动，在这一运转过程中会产生很大的惯性力，平衡飞轮9用来平衡这一惯性力。主轴箱传动机构的运动过程是比较复杂的，因为整个过程的惯性力是变化的。能否平衡掉这个惯性力，关系到双主轴高速针刺机的高速平稳运转，因此，平衡飞轮9的校正成为解决振动问题的关键。 

随着工业的不断发展，针刺机的针刺频率的不断提高，对针刺机机械运转的精度要求也越来越高。机械的不平衡总是以显著的振动形式表现出来，为消除不平衡的存在，以延长机器的寿命，改善工作性能，达到平稳运行，更重要的是为了提高高速针刺机针刺频率以增加产能，迫切需要对高速针刺机动平衡作高效、精确的校正。而目前国内针刺机的动平衡没有技术的手段来做精确的校正，完全是估算或者凭经验来校正。 

传统的动平衡机平衡精度高、速度快，但是这只能保证转子在动平衡机上达到平衡，而不能保证装到工作部位上也是平衡的。另外，双主轴高速针刺机运动系统除两主轴的同步转动，还包含活动梁等关键零部件的上下往复运动，因此，传统的动平衡机无法解决高速针刺机的振动问题。 

现场动平衡技术是旋转机械在工作转速下，对其进行振动测量、分析和平衡校正的一种动平衡试验方法。现场动平衡技术广泛应用于大型高速机械由于条件限制装机前未作高速动平衡的场合；由于安装条件改变或加装连接件、机器的工作条件与动平衡机实验条件不同的场合等。现场动平衡不需要拆卸机器也不需要使用平衡机就可以简单快捷、经济有效的测定和消除不平衡，减少不平衡振动对设备的危害，解决传统动平衡机解决不了机器设备的现场振动问题。 

但是不论传统动平衡机还是现场动平衡技术，都是校正单主轴转子的动平衡，把现场动平衡技术应用到双主轴高速针刺机，面临着两个新的问题： 

1.高速针刺机为双主轴结构； 

2.高速针刺机不是纯粹的转子的旋转运动，还有活动梁等零部件的上下往复运动。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是利用现场动平衡技术提供一种高效、精确的双主轴高速针刺机现场动平衡校正方法。 

为了解决上述的技术问题，本发明的技术方案是：一种双主轴高速针刺机现场动平衡的 校正方法，其包括以下步骤： 

(1)将振动传感器(11)安放在双主轴高速针刺机的主轴箱的箱体(10)的边缘，用来测量整个箱体的振动，光电传感器(12)放在箱体(10)边缘主轴中部位置，并在主轴偏心方向贴好反光标签，让光电传感器(12)发出的光正好照射在主轴(5)的中部，并照射在反光标签(13)上； 

(2)空车运转，通过振动传感器(11)测量主轴箱振动的幅值和相位，光电传感器(12)测量主轴(5)转速； 

(3)在双主轴高速针刺机的主轴箱的平衡飞轮(9)上设置有飞轮平衡配重块定位处(6)，在飞轮平衡配重块定位处(6)或以主轴轴心为原点与飞轮平衡配重块定位处(6)相位相差180°位置处加试验质量，要精确称量实验铁板及螺栓的重量，并且试验质量要平均加在四个平衡飞轮(9)上； 

(4)试验运转，测量振动幅值及相位； 

(5)根据上述步骤(2)、(3)、(4)的测试结果，计算校正质量及相位，并按计算结果加校正质量； 

(6)检验振动幅值及剩余不平衡量，若达到动平衡精度则停止校正，否则继续加校正质量进行进一步校正，直到达到动平衡精度要求为止。 

根据双主轴高速针刺机的结构特点，用现场动平衡技术校正双主轴高速针刺机的动平衡，必须做到以下三点： 

1.试验质量必须加在飞轮平衡配重块定位处(6)或以主轴轴心为原点与飞轮平衡配重块定位处(6)相位相差180°位置处。这和以往动平衡机或现场动平衡最大的不同点之一，是由双主轴高速针刺机的结构决定的。现场动平衡是根据所加试验质量及对振动的影响来计算校正质量的，由于双主轴高速针刺机的对称结构，试验质量产生的水平惯性力会相互抵消掉，但现场动平衡不会考虑这个因素，最终会导致计算错误。 

2.采用单校正平面校正动平衡，这是由于双主轴高速针刺机的对称结构决定的。 

3.试验质量和校正质量要同时、平均加在四个平衡飞轮同一相位，这也是和以往动平衡机或现场动平衡最大的不同点之一。 

本发明具有的有益效果是： 

1.无纺机械是非标产品，产品规格种类繁杂，而且很多传动件为铸件，更带来了平衡计算的难度，国内大多无纺行业都是凭经验配重，但这只能对静平衡做粗略的校正，无法满足更高转速针刺机的要求，把现场动平衡技术应用到校正双主轴高速针刺机动平衡中，能高效、精确解决双主轴高速针刺机现场动平衡问题。 

2.解决了双主轴高速针刺机的动平衡校正问题，有利于国内高速针刺机提升平稳运转速 度。 

3.以往现场动平衡只能校正单主轴旋转机械的动平衡，把现场动平衡技术成功应用到校正双主轴高速针刺机动平衡中，也为校正双主轴旋转机械的动平衡提供了更高效便捷的方案。 

附图说明

图1为双主轴高速针刺机的主轴箱传动机构的结构示意图。 

图2为双主轴高速针刺机的主轴箱传动机构的结构简图。 

具体实施方式

如图1所示，双主轴高速针刺机的主轴箱传动机构的偏心轮7在主轴5的带动下旋转，并带动连杆8运动，连杆8带动联接板4、推杆3以及活动梁1和针板(针板固定在活动梁下方)在固定导套2的导向下做高速上下往复运动。左右两主轴做同步的转动，在这一运转过程中会产生很大的惯性力，平衡飞轮9用来平衡这一惯性力。 

如图2所示，由于两根主轴的旋转方向是相对的，结构又是对称的，每根主轴的不平衡因子产生振动的水平方向分量是相互抵消的，因此这种双主轴式高速针刺机水平振动很小，我们对双主轴式高速针刺机的配平衡也不用考虑所加配重产生的水平往复力。那么针对这种结构，我们可以得到两个结论：1、平衡配重一定在A点或B点所在的相位，即飞轮平衡配重块定位处(6)或以主轴轴心为原点与飞轮平衡配重块定位处(6)相位相差180°位置处；2、平衡配重附加产生的水平惯性力相互抵消，不用考虑。 

因此本双主轴高速针刺机现场动平衡的校正方法，其包括以下步骤： 

(1)如图1所示，将振动传感器11安放在箱体10的边缘，用来测量整个箱体的振动，光电传感器12放在箱体10边缘主轴中部位置，并在主轴偏心方向贴好反光标签，让光电传感器12发出的光正好照射在主轴5的中部，并照射在反光标签13上。 

(2)空车运转，通过振动传感器11测量主轴箱振动的幅值和相位，光电传感器12测量主轴转速。 

(3)在图2中所示的A或B所在的相位加试验质量，这里要精确称量实验铁板及螺栓的重量，并且试验质量要平均加在四个平衡飞轮9上。 

(4)试验运转，测量振动幅值及相位。 

(5)根据上述步骤(2)、(3)、(4)的测试结果，计算校正质量及相位，并按计算结果加校正质量。 

由于双主轴结构的对称性，计算结果会在A或B所在相位附近，加校正质量时必须在四个平衡飞轮9上对称添加。 

(6)检验振动幅值及剩余不平衡量，若达到动平衡精度则停止校正，否则继续按提示加校正质量进行进一步校正，直到达到动平衡精度要求为止。 

如果使用现代化的动平衡数据采集装置和数据分析算法正确，大多1次校正就可以把振动幅值降低到1mm/s以内。 

上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。 

Claims (1)

1.一种双主轴高速针刺机现场动平衡的校正方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将振动传感器(11)安放在双主轴高速针刺机的主轴箱的箱体(10)的边缘，用来测量整个箱体的振动，光电传感器(12)放在箱体(10)边缘主轴中部位置，并在主轴偏心方向贴好反光标签，让光电传感器(12)发出的光正好照射在主轴(5)的中部，并照射在反光标签(13)上；

(2)空车运转，通过振动传感器(11)测量主轴箱振动的幅值和相位，光电传感器(12)测量主轴(5)转速；

(3)在双主轴高速针刺机的主轴箱的平衡飞轮(9)上设置有飞轮平衡配重块定位处(6)，在飞轮平衡配重块定位处(6)或以主轴轴心为原点与飞轮平衡配重块定位处(6)相位相差180°位置处加试验质量，要精确称量实验铁板及螺栓的重量，并且试验质量要平均加在四个平衡飞轮(9)上；

(4)试验运转，测量振动幅值及相位；

(5)根据上述步骤(2)、(3)、(4)的测试结果，计算校正质量及相位，并按计算结果加校正质量；

(6)检验振动幅值及剩余不平衡量，若达到动平衡精度则停止校正，否则继续加校正质量进行进一步校正，直到达到动平衡精度要求为止。

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