CN106949189A - 自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置 - Google Patents

自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置，旨在提供一种结构紧凑，受力均衡、平衡能力大的自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置。本发明通过下述技术方案予以实现：螺旋压缩弹簧(9)通过螺旋压缩弹簧轴拉杆(4)与环形固定件(1)，沿环形转动臂(2)的中心与负载设备转动体的负载转轴(3)进行圆周阵列，螺旋压缩弹簧轴拉杆通过旋转套(8)铰接在环形转动臂上，使得阵列后的各个螺旋定压缩弹簧通过环形固定件、环形转动臂和负载转轴组合成为自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的压缩螺旋压缩弹簧组件；本发明运用于具有偏心负载的转动轴设备，对偏心负载进行静平衡，特别适用于机电一体化设备。

Description

自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置
技术领域
本发明涉及一种自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置。其用途是消除绕固定轴转动的转动体(包括部件、整机或其结合体，以下相同)对于其转动轴的不平衡力矩，特别是转动体的偏心所引起的偏心力矩。
背景技术
在机电一体化设备中，转动体绕固定轴转动的例子经常可见。一般来说转动体的转轴位置是根据转动体的结构以及绕轴转动范围确定的，最好是与转动部分的质心重合，这样转动惯量和风力矩都比较小，转动过程中附加力矩及力矩波动较小。但是由于在制造中尺寸和重量都有误差，转动体的质量和质心位置在设计时不可能准确的预计，或者是受到结构限制，所以通常不可能做到转轴的位置与转动体的质心重合，也就是转动体在转动过程中相对于转轴不能做到完全平衡。转动体的质心与其转轴的不重合，会在转动体转动时产生由于偏心而引起的偏心力矩，这种偏心力矩不是定值，一般都是随转轴的转动角度而呈正旋变化，这就会增加驱动功率、增大设备的摩擦磨损，影响转动的平稳性，这就必然会增加控制系统的控制难度，特别是需要实现高度精确控制的转动系统。当转轴的不平衡量过大时,引起机电设备转动体的振动和噪声加大,严重地影响其运转性能,同时还会加快轴承等零件的磨损,从而降低机电设备转动体的使用寿命。另外，对于机电设备转动体转动过程中速度、加速度起伏大、需要在任意位置急停急转的控制系统，在此情况下甚至可能引起系统的震动，严重时造成系统失控，不能正常工作。不平衡力矩是有规律变化的，不平衡力矩误差属于系统误差。在控制上可以设法补偿，但会使控制系统变得复杂、功率增大、稳定性变差。比较简便、可靠的方法是在机械上实现完全平衡。自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的平衡装置是用来平衡由于转动体重心不通过转动轴而形成的偏心重力矩的一种机械装置，只要设计合理就可以实现负载对于转轴的完全静平衡。
机械运动时，各运动构件由于制造、装配误差，材质不均以及设计要求等原因造成转动体质心与其转轴的不重合(即偏心)，转动体转动时将产生大小及方向呈周期性变化的偏心力矩。这些周期性变化的偏心力矩会使机械的构件和基础产生振动，从而降低机器的工作精度、机械效率及可靠性，缩短机器的使用寿命，当震动频率接近系统的共振范围时，将会波及到周围的设备。目前各种机电一体化设备中，绕固定轴转动的转动体大都采用配重块对负载的偏心力矩进行平衡，由于负载的外部构造和转角范围等因素，采用这种配重平衡方式有很大的局限性，尤其是当负载重量较大时，上述局限性就越明显，具体表现为：一是平衡范围窄，不同的负载需要不同的配重块；二是平衡的调整复杂；三是随着负载的增大，配重块的安装越发困难。采用弹簧平衡装置对负载进行自动平衡，这种方式平衡负载范围大，调整简单，工作可靠，可以大大减轻系统重量。因此弹簧平衡装置具有简单可靠，使用方便，可以随时根据负载转轴的转角大小调整螺旋压缩弹簧力使装置处于一个动态平衡的条件下，具有随时随地对不平衡力矩进行平衡的优点。
图11-图13中为现在常用的普通弹簧平衡装置，是根据螺旋压缩弹簧特性和系统的力矩平衡条件推导而来的。实现完全静平衡需要满足下面三个条件::
⑵转轴α＝γ转角，螺旋压缩弹簧压缩量
⑶，螺旋压缩弹簧钢度
⑷则机构就能在任意位置上使偏心力矩和螺旋压缩弹簧力矩相等，即实现完全静平衡。
对于中小尺寸与质量的偏心转动负载，常用的实现方式为：转动臂01一端与负载转轴固联，当负载转轴转动时与其一起转动，另一端与螺旋压缩弹簧轴拉杆402铰接。压缩螺旋压缩弹簧05穿过螺旋压缩弹簧轴拉杆402安装于旋转套04与压头07之间，旋转套04上两侧的转动半轴安装于固定件08与压块09之间的法兰盘衬套03内形成一活动转动联接，固定件08固联于设备大支架010上，压块09固联于固定件08上。
当负载转动时，固联于负载上的转动臂01与其一起转动，转动臂01带动与其铰接的螺旋压缩弹簧轴拉杆02沿自身轴线移动同时与随旋转套04、螺旋压缩弹簧05、压头07旋转套04上的两半轴转动，同时进行压缩与放松螺旋压缩弹簧05的运动。当负载的质心D处于铅垂位置时，负载对其转轴O的不平衡力矩为0。这时OAB位于同一直线上，螺旋压缩弹簧的压缩量AB为最小，弹簧压缩力对于负载转轴O的力矩也为0，转动系统处于静平衡状态。当负载转动时，螺旋压缩弹簧05被压缩，负载偏离铅垂面的转角γ，负载轴轴心与转背01与螺旋压缩弹簧轴拉杆02的交接轴轴心之间的连线，负载轴轴心与旋转套上的两半轴轴心间的连线所形成的转轴α自然满足α＝γ。
对于，只要在当负载的质心D处于铅垂位置时，这时OAB位于同一直线上，使螺旋压缩弹簧的压缩量S＝AB，当负载轴转动时AB随转动臂01的转动而变化，螺旋压缩弹簧所增加的压缩量等于AB的增加量，即可以始终保持S＝AB。
只要恰当设计螺旋压缩弹簧，使螺旋压缩弹簧刚度，即可实现转动系统在任意转角的静平衡。
该方式虽然可以实现质心偏离转轴的转动系统在在任意转角的静平衡，系统稳定可靠、平衡精度高。但这种普通弹簧平衡装置存在的不足之处在于：
1，对于负载质大、质心偏离转轴距离远(即负载偏心转矩大)的转动系统，使用该弹簧平衡装置时，无论是采用单螺旋压缩弹簧还是组合螺旋压缩弹簧，其外形尺寸都会较大。对于整机尺寸要求紧凑、外形美观的设备，也不易实现要求。
2，由于这种普通弹簧平衡装置采用单一的螺旋压缩弹簧平衡组件，负载转轴单向受力，使得转轴的受力不均衡，这就要求转轴要有更大的强度与尺寸。
发明内容
本发明目的是针对现有技术弹簧平衡装置存在的不足之处，提供一种结构紧凑，受力均衡、平衡能力大的自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置，包括环形固件1，连接螺旋压缩弹簧轴拉杆4的环形转动臂2，其特征在于：螺旋压缩弹簧9通过螺旋压缩弹簧轴拉杆4与环形固定件1，沿环形转动臂2的中心与负载设备转动体的负载转轴3进行圆周阵列，螺旋压缩弹簧轴拉杆4通过螺旋压缩弹簧9，穿过环形固定件1的长圆形阵列孔及其旋转套8铰接在环形转动臂2上，使得阵列后的各个螺旋定压缩弹簧通过环形固定件1、环形转动臂2和负载转轴3组合成为自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的压缩螺旋压缩弹簧组件；当负载设备的负载轴3转动时，压缩螺旋压缩弹簧组件在螺旋压缩弹簧轴拉杆4的拉动作用下，通过旋转套8上的两侧转轴转动，同时使压缩螺旋压缩弹簧9压缩，压缩螺旋压缩弹簧轴拉杆4产生相等的拉力对负载转轴3产生的转矩的总和与负载轴3的偏心转矩相等，从而形成了多个螺旋压缩弹簧的弹簧力对负载轴3偏心静力矩进行平衡的平衡力矩，实现对负载轴3偏心静力矩的完全平衡。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果。
结构紧凑。本发明将普通螺旋压缩弹簧的固定件设计为环形固定件和环形转动臂，将单一的普通螺旋压缩弹簧，沿负载设备转动体的转轴进行圆周阵列，使得阵列后的各个普通螺旋压缩弹簧通过环形转动臂与环形固定件组合成为结构紧凑的整体式自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的平衡装置。
受力均衡。本发明将单一普通螺旋压缩弹簧沿环形转动臂2进行圆周阵列，螺旋压缩弹簧轴拉杆4通过单一普通螺旋压缩弹簧，穿过环形固定件1的长圆形阵列孔及其旋转套8铰接在环形转动臂2上，当设备的负载轴转动时，通过螺旋压缩弹簧轴拉杆4的拉动作用，使压缩螺旋压缩弹簧组件旋转套8上的两侧转轴转动，同时使压缩螺旋压缩弹簧9压缩，压缩弹簧使螺旋压缩弹簧轴拉杆4产生相等的拉力，通过装配时调整弹簧的初始压缩量，使此拉力对负载转轴产生的转矩的总和与负载的偏心转矩相等，从而实现了螺旋压缩弹簧平衡力矩与负载偏心静力矩的完全平衡。
平衡能力大。本发明阵列后的各个普通螺旋压缩弹簧通过环形固定件1与环形转动臂2装配于负载转轴3，组合成为自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的平衡装置，运用于具有绕定轴转动的转动体的设备中，来对转动体上的转动轴上的偏心负载进行静平衡。在使用时，环形固定件1固定于负载设备相应的外壳安装面上，环形转动臂2通过其中心的花键孔与需要静平衡的设备转轴上的花键部分进行联接，从而形成平衡能力大的整体。压缩弹簧组件沿负载转轴进行阵列，转动体对于转轴的偏心力矩由普通弹簧平衡装置的单一螺旋压缩弹簧的弹簧力进行平衡，变为多个螺旋压缩弹簧的弹簧力进行平衡，在偏心力矩一定的情况下，采用本发明，相对于采用普通弹簧平衡装置就会减小每个螺旋压缩弹簧的平衡力矩，假设螺旋压缩弹簧组件的阵列数为N，该自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的平衡装置相对于普通弹簧平衡装置的平衡力矩就会增大N倍。这就使该自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的平衡装置所产生的平衡能力大大增加，不但能大大提高平衡大负载偏心转矩的能力，同时外形呈中轴线对称分布，不但大大缩小了弹簧平衡装置的外形尺寸，同时消除了普通平衡装置施加于负载转轴的偏心力，这就使得该可以做到布置合理，形式新颖，外形紧凑，从而减小了整机的外形尺寸，方便了整机的结构布置，有利于外观造型。
本发明自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的平衡装置特别适用于需要对转动体的角位移、转动速度、加速度进行精准控制的机电一体化设备中。
附图说明
下面结合附图和实施例进一步说明。
图1是本发明自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置的构造示意图。
图2是图1的径向剖视图。
图3是图2中单一普通螺旋压缩弹簧平衡组件的局部剖视图。
图4是图3中一个螺旋压缩弹簧组件的主视图。
图5是图4的剖视图。
图6是图1环形转动臂2的构造示意图。
图7是环形固定件1的构造示意图。
图8是图1带法兰盘的小转轴6的构造示意图。
图9是图1压块7的构造示意图。
图10本发明的工作状态示意图。
图11、12是现有技术普通弹簧平衡装置原理图。
图13是装在设备壳体上，转背与具有偏心负载的转动体轴相联结的普通自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的平衡装置的正投影图。
图中：1环形固定件，2环形转动臂，3负载转轴，4弹簧轴拉杆，5法兰盘衬套，6带法兰盘的小转轴，7压块，8旋转套，9螺旋压缩弹簧，10球面螺母，11压头。00转动体，01转背，02螺旋压缩弹簧轴拉杆4，03法兰盘衬套，04旋转套，05压缩螺旋压缩弹簧，06球面螺母，07压头，08固定件，09压块，010设备壳体。
具体实施方式
参阅图1-图3。在以下描述的实施例中，一种自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的平衡装置，包括：环形固定件1，环形转动臂2，负载转轴3，螺旋压缩弹簧拉杆4，带法兰盘的衬套5，带法兰盘的小转轴6，压块7，旋转套8，压缩螺旋压缩弹簧9，球面螺母10，压头11。其中，螺旋压缩弹簧9通过螺旋压缩弹簧轴拉杆4与环形固定件1，沿环形转动臂2的中心与负载设备转动体的负载转轴3进行圆周阵列，螺旋压缩弹簧轴拉杆4通过螺旋压缩弹簧9，穿过环形固定件1的长圆形阵列孔及其旋转套8铰接在环形转动臂2上，使得阵列后的各个螺旋定压缩弹簧通过环形固定件1、环形转动臂2和负载转轴3组合成为自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的压缩螺旋压缩弹簧组件；当负载设备的负载轴3转动时，压缩螺旋压缩弹簧组件在螺旋压缩弹簧轴拉杆4的拉动作用下，通过旋转套8上的两侧转轴转动，同时使压缩螺旋压缩弹簧9压缩，压缩螺旋压缩弹簧轴拉杆4产生相等的拉力对负载转轴3产生的转矩的总和与负载轴3的偏心转矩相等，从而形成了多个螺旋压缩弹簧的弹簧力对负载轴3偏心静力矩进行平衡的平衡力矩，实现对负载轴3偏心静力矩的完全平衡。环形固定件1固定于负载设备相应的外壳安装面上，环形转动臂2通过其中心的花键孔与需要静平衡的设备转轴上的花键部分进行联接。
本发明自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置主要由环形固定件1、环形转动臂2和压缩螺旋压缩弹簧组件三部分组成。在螺旋压缩弹簧轴拉杆4上依次装入旋转套8、螺旋压缩弹簧9，螺旋压缩弹簧轴拉杆4自由端通过压头11，旋入尾端制有内六方孔的球面螺母10形成一个螺旋压缩弹簧组件。其中，螺旋压缩弹簧拉杆4与球面螺母10之间为螺纹联接，可以通过旋转球面螺母10和压头11调整螺旋压缩弹簧9的压缩量。弹簧组件的阵列数为N，螺旋压缩弹簧组件沿负载转轴进行阵列，阵列的数量根据负载偏心转矩的大小、转动范围、设备的结构尺寸与要求而定。压缩螺旋压缩弹簧组件的阵列数量取决于负载转轴的转动范围，转角越小，阵列数就可以越多。这样，转动体对于转轴的偏心力矩由单一螺旋压缩弹簧的弹簧力进行平衡，变为多个螺旋压缩弹簧的弹簧力进行平衡。
参阅图4、图5。压缩螺旋压缩弹簧组件是自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的平衡装置的主体，由螺旋压缩弹簧轴拉杆4、旋转套8、压缩螺旋压缩弹簧9、压头11、球面螺母10组成。在螺旋压缩弹簧轴拉杆4上的带螺纹端依次装入旋转套8、压缩螺旋压缩弹簧9、压头11、然后在其尾部旋入球面螺母10，形成一个压缩螺旋压缩弹簧组件，螺旋压缩弹簧轴拉杆4与球面螺母10之间为螺纹联接，在压缩螺旋压缩弹簧组件装入整体后，通过旋转球面螺母10尾端的内六方孔，可以压头11调整压缩螺旋压缩弹簧9的压缩量，以适应的要求。
参阅图6。环形转动臂2是一个制有梅花形的环盘，周向上制有周向环槽，内环孔上制有花键，梅花环弧上制有圆孔，螺旋压缩弹簧轴拉杆4的固定端通过上述周向环槽，由图8所示的带法兰盘的小转轴6径向通过周向环槽，铰接于环形转动臂2上，这样就装好了整个自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的平衡装置的一组平衡装置。
参阅图7-图9。环形固定件1为多边形环形件，在多边形环形件的四周制有垂直两侧端面的平面阵，平面阵的数量对应于单一螺旋压缩弹簧的阵列数，每个平面的中间位置制有长圆孔用于安装螺旋压缩弹簧组件，长圆孔的两边制有半圆孔。在螺旋压缩弹簧组件中的旋转套8的两侧转轴上装入法兰盘衬套5，再将装有法兰盘衬套5的螺旋压缩弹簧组件整体装入环形固定件1的半圆孔中，然后装上制有另一半圆孔的压块7并用螺钉将其固定。同时将螺旋压缩弹簧组件中弹簧轴拉杆4端头的孔通过带法兰盘的小转轴6与环形转动臂2铰接，最后用联接螺钉将法兰盘衬套5、带法兰盘的小转轴6、分别固定于环形固定件1上，完成整个自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的平衡装置的一组平衡装置。
按照以上步骤，依次装入其余各平衡装置组，就完成了整个自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的平衡装置。
参阅图10。自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置装配完成后，螺旋压缩弹簧组件上的压头11与弹簧9端面的接触面到旋转套8上两侧的轴心距是一定值，旋转套8上两侧的轴心到固定于环形套2上的带法兰盘的小转轴6的中心距也是一定值。当负载转轴3转动时，负载转轴3带动环形转动臂2一同转动，带法兰盘的小转轴6跟随环形转动臂2绕其轴心旋转，旋转套8通过弹簧轴拉杆4铰接于法兰盘的小转轴6，将旋转套8上两侧的轴心到小转轴6的中心矩变大，迫使螺旋压缩弹簧组件上的压头11与弹簧9端面的接触面到旋转套8上两侧的轴心距减小，旋转套8上两侧的轴在法兰盘衬套5中转动，同时通过压头11对压缩螺旋压缩弹簧9进行压缩，产生压缩弹簧力，此力通过压头11与球面螺母10作用于螺旋压缩弹簧轴拉杆4形成对螺旋压缩弹簧轴拉杆4的拉力，待环形转动臂2转过平衡位置后，螺旋压缩弹簧轴拉杆4不再通过负载转动中心，而与其负载转动中心偏，形成偏心转矩，此转矩为单一经自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的平衡装置对负载转轴的转矩，将此转矩按照装配完整的弹簧平衡装置的阵列数进行综合后正好与负载转轴上的偏心转矩大小相等，方向相反，从而达到完全平衡。

Claims (10)

1.一种自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置，包括环形固件(1)，连接螺旋压缩弹簧轴拉杆(4)的环形转动臂(2)，其特征在于：螺旋压缩弹簧(9)通过螺旋压缩弹簧轴拉杆(4)与环形固定件(1)，沿环形转动臂(2)的中心与负载设备转动体的负载转轴(3)进行圆周阵列，螺旋压缩弹簧轴拉杆(4)通过螺旋压缩弹簧(9)，穿过环形固定件(1)的长圆形阵列孔及其旋转套(8)铰接在环形转动臂(2)上，使得阵列后的各个螺旋定压缩弹簧通过环形固定件(1)、环形转动臂(2)和负载转轴(3)组合成为自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的压缩螺旋压缩弹簧组件；当负载设备的负载轴(3)转动时，压缩螺旋压缩弹簧组件在螺旋压缩弹簧轴拉杆(4)的拉动作用下，通过旋转套(8)上的两侧转轴转动，同时使压缩螺旋压缩弹簧(9)压缩，压缩螺旋压缩弹簧轴拉杆(4)产生相等的拉力对负载转轴(3)产生的转矩的总和与负载轴(3)的偏心转矩相等，从而形成了多个螺旋压缩弹簧的弹簧力对负载轴(3)偏心静力矩进行平衡的平衡力矩，实现对负载轴(3)偏心静力矩的完全平衡。
2.如权利要求1所述的一种自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置，其特征在于：螺旋压缩弹簧(9)的一端插入旋转套(8)的环形槽中，螺旋压缩弹簧轴拉杆(4)的螺纹端依次通过旋转套(8)的中心孔、螺旋压缩弹簧(9)、压头(11)，在其带螺纹旋入端部制有内六方孔的球面螺母(10)，形成一个压缩螺旋压缩弹簧组件。
3.如权利要求1所述的一种自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置，其特征在于：螺旋压缩弹簧轴拉杆(4)与球面螺母(10)之间为螺纹联接，通过旋转球面螺母(10)改变压头(11)的轴向位置从而改变螺旋压缩弹簧(9)的压缩量，以调整自动平衡转体重心偏心力矩转动惯量的平衡装置的平衡能力。
4.如权利要求2所述的自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置，其特征在于：螺旋压缩弹簧组件的阵列数为N，螺旋压缩弹簧组件沿负载转轴进行圆周阵列，阵列的数量根据负载偏心转矩的大小、转动范围、设备的结构尺寸与要求而定。
5.如权利要求1所述的自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置，其特征在于：环形转动臂(2)是一个制有梅花形的环盘，周向上制有周向环槽，内环孔上制有用于与负载轴联结的花键，梅花盘的弧上制有圆孔，螺旋压缩弹簧轴拉杆(4)固定端通过梅花盘的周向环槽，与固联于环形转动臂(2)上的带法兰盘的小转轴(6)相铰接。
6.如权利要求1所述的自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置，其特征在于：环形固定件(1)为多边形环形件，在多边形环形件的四周制有垂直两侧端面的平面阵，平面阵的数量对应于单一螺旋压缩弹簧的阵列数，每个平面的中间位置制有长圆孔用于安装螺旋压缩弹簧组件，长圆孔的两边制有半圆环。
7.如权利要求1所述的自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置，其特征在于：环形固定件(1)安装于负载设备的支架或壳体上，保证其中心与负载转轴重合，负载转轴的端部通过花键与环形转动臂(2)联接，螺旋压缩弹簧组件装配完成后，在其旋转套(8)的两侧转轴上装入法兰盘衬套(5)，再将装有法兰盘衬套(5)的螺旋压缩弹簧组件整体装入环形固定件(1)的半圆孔中，然后装上制有另一半圆孔的压块(7)将其定位。
8.如权利要求1所述的自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置，其特征在于：螺旋压缩弹簧轴拉杆(4)端头的孔通过带法兰盘的小转轴(6)与环形转动臂(2)铰接，螺钉将法兰盘衬套(5)、带法兰盘的小转轴(6)、压块(7)分别固定于环形固定件(1)上。
9.如权利要求1所述的自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置，其特征在于：环形转动臂(2)通过其中心的花键孔与需要静平衡的设备转轴上的花键部分进行联接。
10.如权利要求1所述的自动平衡转动体重心偏离转轴引起偏心力矩的平衡装置，其特征在于：，负载转轴(3)带动环形转动臂(2)一同转动，此时，带法兰盘的小转轴(6)跟随环形转动臂(2)绕其轴心旋转，旋转套(8)通过弹簧轴拉杆(4)铰接于法兰盘的小转轴(6)，将旋转套(8)上两侧的轴心到小转轴(6)的中心矩变大，迫使螺旋压缩弹簧组件上的压头(11)与弹簧(9)端面的接触面到旋转套(8)上两侧的轴心距减小，旋转套(8)上两侧的轴在法兰盘衬套(5)中转动，同时通过压头(11)对压缩螺旋压缩弹簧(9)进行压缩，产生压缩弹簧力，此力通过压头(11)与球面螺母(10)作用于螺旋压缩弹簧轴拉杆(4)形成对螺旋压缩弹簧轴拉杆(4)的拉力；待环形转动臂(2)转过平衡位置后，螺旋压缩弹簧轴拉杆(4)不再通过负载转动中心，而与其负载转动中心偏，形成偏心转矩，此转矩正好与负载转轴(3)上的偏心转矩大小相等，方向相反，从而达到完全平衡。
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