CN102324816B - 一种利用压电晶体进行转子对中的调整机构 - Google Patents
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Abstract
一种利用压电晶体进行转子对中的调整机构，包括轴承-转子系统，轴承-转子系统安装在轴承座内，轴承座通过多组沿其轴向方向分布的压电执行单元安装在壳体内，每组压电执行单元包括多个沿轴承座周向方向分布的压电晶体执行器，每个压电晶体执行器包括端帽、热缩片和压电晶体，压电晶体的圆台形头部与轴承座上对应的圆锥形孔配合，压电晶体的另一端装有热缩片，热缩片嵌入在与壳体通过螺纹进行连接的端帽中，利用压电晶体的逆压电效应，通过改变压电晶体执行器中的电流的大小来实现压电晶体的变形，从而引起轴承座位置的变化，再通过轴承-转子系统带来转子位置的改变，以达到转子对中的目的，本发明具有对中简单快捷、精度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及转子对中技术领域，具体涉及一种利用压电晶体进行转子对中的调整机构。
背景技术
不对中对转子系统的平稳运行危害极大，它会导致设备的振动、轴承的磨损、轴的挠曲变形和转子与定子间的碰摩等。美国某化工公司在5年的振动实践中发现，在旋转机械众多常见故障中，转子不对中所引起的轴系故障约占总故障的60％。不对中在旋转机械中如此常见，主要是由于不对中的找正和调整难度大、精度低所造成的。
随着激光测试技术在找正工作中的应用，转子的不对中找正变得简单、快捷，且找正精度比传统的打表方法提高了约10倍，可以实现高质量轴对中的要求。然而，对中调整技术却相对滞后。目前，对中调整依旧靠挪动机座和在机座地脚下垫垫片等传统手段来实现，这需要反复测量反复调整，调整周期长，劳动强度大，不但耗时耗力，而且调整精度难以保证。因此，急需一种精度高、简单快捷的对中调整技术。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种利用压电晶体进行转子对中的调整机构，该调整机构利用压电晶体的逆压电效应和输出力大的特性，具有对中简单快捷和精度高的优点。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种利用压电晶体进行转子对中的调整机构，包括轴承-转子系统，轴承-转子系统安装在轴承座1内，轴承座1通过压电执行单元安装在壳体2内，两组或两组以上的压电执行单元沿轴承座1轴向方向分布，并与轴承座1上对应的圆锥形孔3配合，每组压电执行单元包括两个或两个以上的压电晶体执行器，每组压电执行单元中的压电晶体执行器沿轴承座1周向方向分布，每个压电晶体执行器包括端帽4、热缩片5和压电晶体6，压电晶体6的圆台形头部与圆锥形孔3配合，压电晶体6的另一端装有热缩片5，热缩片5嵌入在端帽4中，端帽4与壳体2通过螺纹进行连接。
本发明的有益效果是：通过控制压电晶体的伸缩变形，可以简单快捷地实现转子的对中调整；压电晶体的输出力大，能够提供足够大的支承力；使用了热缩片，降低了工作过程中温度对压电晶体执行器的影响；压电晶体执行器的圆台形头部和轴承座上与之对应的圆锥形孔相配合，保证了转子在轴向的稳定。
附图说明
图1为本发明的俯视图。
图2为图1的G-G方向剖视图。
图3为图1的H-H方向剖视图。
图4为本发明的压电晶体执行器的结构示意图。
图5为本发明在平行不对中情况下调整的示意图。
图6为本发明在偏角不对中情况下调整的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细描述。
参照图1、图2和图3，一种利用压电晶体进行转子对中的调整机构，包括轴承-转子系统，轴承-转子系统安装在轴承座1内，轴承座1通过压电执行单元安装在壳体2内，两组或两组以上的压电执行单元沿轴承座1轴向方向分布，并与轴承座1上对应的圆锥形孔3配合，每组压电执行单元包括两个或两个以上的压电晶体执行器，每组压电执行单元中的压电晶体执行器沿轴承座1周向方向分布，参照图4，每个压电晶体执行器包括端帽4、热缩片5和压电晶体6，压电晶体6的圆台形头部与圆锥形孔3配合，压电晶体6的另一端装有热缩片5，热缩片5嵌入在端帽4中，端帽4与壳体2通过螺纹进行连接。
本发明的工作原理为：
利用压电晶体的逆压电效应，通过改变压电晶体执行器中的电流的大小来实现压电晶体6的变形，由于压电晶体6与浮动的轴承座1相接触，压电晶体6的变形将引起轴承座1位置的变化，这种变化经过轴承-转子系统传递至转子7，转子7的位置因此发生改变，两组或两组以上的压电执行单元沿轴承座1轴向方向分布在不同的位置，每组压电执行单元包含有两个或两个以上的压电晶体执行器，每组压电执行单元中的压电晶体执行器沿轴承座1周向方向分布，这种结构可以动态、高精度地实现转子7空间位置的控制。
参照图5，对于平行不对中的情况，转子7需要向上平移，这时，通过控制系统，减小第一压电晶体执行器A和第五压电晶体执行器E上的电流，使第一压电晶体执行器A和第五压电晶体执行器E收缩，收缩长度为转子需要的向上平移量，增大第三压电晶体执行器C和第六压电晶体执行器F上的电流，使其伸长，伸长量亦为转子需要的向上平移量。
参照图6，对于偏角不对中的情况，此时的不对中调整方法有两种：方法一，通过控制系统，增大第一压电晶体执行器A上的电流，使其伸长，减小第三压电晶体执行器C上的电流，使其对应缩短，将偏角不对中转变成平行不对中，再按照平行不对中的调整方法进行调整；方法二，通过控制系统，增大第一压电晶体执行器A和第五压电晶体执行器E上的电流，使A、E两压电晶体执行器的伸长量符合一定的比例关系，同时减小第三压电晶体执行器C和第六压电晶体执行器F上的电流，使C、F两压电晶体执行器的收缩量与A、E两压电晶体执行器的伸长量分别对应即可。
附图中：1为轴承座，2为壳体，3为圆锥形孔，4为端帽，5为热缩片，6为压电晶体，7为转子，A为第一压电晶体执行器，B为第二压电晶体执行器，C为第三压电晶体执行器，D为第四压电晶体执行器，E为第五压电晶体执行器，F为第六压电晶体执行器。
Claims (1)
1.一种利用压电晶体进行转子对中的调整机构，包括轴承-转子系统，轴承-转子系统安装在轴承座(1)内，其特征在于：轴承座(1)通过压电执行单元安装在壳体(2)内，两组或两组以上的压电执行单元沿轴承座(1)轴向方向分布，并与轴承座(1)上对应的圆锥形孔(3)配合，每组压电执行单元包括两个或两个以上的压电晶体执行器，每组压电执行单元中的压电晶体执行器沿轴承座(1)周向方向分布，每个压电晶体执行器包括端帽(4)、热缩片(5)和压电晶体(6)，压电晶体(6)的圆台形头部与圆锥形孔(3)配合，压电晶体(6)的另一端装有热缩片(5)，热缩片(5)嵌入在端帽(4)中，端帽(4)与壳体(2)通过螺纹进行连接。
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