CN102095556A - 高分离比静偶动平衡测量装置 - Google Patents

Abstract

高分离比静偶动平衡测量装置，属于动平衡检测设备。所述振动盘（2）的外周边对应设置有固定座（3），振动盘（2）上分别设有平扭机构（4）、弯摆机构（5），水平拉压传感机构（6）和垂直拉压传感机构（7），水平拉压传感机构（6）中的水平拉压杆（61）上设置有水平传感器（63），垂直拉压传感机构（7）中的垂直拉压杆（71）上设置有垂直传感器（73），所述的水平传感器（63）和垂直传感器（73）分别与计算机测控系统相连接。达到了既校正静不平衡力、又校正偶不平衡力的目的。测量精度高，检测误差小，整机结构简单，零件少，体积小巧，操作方便，运转平稳，可大大提高静偶动平衡测量和校正的劳动生产率和经济效益。

Description

高分离比静偶动平衡测量装置

技术领域

本发明涉及一种平衡测量装置，尤其涉及一种高分离比静偶动平衡测量装置。属于动平衡检测设备。 

背景技术

工业风扇以前由于其运转速度低，加之整体技术水平的落后，人们对风扇由于质量分布不均匀在运转时引起的离心惯性力也不太重视，所以工业风扇以前只进行静不平衡力Fr的检测及校正，而不进行偶不平衡力Fa校正。以前工业风扇的运转速度一般为1500转/分，只做静不平衡校正，勉强可以对付。 

现今工业化速度飞速发展，人们对产品性能指标和使用质量要求越来越高。就工业风扇而言，不仅工业风扇的制造质量要求大大提高，而且人们更重视风扇的振动和噪声要求。现在工业风扇的运转速度已达到或超过3000转/分，只做静不平衡校正，不做偶不平衡校正，不能从根本上解决动不平衡问题。因为速度提高一倍，而动不平衡惯性力是以转速的平方增加（偶不平衡力Fa=MRω²），增大的动不平衡惯性力，一是使风扇及整个支架系统产生很大的振动，振动加速产品的磨损、降低产品的刚性、减少产品的使用寿命；二是使风扇及整个支架系统产生扭曲变形，扭曲变形加剧机件的疲劳损坏、威协到人身和财产安全；三是使风扇及整个支架系统产生很大的噪声，噪声的加大造成人员身心健康的伤害。 

因产品性能指标和使用质量要求越来越高，加之运转速度的不但提高，工业风扇及同类转子生产、配套厂家和主导厂家都要求做静不平衡和偶不平衡检测及校正。也只有将静不平衡力Fr和偶不平衡力Fa同时检测并进行校正的工业风扇及同类转子，才能真正满足其动平衡工艺质量和使用质量的要求。 

中国专利公开号为：CN 1459622A，公开日为：2003年12月3日，发明名称《风扇转子动平衡的检测校正装置》，包括一主体，一振动台，一输入装置以及一显示器，其振动台配置于该主体上并电气连接至该处理器，用以将风扇固定于该振动台一特定的位置上，并测量该风扇于转动时的振动量，且将该振动量传送至该处理器。具有较小的体积，且具有稳定测量品质。该技术方案属于现有的动不平衡检测方法的立式双面检测法。由于工业风扇的安装特点，做动不平衡检测时风扇均为悬臂安装，悬臂安装的转子做静偶动不平衡检测时，静不平衡力Fr与偶不平衡力Fa分离较难。又因为工业风扇的另一特点——即直径D大、而厚度H薄。风扇的直径D与厚度H的比值在10倍左右（一般为8～12倍左右），所以风扇在进行动不平衡检测时静不平衡力Fr与偶不平衡力Fa相互间的影响较大，想要把静不平衡与偶不平衡分离开更难。 

现有的二种动不平衡检测法——立式双面检测法和卧式双面检测法对于直径D与厚度H的比值小于3倍以下的转子动不平衡检测基本上能满足要求。对于直径D与厚度H的比值3＜D/H＜5的转子的动不平衡检测勉强能完成，但最大的问题是由于静、偶分离比低（一般在5﹕1左右及以下），造成劳动生产率及工作效率非常低。对于像工业风扇及同类型超薄转子（D与H比在10倍左右）且又是悬臂安装的转子而言，现有的立式双面检测法和卧式双面检测法均不能完成静不平衡力Fr与偶不平衡力Fa的分离，也就无法能完成静偶动不平衡的检测工作。 

发明内容

本发明的目的是针对现有动不平衡检测方法及装置无法完成静偶不平衡力的检测工作的缺陷和不足，提供一种可以完成静不平衡力Fr与偶不平衡力Fa分离的高分离比静偶动平衡测量装置，它静偶不平衡力的分离比高，结构简单，体积小巧，操作方便，可大大提高测量检测和校正的效率，且特别适于超薄转子的静偶不动平衡测量。 

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：高分离比静偶动平衡测量装置，包括水平设置的振动盘、测量固定器和计算机测控系统，所述的测量固定器固定在振动盘的平面中心，所述振动盘的外周边对应设置有固定座，振动盘平面的横向中心线两端分别设有平扭机构和弯摆机构，平扭机构中的平扭复合杆沿振动盘的径向水平与固定座相连接，弯摆机构中的弯摆复合杆沿振动盘的垂直方向与固定座相连接，振动盘平面的纵向中心线两端分别对称设有水平拉压传感机构和垂直拉压传感机构，水平拉压传感机构中的水平拉压杆上设置有水平传感器，且水平拉压杆沿振动盘的径向水平与固定座相连接，垂直拉压传感机构中的垂直拉压杆上设置有垂直传感器，且垂直拉压杆沿振动盘的垂直方向与固定座相连接，所述的水平传感器和垂直传感器分别与计算机测控系统相连接。 

所述的水平拉压传感机构由水平拉压杆、水平拉压杆座、水平传感器和水平传感器座组成，水平拉压杆座固定在振动盘的底部，水平传感器座对应固定在固定座的底部，水平拉压杆径向水平固定在水平拉压杆座和水平传感器座上，水平传感器安装在水平传感器座一侧的水平拉压杆上，所述的垂直拉压传感机构由垂直拉压杆，垂直拉压杆座、垂直传感器和垂直传感器座组成，垂直拉压杆座设置在振动盘的底部，垂直传感器座的底座端固定在固定座的底部，垂直传感器座的轴孔端对应伸至垂直拉压杆座的下方，垂直拉压杆垂直固定在垂直拉压杆座和垂直传感器座上，垂直传感器安装在垂直传感器座一侧的垂直拉压杆上，所述水平传感器座和垂直传感器的信号输出端分别经导线与计算机测控系统的信号输入端相连接，所述的平扭机构由平扭复合杆和两个平扭杆座组成，两个平扭杆座分别固定在振动盘和固定座的底部，平扭复合杆的两端水平安装在两个平扭杆座上的轴孔中，所述的弯摆机构由弯摆复合杆、弯摆杆支座和弯摆杆端座组成，弯摆杆端座固定在振动盘的底部，弯摆杆支座的底痤端固定在固定座的底部，弯摆杆支座的轴孔端对应伸至弯摆杆端座的下方，弯摆复合杆垂直安装在弯摆杆端座和弯摆杆支座上的轴孔中。 

所述振动盘的平面中心至垂直拉压杆座侧向中心的距离等于振动盘的平面中心至弯摆杆端座侧向中心的距离。 

所述的垂直拉压杆座为设置在振动盘底部并与垂直拉压杆螺纹连接的螺孔，在垂直拉压杆上对应振动盘旋合有调节螺母，所述的弯摆杆端座为设置在振动盘底部并与弯摆复合杆螺纹连接的螺孔，在弯摆复合杆上对应振动盘旋合有调节螺母。 

所述的水平拉压杆和垂直拉压杆均采用合金钢或弹簧钢制成。 

所述振动盘的平面中心至水平拉压杆座侧向中心的距离等于振动盘的平面中心至振动盘上平扭杆座侧向中心的距离。 

所述的平扭复合杆和弯摆复合杆均采用合金钢或弹簧钢制成。 

所述的测量固定器为气动卡盘。 

本发明的有益效果是： 

1．本发明中的振动盘经平扭机构、弯摆机构、水平拉压传感机构和垂直拉压传感机构悬浮式安装在固定座3上，使得水平拉压传感机构中的水平传感器和垂直拉压传感机构中的垂直传感器分别从水平方向和垂直方向分离风扇或转子的静不平衡力Fr和偶不平衡力Fa，可以高分离比、高精度地分别输出反映风扇或转子上静不平衡力Fr和偶不平衡力Fa的应力信号。

2．本发明较好地满足了风扇或转子高分离比静偶动平衡测量的要求，达到了既校正静不平衡力、又校正偶不平衡力的目的。静偶不平衡分离比高，测量精度高，检测误差小，可一次性同时进行静不平衡和偶不平衡校正。本发明完全达到和满足其动平衡工艺要求，且本发明特别适于直径D与厚度H比在10倍左右的超薄转子的静偶不动平衡测量，可缩短单件测试校正节拍，降低整机设备振动和噪声，延长整机的使用寿命，确保了国家财产的安全和人员的身心健康。 

3．本发明整机结构简单，零件少，体积小巧，且制作工艺难度相对较低，缩短了生产制造周期，节能降耗，操作方便，测量精度高，整机运转平稳，可大大提高静偶动平衡测量和校正的劳动生产率和经济效益。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图。 

图2是图1中的A-A剖视图。 

图中：测量固定器1，振动盘2，固定座3，平扭机构4，平扭复合杆41，平扭杆座42，弯摆机构5，弯摆复合杆51、弯摆杆支座52，弯摆杆端座53，水平拉压传感机构6，水平拉压杆61、水平拉压杆座62、水平传感器63，水平传感器座64，垂直拉压传感机构7，垂直拉压杆71，垂直拉压杆座72、垂直传感器73，垂直传感器座74，风扇或转子8，静不平衡力Fr、偶不平衡力Fa。 

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述： 

参见图1，图2，本发明的高分离比静偶动平衡测量装置，包括水平设置的振动盘2、测量固定器1和计算机测控系统，所述的测量固定器1固定在振动盘2的平面中心，所述振动盘2的外周边对应设置有固定座3，振动盘2平面的横向中心线两端分别设有平扭机构4和弯摆机构5，平扭机构4中的平扭复合杆41沿振动盘2的径向水平与固定座3相连接，弯摆机构5中的弯摆复合杆51沿振动盘2的垂直方向与固定座3相连接，振动盘2平面的纵向中心线两端分别设有水平拉压传感机构6和垂直拉压传感机构7，水平拉压传感机构6中的水平拉压杆61上设置有水平传感器63，且水平拉压杆61沿振动盘2的径向水平与固定座3相连接，垂直拉压传感机构7中的垂直拉压杆71上设置有垂直传感器73，且垂直拉压杆71沿振动盘2的垂直方向与固定座3相连接，所述的水平传感器63和垂直传感器73分别与计算机测控系统相连接。 

所述的振动盘2是一刚性元件，振动盘2经平扭机构4、弯摆机构5、水平拉压传感机构6和垂直拉压传感机构7挠性悬浮固定在固定座3上，其中：平扭机构4和水平拉压传感机构6相邻设置，弯摆机构5和垂直拉压传感机构7相邻设置，分别从振动盘2盘面的水平径向方向和垂直方向分离静不平衡力Fr和偶不平衡力Fa，使得水平拉压传感机构6中的水平传感器63和垂直拉压传感机构7中的垂直传感器73可以高分离比、高精度地分别输出反映风扇或转子8上静不平衡力Fr和偶不平衡力Fa的应力信号。 

图1中，所述的平扭机构4由平扭复合杆41和两个平扭杆座42组成，两个平扭杆座42分别固定在振动盘2和固定座12的底部，平扭复合杆41的两端水平安装在两个平扭杆座42上的轴孔中，所述的弯摆机构5由弯摆复合杆51、弯摆杆支座52和弯摆杆端座53组成，弯摆杆端座53固定在振动盘2的底部，弯摆杆支座52的底痤端固定在固定座3的底部，弯摆杆支座52的轴孔端对应伸至弯摆杆端座53的下方，弯摆复合杆51垂直安装在弯摆杆端座53和弯摆杆支座52上的轴孔中。 

所述的弯摆杆端座53为设置在振动盘2底部并与弯摆复合杆51上螺纹连接的螺孔，在弯摆复合杆51上对应振动盘2旋合有调节螺母。当弯摆复合杆51上的外螺纹旋入振动盘2底部的螺孔中时，位于振动盘2底部的调节螺母可以将弯摆复合杆51进一步锁紧并固定在振动盘2底面上。 

平扭复合杆41、弯摆复合杆51是整个检测装置中的核心零件之一，从振动力学原理和动平衡技术上来说，平扭复合杆41、弯摆复合杆51属于半刚性杆件（半硬支承系统），且平扭复合杆41、弯摆复合杆51的安装方式属于悬臂梁式，在受到一定范围的动不平衡力作用下会产生往复摆动、扭转或弯曲，以有利于动不平衡力信号的输出，但均在刚性杆的弹性变形范畴以内。平扭复合杆41和弯摆复合杆51都是由合金钢或弹簧钢制作而成的直杆。平扭复合杆41的往复平动、弯摆复合杆51的往复摆动输出静不平衡力Fr产生的位移信号；平扭复合杆41的往复扭动、弯摆复合杆51的往复弯曲输出偶不平衡力Fa产生的位移信号。它们除了起到输出动不平衡力信号的作用外，还起到支承风扇或转子8总成和整个检测装置的作用。就某一机型而言，它们的刚度大小既决定了动不平衡力信号的输出大小，又决定了支承的可靠性，它们的机械物理性能又决定了动不平衡力信号的输出稳定性。刚度太大，输出信号就小，检测精度就低；反之刚度太小，输出信号是大了，但由于支承刚度不够，使水平拉压杆61、垂直拉压杆71工作变形大，反而使水平传感器63、垂直传感器73输出信号不稳定，造成检测精度会更低。因此对平扭复合杆41、弯摆复合杆51这两个核心零件除了从材料和加工工艺把关外，还必须严格按振动系统力学模型设计的尺寸进行加工制作。 

风扇或转子8由两大部件组成，第一大部件是外转子和风扇叶——它由外转子体组件和风扇叶组成，风扇叶均匀分布且固定在外转子体的外园周面上，外转子体的内周鑲嵌有磁极，外转子体的中心还有支承固定轴，第二大部件是定子和定子座。风扇或转子8的定子及定子座，是通过定子座底部的径向定位面和端面定位面固定在支架上，是不旋转的，旋转的部分是外转子体和风扇叶。本发明所述的测量固定器1为气动卡盘如气动三爪卡盘。采用气动三爪卡盘固定于振动盘2上，在进行动不平衡检测时装夹就很方便了，只需将工业风扇的定子座放在气动三爪卡盘的卡爪上，卡爪的上定位端面就与定子座上的端面定位面平整接触，完成端面定位；当卡盘的卡爪夹紧时，卡爪的内定位面又同时夹紧了定子座上的径向定位面，完成径向同心定位，即得到与风扇或转子8固定在支架上一样的定位效果。由此可见，采用测量固定器1如气动卡盘装夹风扇或转子8对检测结果不会产生影响。风扇或转子8的装夹特性，决定了振动盘2和固定座本身是不旋转的，而且动不平衡检测是测量旋转零件的不平衡力（含静不平衡力Fr和偶不平衡力Fa），所以在进行动不平衡检测时非常方便、快捷。 

由于振动盘2的中心要安装测量固定器1，故在振动盘2的中心开有径向定位孔，为了确保振动盘2在检测过程中有足够的刚度，不变形，根据测量固定器1尺寸的不同，振动盘2的直径大小也会不同。这时因为风扇或转子8的风量和转速不同，所配电机的大小也不同，使得电机上定子座径向定位直径大小也不同，风扇或转子8上定子座径向定位直径越大，相应测量固定器1的尺寸就越大（就得选大直径的气动卡盘），振动盘2的外径也随之加大。而测量固定器1的整个夹持系统的质量力学参数也决定了振动盘2的外径不可能无限制的加大，因为无限制的加大振动盘2的外径或厚度，就增加了整个夹持系统的质量，这时要想得到稳定的动不平衡信号输出，就必须要降低平扭复合杆41和弯摆复合杆51的弹性刚度；平扭复合杆41、弯摆复合杆51弹性刚度的降低又带来其支承刚度下降，造成整个检测装置的测量稳定性差。 

振动盘2底面上固定有一个平扭杆座42，在固定座3的底面上对应水平固定有另一平扭杆座42、平扭复合杆41的两端分别安装在两个平扭杆座42上，从水平方向将振动盘2和固定座3连接起来，安装时，一般应使平扭复合杆41的轴心线指向振动盘2的中心。同时，在振动盘2的底面上固定有弯摆杆端座53，在固定座3的底面上对应垂直固定有弯摆杆支座52，弯摆复合杆51的两端分别安装在弯摆杆端座53和弯摆杆支座52上，从垂直方向将振动盘2和固定座3连接起来，安装时应使弯摆复合杆51的轴心线与振动盘2的水平面相垂直。 

参见图2，水平拉压杆座62、垂直拉压杆座72安装在振动盘2上，最好是轴对称安装在振动盘2的底面上，而水平传感器座64、垂直传感器座74均对应安装固定在固定座3上，水平拉压杆61水平安装在水平拉压杆座62和水平传感器座64上，水平传感器63安装在水平传感器座64一侧的水平拉压杆61上，垂直拉压杆71垂直安装在垂直拉压杆座72和垂直传感器座74上，垂直传感器73安装在垂直传感器座74一侧的垂直拉压杆71上。 

所述的水平拉压传感机构6由水平拉压杆61、水平拉压杆座62、水平传感器63和水平传感器座64组成，水平拉压杆座62固定在振动盘2的底部，水平传感器座64对应固定在固定座3的底部，水平拉压杆61水平固定在水平拉压杆座62和水平传感器座64上，水平传感器63安装在水平传感器座64一侧的水平拉压杆61上的轴孔中，所述的垂直拉压传感机构7由垂直拉压杆71，垂直拉压杆座72、垂直传感器73和垂直传感器座74组成，垂直拉压杆座72设置在振动盘2的底部，垂直传感器座74的底座端固定在固定座3的底部，垂直传感器座74的轴孔端对应伸至垂直拉压杆座72的下方，垂直拉压杆71的一端固定在垂直拉压杆座72，另一端垂直固定在垂直传感器座74的轴孔端上，垂直传感器73安装在垂直传感器座74一侧的垂直拉压杆71上，所述水平传感器座64和垂直传感器73的信号输出端分别与与计算机测控系统的信号输入端相连接。 

水平拉压杆61和垂直拉压杆71均是用合金钢或弹簧钢材料制作而成的直杆，从振动力学原理和动平衡技术上来说，也属于半刚性杆，在检测过程中也会产生往复摆动或弯曲，但也在刚性杆的弹性变形范畴以内。在安装时，水平拉压杆61穿过水平传感器座64上的轴孔，垂直拉压杆71穿过垂直传感器座74上的轴孔，二者互不发生干涉。 

图2中，水平传感器63和垂直传感器73分别套在水平拉压杆61和垂直拉压杆71的一端上，水平传感器63的一端顶在水平传感器座64上，另一端顶在与水平拉压杆61旋合的螺母上，垂直传感器73的一端顶在垂直传感器座74上，另一端顶在与垂直拉压杆71旋合的螺母上。 

所述的垂直拉压杆座72为设置在振动盘2底部并与垂直拉压杆71螺纹连接的螺孔，在垂直拉压杆71上对应振动盘2旋合有调节螺母。当垂直拉压杆71上的外螺纹旋入振动盘2底部的螺孔中时，位于振动盘2底部的调节螺母可以将垂直拉压杆71进一步锁紧并固定在振动盘2底面上。 

水平传感器63和垂直传感器73也是整个检测装置中的核心零件之一，它们都是测力型压电晶体传感器，均由压电晶体片、导电胶、导电片、外壳等组成。两传感器63、73的两端面有钢制端盖，将压电晶体片、导电片经导电胶安装固定在外壳里面；每个传感器的中心有一中心孔，水平拉压杆61穿过水平传感器63上的中心孔将其水平安装固定，垂直拉压杆71穿过垂直传感器73上的中心孔将其垂直安装固定，而钢制端盖的中心孔稍小、压电晶体片和导电片的中心孔稍大，保证压电晶体片、导电片不会与水平拉压杆61或垂直拉压杆71相接触而短路。它们自身的电气性能参数、输出灵敏度直接影响输出信号的大小和稳定性能。对某一机型而言，平扭复合杆41、弯摆复合杆51的弹性刚度一定时，前述两传感器的灵敏度越高，其输出信号就越大，反之就越小。 

水平拉压杆61和垂直拉压杆71的外端有锁紧螺母分别将水平传感器63、垂直传感器73沿轴向施加预紧力进行锁紧，根据机型的大小，所施加的预紧力大大小也不同。在检测过程中，当动不平衡力作用使振动盘2产生平动时，平扭复合杆41的位移信号经振动盘2会带动水平拉压杆61在水平方向沿轴向拉压水平传感器63，水平传感器63受到水平拉压杆51的拉压力作用，压电晶体片之间的正负电荷就会发生变化，正负电荷的变化就产生了交变电压；同理振动盘2产生扭动时，弯摆复合杆51的位移信号经振动盘2会带动垂直拉压杆71在垂直方向沿轴向拉压垂直传感器73，使其产生交变电压，两个传感器产生的交变电压经导电胶和导电片就分别传递出来，就得到动不平衡的信号了。 

图1，图2中，所述的平扭机构4、弯摆机构5、水平拉压传感机构6和垂直拉压传感机构7均设置在振动盘2和固定座3的底部，其实前述的机构也可以设置在振动盘2和固定座3的上平面上，只是这样会占用测量空间，也不够美观。 

平扭复合杆41、弯摆复合杆51是以振动盘2的中心对称（即180°）安装，平扭复合杆41是水平径向安装即平扭复合杆41的轴线指向振动盘2的盘面轴心线，弯摆复合杆51是垂直于振动盘2的盘面安装；平扭复合杆41和弯摆复合杆51应处于自然状态下安装固定，固定过程中也不应让其发生变形。从图2中可以看到，水平拉压传感机构6（含水平拉压杆61、水平拉压杆座62、水平传感器63、水平传感器座64）与垂直拉压传感机构7（含垂直拉压杆71，垂直拉压杆座72、垂直传感器73、垂直传感器座74）也是对称180°安装。上述四套机构则又是以振动盘2为中心均匀分布安装并固定在固定座3上。 

最好是使所述振动盘2的平面中心至垂直拉压杆座72侧向中心的距离等于振动盘2的平面中心至弯摆杆端座53侧向中心的距离。以保证垂直拉压杆71及垂直传感器73可以更准确地传递和转换弯摆复合杆51所产生的位移信号。 

同样，最好是使所述振动盘2的平面中心至水平拉压杆座62侧向中心的距离等于振动盘2的平面中心至振动盘2上平扭杆座42侧向中心的距离。以保证水平拉压杆61及水平传感器63可以更准确地传递和转换平扭复合杆41所产生的位移信号。 

若上述四套机构按任意的角度布置，平扭复合杆41、弯摆复合杆51、水平拉压杆61、垂直拉压杆71这四个零件沿自身固定支点的受力就不一定是独立的轴向或径向力，在一个信号周期内，有时是独立的轴向或径向力，有时是斜向力，有时又是轴向、径向力与斜向力交错干扰；所以不仅不能将动不平衡力真实地传递出来，而且相互之间还会互相抑制，使输出的信号误差大；而且，上、下半周输出信号的大小和相位时钟既不准确也不对称，继而会导致检测结果的不准确。 

固定座3必须具有足够大的刚度和强度，以保证固定座3在进行动不平衡检测时的稳定可靠。 

本发明高分离比静偶动平衡测量装置的工作流程如下： 

1．首先将风扇或转子8的总成置于测量固定器1如气动卡盘的卡爪上——卡爪的上端面以风扇或转子8总成上的定子座上端面定位面定位——接通气源，气动卡盘上的卡爪夹紧风扇或转子8总成上定子座的同时，卡爪的内定位面又同时在定子座的径向定位面周向上同心定位。

2．接通风扇或转子8上的电机，启动电源——风扇或转子8上的定子线圈得电，定子线圈就会旋转磁场——旋转磁场驱使外转子内周壁上的磁极带动外转子和风扇叶旋转——外转子和风扇叶旋转时由于质量分布不均匀会产生离心惯性力（称为静不平衡力Fr、偶不平衡力Fa）——这时静不平衡力Fr使振动盘2产生平动——振动盘2产生的平动，经平扭复合杆3的平动、弯摆复合杆4的摆动传递到水平拉压杆61——使水平传感器63产生拉压力——水平传感器63受拉压力的往复作用时，会产生交变电压（也即是通过传感器将力的信号转换成电压信号）——从而得到静不平衡力Fr的电压输出信号——而偶不平衡力Fa使振动盘2产生扭动——振动盘2产生的扭动，经平扭复合杆3的扭转、弯摆复合杆4的弯曲传递到垂直拉压杆71——使垂直传感器73产生拉压力——垂直传感器73受拉压力的往复作用时，也会产生交变电压——从而得到偶不平衡力Fa的电压输出信号。 

3．上述测量得到的静不平衡力Fr、偶不平衡力Fa的电压输出信号再与转速基准信号同时送入计算机测控系统，经分析、处理和力学运算后，可直接在显示屏幕上显示出静、偶动不平衡的大小和相位。 

4．按计算机测控系统测量运算的结果，在风扇或转子8扇叶校正面的校正半径上，按显示的静、偶动不平衡大小和相位进行配重校正合格后，风扇或转子8即满足其动平衡工艺的技术要求。 

经试验：对于转子的直径D与厚度H的比在10倍左右的超薄型被测工件，本发明测量装置在对其进行静偶动不平衡检测时，其主要技术性能指标为： 

1、动平衡精度：＜0.1 g ；

2、不平衡量减少率：≥90 % ；

3、静偶不平衡分离比：20﹕1 。

本发明测量装置的开发与应用，除了有上述优良的技术性能指标外，还取得了很好经济和社会效益，由于静偶不平衡分离比特别高，缩短了单件测试校正节拍，极大地提高了劳动生产率和经济效益。经本测量装置检测和校正的零件，完全达到和满足其动平衡工艺要求，使整机设备降低了振动和噪声，延长了整机的使用寿命；整机运转平稳，确保了国家财产的安全和人员的身心健康。 

Claims (8)

1.高分离比静偶动平衡测量装置，包括水平设置的振动盘（2）、测量固定器（1）和计算机测控系统，其特征在于：所述的测量固定器（1）固定在振动盘（2）的平面中心，所述振动盘（2）的外周边对应设置有固定座（3），振动盘（2）平面的横向中心线两端分别设有平扭机构（4）和弯摆机构（5），平扭机构（4）中的平扭复合杆（41）沿振动盘（2）的径向水平与固定座（3）相连接，弯摆机构（5）中的弯摆复合杆（51）沿振动盘（2）的垂直方向与固定座（3）相连接，振动盘（2）平面的纵向中心线两端分别设有水平拉压传感机构（6）和垂直拉压传感机构（7），水平拉压传感机构（6）中的水平拉压杆（61）上设置有水平传感器（63），且水平拉压杆（61）沿振动盘（2）的径向水平与固定座（3）相连接，垂直拉压传感机构（7）中的垂直拉压杆（71）上设置有垂直传感器（73），且垂直拉压杆（71）沿振动盘（2）的垂直方向与固定座（3）相连接，所述的水平传感器（63）和垂直传感器（73）分别与计算机测控系统相连接。

2.根据权利要求1所述的高分离比静偶动平衡测量装置，其特征在于：所述的水平拉压传感机构（6）由水平拉压杆（61）、水平拉压杆座（62）、水平传感器（63）和水平传感器座（64）组成，水平拉压杆座（62）固定在振动盘（2）的底部，水平传感器座（64）对应固定在固定座（3）的底部，水平拉压杆（61）径向水平固定在水平拉压杆座（62）和水平传感器座（64）上，水平传感器（63）安装在水平传感器座（64）一侧的水平拉压杆（61）上，所述的垂直拉压传感机构（7）由垂直拉压杆（71），垂直拉压杆座（72）、垂直传感器（73）和垂直传感器座（74）组成，垂直拉压杆座（72）设置在振动盘（2）的底部，垂直传感器座（74）的底座端固定在固定座（3）的底部，垂直传感器座（74）的轴孔端对应伸至垂直拉压杆座（72）的下方，垂直拉压杆（71）垂直固定在垂直拉压杆座（72）和垂直传感器座（74）上，垂直传感器（73）安装在垂直传感器座（74）一侧的垂直拉压杆（71）上，所述水平传感器座（64）和垂直传感器（73）的信号输出端分别经导线与计算机测控系统的信号输入端相连接，所述的平扭机构（4）由平扭复合杆（41）和两个平扭杆座（42）组成，两个平扭杆座（42）分别固定在振动盘（2）和固定座（12）的底部，平扭复合杆（41）的两端水平安装在两个平扭杆座（42）上的轴孔中，所述的弯摆机构（5）由弯摆复合杆（51）、弯摆杆支座（52）和弯摆杆端座（53）组成，弯摆杆端座（53）固定在振动盘（2）的底部，弯摆杆支座（52）的底痤端固定在固定座（3）的底部，弯摆杆支座（52）的轴孔端对应伸至弯摆杆端座（53）的下方，弯摆复合杆（51）垂直安装在弯摆杆端座（53）和弯摆杆支座（52）上的轴孔中。

3.根据权利要求2所述的高分离比静偶动平衡测量装置，其特征在于：所述振动盘（2）的平面中心至垂直拉压杆座（72）侧向中心的距离等于振动盘（2）的平面中心至弯摆杆端座（53）侧向中心的距离。

4.根据权利要求2所述的高分离比静偶动平衡测量装置，其特征在于：所述的垂直拉压杆座（72）为设置在振动盘（2）底部并与垂直拉压杆（71）螺纹连接的螺孔，在垂直拉压杆（71）上对应振动盘（2）旋合有调节螺母，所述的弯摆杆端座（53）为设置在振动盘（2）底部并与弯摆复合杆（51）螺纹连接的螺孔，在弯摆复合杆（51）上对应振动盘（2）旋合有调节螺母。

5.根据权利要求1或2所述的高分离比静偶动平衡测量装置，其特征在于：所述的水平拉压杆（61）和垂直拉压杆（71）均采用合金钢或弹簧钢制成。

6.根据权利要求2所述的高分离比静偶动平衡测量装置，其特征在于：所述振动盘（2）的平面中心至水平拉压杆座（62）侧向中心的距离等于振动盘（2）的平面中心至振动盘（2）上平扭杆座（42）侧向中心的距离。

7.根据权利要求1或2所述的高分离比静偶动平衡测量装置，其特征在于：所述的平扭复合杆（41）和弯摆复合杆（51）均采用合金钢或弹簧钢制成。

8.根据权利要求1所述的高分离比静偶动平衡测量装置，其特征在于：所述的测量固定器（1）为气动卡盘。

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