CN103776588B - 一种轴系动平衡实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轴系动平衡实验装置，包括底座，底座上布置有至少两根转子，每根转子由轴承支撑，轴承安装在轴承座内；转子与转子之间通过联轴器连接，转子通过联轴器由电机驱动；转子上安装有用于模拟失衡量的加重盘；所述轴承座设有用于安装电涡流传感器的安装孔；所述联轴器包括轴套、端盖、内齿圈、压盖和中间接管。本发明能够消除联轴器对轴系失衡实验的影响，同时减小实验装置对轴系失衡实验的影响，提高轴系失衡实验精度。
Description
技术领域
本发明涉及旋转机械振动监测与控制领域的实验台，具体涉及一种轴系动平衡实验装置，能够模拟挠性转子轴系的失衡强迫振动，有效再现旋转机械所产生的不平衡现象，用于转子动平衡理论及方法的研究。
背景技术
失衡是旋转机械最常见的故障，其处理过程在所有故障中也最为复杂。针对柔性转子现场动平衡的平衡方法，可归纳为模态平衡法和影响系数法两大类，从平衡效果来说，上述方法虽然都可以实现转子的理想平衡，但由于柔性转子结构的多样性和实际失衡情况的复杂性，同时，由于起车次数、转子平衡面和测振点的位置与数目、位置的动力学性能等因素的严格限制，轴系现场动平衡到目前为止仍然还是一种在理论指导下的试测过程。
目前，美国Bently公司生产了单轴的动平衡实验台，但是没有连接成轴系的平衡实验设置。国内东大测振仪器厂生产的转子振动模拟实验台轴承座与底座通过滑块导轨固定，传感器支架与底座通过单边螺钉固定，定位精度较低，容易引入非工频故障，混淆对平衡故障的研究。
针对这些问题，申请号为200820028419.8的发明专利公开了一种轴系动平衡实验台，包括底座，底座上布置有至少两根转子，每根转子由两个含油轴承支撑，含油轴承安装在轴承座内；转子与转子之间直接通过刚性、办弹性或者弹性联轴器连接，转子通过联轴器由电动机驱动；每根转子安装有加重盘，加重盘上等间距分布有16个螺纹孔，以便通过安装螺钉模拟失衡量，每根转子还配有两个传感器支座，用于安装电涡流传感器，转子与转子之间直接通过刚性、半弹性或者弹性联轴器连接；轴承座及传感器支座与底座上的三个定位面具有相应的配合面，以保障轴承座与传感器支座与底座之间的径向配合，并通过螺钉保障轴承座及传感器支座与底座之间的轴向固定。
虽然，该平衡实验台能够方便的模拟挠性转子轴系的失衡强迫振动，有效再现大型旋转机械所产生的不平衡现象，用于转子动平衡理论方法的研究。
但是轴系转子通过刚性、半弹性或者弹性联轴器连接，而联轴器由于材料组织不均匀、制造误差、安装误差，使得通过联轴器质心的主惯性轴与旋转轴线不重合，联轴器有微小的偏心就会产生较大的离心惯性力，就会对轴承产生较大的附件动压力，从而影响轴系的动平衡实验。
在进行模拟失衡实验的时候，由于轴承座、轴承对转子限制的影响，使得传感器支撑座的电涡流传感器不能准确有效地获取失衡实验数据，这就导致旋转设备不能够有效地进行相应地调整，从而造成旋转设备振动大。
发明内容
本发明为了解决现有平衡实验台设置的联轴器对轴系失衡实验的影响，而提供一种轴系动平衡实验装置，能够消除联轴器对轴系失衡实验的影响，同时减小实验装置对轴系失衡实验的影响，提高轴系失衡实验精度。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种轴系动平衡实验装置，其特征在于，包括底座，底座上布置有至少两根转子，每根转子由轴承支撑，轴承安装在轴承座内；转子与转子之间通过联轴器连接，转子通过联轴器由电机驱动；转子上安装有用于模拟失衡量的加重盘；所述轴承座设有用于安装电涡流传感器的安装孔；所述联轴器包括轴套、端盖、内齿圈、压盖和中间接管，所述中间接管的两端对称的设置有平衡环，所述平衡环沿外圆周方向设有环形的安装槽，所述安装槽的沿径向方向的截面呈“凸”字状，所述安装槽沿安装槽的径向方向均匀地设有平衡块进入孔，所述平衡块的形状与安装槽的截面形状相同呈“凸”字状并能沿安装槽环形滑动，所述平衡块的顶端设有螺杆，所述平衡块配设有紧固块，所述螺杆穿过所述紧固块与螺母紧固连接。
进一步地，所述安装槽的外圆周面上均匀地设有沿中间接管轴向方向设置的防滑槽，所述紧固块的下表面设有与防滑槽相适配的凸条。
进一步地，所述安装槽的沿环圆周方向均设有刻度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的轴系动平衡实验装置，包括底座，底座上布置有至少两根转子，每根转子由轴承支撑，轴承安装在轴承座内；转子与转子之间通过联轴器连接，转子通过联轴器由电机驱动；转子上安装有用于模拟失衡量的加重盘；轴承座设有用于安装电涡流传感器的安装孔；联轴器包括轴套、端盖、内齿圈、压盖和中间接管，中间接管的两端对称的设置有平衡环，平衡环沿外圆周方向设有环形的安装槽，安装槽的沿径向方向的截面呈“凸”字状，安装槽沿安装槽的径向方向均匀地设有平衡块进入孔，平衡块的形状与安装槽的截面形状相同呈“凸”字状并能沿安装槽环形滑动，平衡块的顶端设有螺杆，平衡块配设有紧固块，螺杆穿过所述紧固块与螺母紧固连接。本发明在联轴器上设置平衡环，安装之前对联轴器进行平衡调节，能够消除联轴器对轴系平衡实验的影响，减小设备对失衡实验的影响，提高轴系失衡实验精度。
同时本发明的通过将电涡流传感器直接安装在轴承座上，在进行模拟失衡测试的时候，转子的失衡量直接通过轴承传递给安装在轴承座上的电涡流传感器，从而直接获取模拟失衡数据，能够准确有效地获取模拟失衡数据，减小实验设备带来影响，为旋转设备的设计、安装和调试提供准确地理论数据，降低旋转设置在实际运行中的振动。
本发明的安装槽的外圆周面上均匀地设有沿中间接管轴向方向设置的防滑槽，所述紧固块的下表面设有与防滑槽相适配的凸条。通过凸条与滑槽的配合作用，防止在紧固过程中平衡块的滑动，保证平衡块能够准确的安装在不平衡位置，提高平衡的精度。
本发明的安装槽的沿环圆周方向均设有刻度，便于标记和调节，提高本发明的实用性能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明联轴器的结构示意图；
图3是平衡环进入孔的结构示意图；
图4是本发明轴承座与底座配合的示意图；
图中标记：1、底座，2、电机，3、轴承座，4、加重盘，5、转子，6、联轴器，7、轴套，8、端盖，9、内齿圈，10、压盖，11、平衡块，12、紧固块，13、螺母，14、螺杆，15、中间接管，16、安装槽，17、平衡环，18、进入孔，19、安装孔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明的轴系动平衡实验装置，包括底座，底座上布置有至少两根转子，每根转子由轴承支撑，轴承安装在轴承座内；转子与转子之间通过联轴器连接，转子通过联轴器由电机驱动；转子上安装有用于模拟失衡量的加重盘；所述轴承座设有用于安装电涡流传感器的安装孔；所述联轴器包括轴套、端盖、内齿圈、压盖和中间接管，所述中间接管的两端对称的设置有平衡环，所述平衡环沿外圆周方向设有环形的安装槽，所述安装槽的沿径向方向的截面呈“凸”字状，所述安装槽沿安装槽的径向方向均匀地设有平衡块进入孔，所述平衡块的形状与安装槽的截面形状相同呈“凸”字状并能沿安装槽环形滑动，所述平衡块的顶端设有螺杆，所述平衡块配设有紧固块，所述螺杆穿过所述紧固块与螺母紧固连接。
作为一种选择的方式，加重盘上开设有螺钉孔，通过安装螺钉的数目，来改变加重盘的重量，从而进行对轴系进行模拟失衡实验。
进一步地，所述安装槽的外圆周面上均匀地设有沿中间接管轴向方向设置的防滑槽，所述紧固块的下表面设有与防滑槽相适配的凸条。
进一步地，所述安装槽的沿环圆周方向均设有刻度。
本发明的轴系动平衡实验装置，包括底座，底座上布置有至少两根转子，每根转子由轴承支撑，轴承安装在轴承座内；转子与转子之间通过联轴器连接，转子通过联轴器由电机驱动；转子上安装有用于模拟失衡量的加重盘；轴承座设有用于安装电涡流传感器的安装孔；联轴器包括轴套、端盖、内齿圈、压盖和中间接管，中间接管的两端对称的设置有平衡环，平衡环沿外圆周方向设有环形的安装槽，安装槽的沿径向方向的截面呈“凸”字状，安装槽沿安装槽的径向方向均匀地设有平衡块进入孔，平衡块的形状与安装槽的截面形状相同呈“凸”字状并能沿安装槽环形滑动，平衡块的顶端设有螺杆，平衡块配设有紧固块，螺杆穿过所述紧固块与螺母紧固连接。本发明在联轴器上设置平衡环，安装之前对联轴器进行平衡调节，能够消除联轴器对轴系平衡实验的影响，减小设备对失衡实验的影响，提高轴系失衡实验精度。
同时本发明的通过将电涡流传感器直接安装在轴承座上，在进行模拟失衡测试的时候，转子的失衡量直接通过轴承传递给安装在轴承座上的电涡流传感器，从而直接获取模拟失衡数据，能够准确有效地获取模拟失衡数据，减小实验设备带来影响，为旋转设备的设计、安装和调试提供准确地理论数据，降低旋转设置在实际运行中的振动。
本发明的安装槽的外圆周面上均匀地设有沿中间接管轴向方向设置的防滑槽，所述紧固块的下表面设有与防滑槽相适配的凸条。通过凸条与滑槽的配合作用，防止在紧固过程中平衡块的滑动，保证平衡块能够准确的安装在不平衡位置，提高平衡的精度。
本发明的安装槽的沿环圆周方向均设有刻度，便于标记和调节，提高本发明的实用性能。
Claims (3)
1.一种轴系动平衡实验装置，其特征在于，包括底座，底座上布置有至少两根转子，每根转子由轴承支撑，轴承安装在轴承座内；转子与转子之间通过联轴器连接，转子通过联轴器由电机驱动；转子上安装有用于模拟失衡量的加重盘，所述加重盘上开设有螺钉孔；所述轴承座设有用于安装电涡流传感器的安装孔；所述联轴器包括轴套、端盖、内齿圈、压盖和中间接管，所述中间接管的两端对称的设置有平衡环，所述平衡环沿外圆周方向设有环形的安装槽，所述安装槽的沿径向方向的截面呈“凸”字状，所述安装槽沿安装槽的径向方向均匀地设有平衡块进入孔，所述平衡块的形状与安装槽的截面形状相同呈“凸”字状并能沿安装槽环形滑动，所述平衡块的顶端设有螺杆，所述平衡块配设有紧固块，所述螺杆穿过所述紧固块与螺母紧固连接。
2.根据权利要求1所述的轴系动平衡实验装置，其特征在于，所述安装槽的外圆周面上均匀地设有沿中间接管轴向方向设置的防滑槽，所述紧固块的下表面设有与防滑槽相适配的凸条。
3.根据权利要求1或2所述的轴系动平衡实验装置，其特征在于，所述安装槽的沿环圆周方向均设有刻度。
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