CN107478385B - 一种产生可溯源不平衡量的砝码的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种产生可溯源不平衡量的砝码的制作方法，其包括如下步骤：制作砝码，砝码为轴对称结构，具有垂直于砝码对称轴线的两个面；在转子上选择一或两个垂直于回转轴线的平面，在平面位置设置安装结构；将砝码加装到安装结构中，并使砝码的一个面接触到转子；测量转子的不平衡量；将砝码从转子上取下，掉换砝码方向后再加装，并使砝码的另一面接触到转子；测量转子的不平衡量；当两次的不平衡量差别小于设定值时，就得到了质心准确的砝码，其产生的不平衡量为砝码的质量与砝码的质心到转子的回转轴线的距离的乘积，方向为加装砝码的角度，不一致时，对砝码进行质量修正，重复测量和校正，直到测量到的不平衡量一致。

Description

一种产生可溯源不平衡量的砝码的制作方法

本申请为专利申请201510395297.0的分案申请，原申请的申请日为2015年7月7日，发明创造名称为一种获取转子的不平衡量的方法。

技术领域

本发明涉及一种产生可溯源不平衡量的砝码的制作方法。

背景技术

对于动平衡机和转子的不平衡量的检验和评定，现有的国际标准为《ISO21940-21(2012)Description and Evaluation of Balancing Machines–平衡机的描述与评定》(由原国际标准ISO2953-1999更新)。该标准所推荐的校验转子及所规定的检验和评定的指标和规程，是历史延续下来的传统方法，不平衡量测量结果不能溯源。

对于动平衡量的测量，现有技术中，即使能够得到不平衡量为零的转子，但由于没有可产生溯源不平衡量的砝码，也导致不能获得具有可溯源不平衡量的转子。

因此，需要发明一种方法，克服现有技术的问题，实现不平衡量测量的溯源。

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明的目的是提供一种产生可溯源不平衡量的砝码的制作方法，将可产生溯源不平衡量的砝码加装到不平衡量为零的转子上，得到具有可溯源不平衡量的转子，从而实现不平衡量测量的溯源。

本发明技术方案1给出了一种产生可溯源不平衡量的砝码的制作方法，其包括如下步骤：制作砝码，所述砝码为轴对称结构，砝码具有垂直于砝码对称轴线的两个面，在转子上选择一个或是两个垂直于回转轴线的平面，在所述转子上，在所述平面位置设置安装结构；将所述砝码加装到所述平面上的所述安装结构中，并使所述砝码的所述一个面接触到所述转子；测量带所述砝码的所述转子的不平衡量；将所述砝码从所述转子上取下，掉换所述砝码方向后再加装到所述转子平面上，并使所述砝码的所述另一面接触到所述转子；用平衡机测量带所述砝码的所述转子的不平衡量；当上述两次测量到的不平衡量差别小于设定值时，就得到了质心准确的砝码，其产生的不平衡量为所述砝码的质量与所述砝码的质心到所述转子的回转轴线的距离的乘积，方向为加装所述砝码的角度，当上述两次测量到的不平衡量不一致时，对所述砝码进行质量修正，重复测量和校正，直到测量到的不平衡量一致。

制作出了产生可溯源不平衡量的砝码，将其加装在不平衡量为零的转子上面，则此带砝码的转子具有可溯源的不平衡量。有了零转子，及具有可溯源不平衡量的转子，则可以对任何平衡机进行标定和检查，使其测量准确，并且平衡机测量得到的不平衡量结果可以溯源。

本发明技术方案2给出的制作可溯源砝码的方法，优选在所述转子的每个所述平面上加工至少一个螺纹孔，所述砝码的所述安装部为螺柱，所述砝码两端螺柱与所述砝码中间部位之间加工有两个垂直于砝码对称轴的平面。这样就制作出了两端为螺柱的产生可溯源不平衡量的砝码。

制作出了产生可溯源不平衡量的砝码，将其加装在不平衡量为零的转子上面，则此转子具有可溯源的不平衡量。有了零转子，及具有可溯源不平衡量的转子，则可以对任何平衡机进行标定和检查，使其测量准确，并且平衡机测量得到的不平衡量结果可以溯源。

附图说明

图1是转子示意图，其中(a)为转子的主视图，(b)为转子的侧视图。

图2是一种转子R1的示意图，其中(a)为主视图，(b)为侧视图。

图3是一种质量砝码的示意图，其中(a)为主视图，(b)为侧视图。

图4是转子加装砝码后的示意图，其中(a)为主视图，(b)为侧视图。

图5是转子加砝码前与加砝码后，测量所得不平衡量示意图。

图6是套筒的示意图。(a)和(b)是一种套筒的示意图，其中(a)为主视图，(b)为侧视图。(c)和(d)是第二种套筒的示意图，其中(c)为主视图，(d)为侧视图。(e)和(f)是第三种套筒的示意图，其中(e)为主视图，(f)为侧视图。

图7是组合件的示意图，其中(a)为主视图，(b)为侧视图。

图8是用平衡机测量组合件所得不平衡量示意图，其中(a)为平面PL1的不平衡量，(b)为平面PL2的不平衡量。

图9是表示在转子相对套筒转动90度后,第二次测量组合件所得不平衡量，其中(a)为平面PL1的不平衡量，(b)为平面PL2的不平衡量。

图10是表示通过矢量运算计算转子不平衡量，其中(a)为平面PL1的不平衡量，(b)为平面PL2的不平衡量。

图11是不平衡量为零的转子示意图，其中(a)为主视图，(b)为侧视图。

图12是具有溯源不平衡量的转子图，其中(a)为转子的主视图，(b)为转子的侧视图。

图13为一种砝码的示意图，其中(a)为砝码的主视图，(b)为砝码的侧视图。

图14是具有溯源不平衡量的转子图，其中(a)为转子的主视图，(b)为转子的侧视图。

图15为在转子上做了角度零度参考点的转子图，其中(a)为转子的主视图，(b)为转子的侧视图。

图16为把转子上的角度零度参考点转移了一定角度后的示意图，其中(a)为转子的主视图，(b)为转子的侧视图。

具体实施方式

下面，参照附图举例说明本发明的实施方式。为了便于说明，下述步骤基本上是按本发明的实施顺序排列的，但也有部分内容没有按顺序记载，如下步骤的顺序也并不是唯一的。而且下述步骤只为举例说明，并不都是必须的，只要能够实施本发明即可。本实施方式并不用于限定本发明的保护范围。

A.图1所示为一个转子R。图1中(a)为转子的正视图，(b)为转子的侧视图。当转子R的质量分布即质量轴线b-b与转子R回转轴线A-A不重合，这个转子R即存在不平衡量。本发明中所指的转子是刚性转子，即认为转子的质量和质量分布是固定的，不因转子在动平衡测量时转速不同而不平衡量发生变化。刚性转子的质量轴线b-b是固定的。不平衡量是一个矢量，有大小和方向。一个转子R的不平衡量可以用任意选择的两个垂直于回转轴线的平面上的两个不平衡量表示，如图1中所示的平面PL1和平面PL2。对于同一个不平衡状态的转子，当选用不同平面时，其不平衡量的大小和方向是不同的，但之间能相互换算。当转子的轴向长度相对于其半径的比值较小时，转子的不平衡量也可用一个平面上的不平衡量表示。

平衡机上的支撑件Jma和Jmb支撑转子的左右两个回转轴颈，形成了转子的回转轴线A-A。即，回转轴颈的外圆的回转轴线就是转子的回转轴线A-A。平衡机上对于转子的支撑件有滚轮、轴瓦、V形块、涨芯夹具等多种形式。

平衡机上对于转子有轴向限位件，如图1中所示的Ja及Jb。

平衡机需要将转子驱动加速到测量转速以实现不平衡量测量。平衡机对于转子的驱动有多种形式，有滚轮驱动、皮带驱动等。

在转子上设置角度零度参考点，如图1中(b)中的F0所示。角度零度参考点在有些情况下，可设置在平衡机的驱动系统上。

平衡机上设置有角度传感器，如图1中(b)中的RF所示，用以测量转子不平衡量的方向，即不平衡量相对于角度零度参考点的角度。

当转子的回转轴线确定，且选择了测量平面后，转子的不平衡量的大小是唯一的。不平衡量的方向，或者说不平衡量的角度与测量时的角度零度参考点的设置有关。

B.图2为一个转子R1的示意图。转子R1的外径为r1。选择两个垂直于回转轴线的平面PL1和平面PL2来表示转子R1的不平衡量。在平面PL1和平面PL2对应的转子外圆上，加工至少一个中心线指向转子回转轴线的螺纹孔，本实施案例选择在平面PL1和PL2上各加工四个相隔90度螺纹孔。加工出螺纹孔是为了在转子外圆上加装质量砝码。将平面PL1和平面PL2上，位于90度方向的两个螺纹孔，分别记作H11和H21。

在转子R1的左右两端的回转轴上各加工两处轴颈,左端的两处轴颈分别记作J11,J12，右端的两处轴颈分别记作J21,J22。转子的回转轴线由左端的轴颈J12和右端的轴颈J22形成。

在转子上做角度零度参考点F1，如图2所示。

在转子R1左右两端平面PL3和平面PL4上，在相距回转轴线A-A的半径r位置，对称于回转中心，在每个端面上加工平行于转子回转轴线的安装孔，用于安装质量砝码。加工安装孔的个数没有特别的限定,为每个端面上一个孔以上。本实施案例采用每面四个对称的安装孔，孔深为d，孔的直径没有特别的限定。将平面PL3和平面PL4上，位于0度方向的两个孔，分别记作H31和H41。

C.本发明给出如下的办法，制作产生可溯源不平衡量砝码，用于加装在转子外圆上，产生可溯源不平衡量。

制作如图3所示的质量砝码两个，分别记作W1和W2。砝码为圆柱形结构，砝码的两端加工有螺柱，砝码中间部分的长度为r₂，中间部分有两个垂直于螺柱中心线的平面，砝码通过螺柱可以拧到转子R1外圆上的螺纹孔中。

关于砝码的结构没有特别限定，只要其为轴对称结构，且有两个垂直于对称轴的面，及具有能安装到转子上的端部结构，以使砝码安装到转子上时，砝码上的面与转子上与砝码对应的面接触且能产生距转子回转轴线的确定距离即可。对砝码的两端的结构，及转子在安装砝码平面上所设置的安装砝码的结构，只要砝码能固定到转子上，不从转子R1上脱落下来，且使砝码具有离转子回转轴线的确定距离，可以采用现有技术中现有的方式，在此不作特别限定。

将砝码W1的任意一端拧到转子R1外圆平面PL1上的任意一个螺纹孔中，将砝码W2的任意一端拧到转子R1外圆平面PL2的任意一个螺纹孔中，并使砝码中间部分一端的端面与转子R1的外圆接触，本实施案例中，将砝码W1拧到螺纹孔H11中，将砝码W2拧到螺纹孔H21中，如图4所示。将带有砝码的转子R1放到平衡机上，测量转子的不平衡量，其在平面PL1和平面PL2上的不平衡量分别记作U_f11和U_f21；将砝码W1和砝码W2从转子R1上拧下，再用砝码另一端的螺柱再次拧到平面PL1和平面PL2上原来的螺纹孔中，并使砝码中间部分端面与转子的外圆接触,再次测量转子R1在平面PL1和平面PL2上的不平衡量，记作U_f12和U_f22。如果U_f11和U_f12大小不同，则说明砝码W1的质心没有在其长度r₂的中间位置；根据U_f11和U_f12的大小，对砝码W1进行质量校正。如果U_f21和U_f22大小不同，则说明砝码W2的质心没有在其长度r₂的中间位置；根据U_f21和U_f22的大小，对砝码W2进行质量校正。

重复如上的测量和校正过程，直到砝码W1的质心位于砝码长度r₂的中间位置，砝码W2的质心位于砝码长度r₂的中间位置。

用天平称量经上面的步骤后的砝码的质量，其质量分别记为m1和m2，并记修正并称重后的砝码为W_1D和W_2D。

砝码W_1D加装在转子R1外圆半径r1上任意一个平面上所产生的不平衡量大小为m1*(r1+r2/2)(kg*m)，不平衡量的方向由所加砝码位置的角度决定；砝码W_2D加装在转子R1外圆半径r1上任意一个平面上所产生的不平衡量大小为m2*(r1+r2/2)(kg*m)，不平衡量的方向由所加砝码位置的角度决定。

砝码的质量单位为千克(kg)，转子外径、砝码的中间部分长度的单位为米(m)，角度单位为度(可转换为Rad)，砝码W_1D、W_2D所产生的不平衡量的大小和角度，与国际单位制基本单位(质量kg和长度m)及国际单位制辅助单位(平面角弧度rad)关联起来，即由上面的方法制作的砝码所产生的不平衡量可以溯源。

这样制作出了产生可溯源不平衡量的质量砝码。

可溯源质量砝码所产生的不平衡量的大小只与砝码的质量及砝码质心离转子回转轴线距离有关，方向只与砝码所加装的位置有关；与平衡机的测量不平衡量的大小和方向没有直接关系，所以实施本发明的制作质量砝码方案时，只要求平衡机(或者任何能测量振动的大小和方向的仪器)相对测量准确，即有足够的重复测量精度即可，并不需要其绝对测量值准确。

D.用如下的方法，检查平衡机测量显示值，包括大小和方向，是否准确，如有必要，对于测量显示值进行重新标定或补偿。

对如图4所示的转子R1，在不加装两个质量砝码的条件下，将转子R1放到平衡机上测量，测量所得到的不平衡量在平面PL1和平面PL2分别为U_a11和U_a21。

在转子R1平面PL1上加装质量砝码W_1D，在平面PL2上加装质量砝码W_2D。质量砝码可以加装在转子上的任何一个螺纹孔中，本实施案例中，两个质量砝码加装在平面PL1和平面PL2在90度方向上的两个螺纹孔H11和H21中。第二次测量转子的不平衡量，测量所得到的不平衡量在平面PL1和平面PL2分别为U_a12和U_a22。

将第一次测量的不平衡量和第二次测量的不平衡量做图到平面坐标上，如图5所示。坐标的原点为不平衡量大小的零点，坐标的0度为转子R1上的角度零度参考点。

不平衡量矢量U_a12和U_a11的差为砝码W_1D产生的不平衡量U_W1D，不平衡量矢量U_a22和U_a21的差为砝码W_2D产生的不平衡量U_W2D。如果不平衡量矢量U_a12和U_a11的差的大小和方向与U_W1D刚好相同，则说明在平面PL1上平衡机的测量显示值是准确的；如果不平衡量矢量U_a22和U_a21的差的大小和方向与U_W2D刚好相同，则说明在平面PL2上平衡机的测量显示值是准确的。

如果在任何一个面上，平衡机的测量显示值不准确，可以用砝码W_1D或是W_2D对平衡机进行标定或补偿，使平衡机的测量显示值准确。

E.上面测量出的转子R1的在平面PL1和平面PL2的不平衡量U_a11和U_a21并不完全是转子本身的不平衡量，而是包含有平衡机本身的不平衡量，如夹具的不平衡量，测量系统中对不平衡量的补偿不平衡量，及平衡机上与转子接触且相对运动件施加到转子上的交变力产生的不平衡量。本发明用如下的方法和步骤，将转子的不平衡量与其它因素的不平衡量分离开，从而获取转子本身的不平衡量。

E1.制作两个套筒，套筒有精密加工的内孔和外圆。两个套筒及回转轴颈J12和J22上，做有0度、90度、180度、270度角度标记。套筒的示意图如图6中(a)和(b)所示，其中(a)为正视图，(b)为侧视图。在一端的套筒上，设置平衡测量角度零度参考点F2。

将图6中(a)和(b)所示两个套筒用热装的方法分别装在转子R1最外侧的两个回转轴颈J12及J22上，套筒上的0度角度标记和轴颈J12、J22上的0度标记对齐。套筒内孔与转子R1的最外侧的两个回转轴颈J12和J22通过轻度过盈配合而保持同轴。转子R1上加装了两个套筒后的转子称作组合件，记为R2，如图7所示。套筒的外圆形成了组合件回转轴颈，记作J13和J23，这两个轴颈形成了组合件的回转轴线。转子R1的回转轴颈J12和J22，或者说两个套筒的内孔，形成转子R1的回转轴线。回转轴颈J12和J13、回转轴颈J22和J23在转子的轴向方向上的位置相同。

对于套筒的结构，并没有特别的限定，对于在回转轴颈上加装的套筒，只要套筒的内孔与转子R1的回转轴颈形成相同的回转轴线，套筒的外圆形成稳定的回转轴线即可。套筒的内孔和外圆并不要求一定要同心。图6中(c)和(d)给出了另一种套筒的示意图，其中(c)为正视图，(d)为侧视图；此种套筒的结构为，在套筒的内孔下部位置加工出了两个固定且凸出的支撑面，在上部有一可调节螺柱，用这种结构的套筒，通过拧紧或是松开调节螺柱，可以方便地将套筒从转子的回转轴颈上取下和装上；将套筒加装到转子上后，套筒的外圆形成组合件的回转轴线。图6的(e)和(f)给出了一种在转子的内圆中加装的套筒的示意图，其中(e)为正视图，(f)为侧视图；此种套筒的结构为，在套筒外圆下部位置加工出了两个固定且凸出的支撑面，在上部有一可调节螺柱，用这种结构的套筒，通过拧紧或是松开调节螺柱，可以方便地将套筒嵌套在转子的内圆中；将此套筒嵌套到转子上后，套筒的内孔形成组合件的回转轴线。

只要通过精密加工套筒的内孔和外圆(如图6中(a)和(b)所示套筒)，或是精密加工形成内孔或者外圆的相应部位或零件(如图6中(c)和(d)所示套筒)，使套筒的内孔和外圆形成稳定的回转轴线，将其装在转子的精密加工的回转轴颈(形成稳定的回转轴线)上，或者，将其装在转子的精密加工的内圆(形成稳定的回转轴线)上，就能保证转子的回转轴线相对于加装套筒后所形成的组合件的回转轴线在转子相对于套筒回转之前与回转之后的相对位置保持不变。

E2.将组合件R2放到平衡机上。平衡机对于组合件的支撑Jna和Jnb、轴向限位Ja1和Jb1、及平衡机对于组合件的驱动，全部通过左右两侧的两个套筒实现，测量不平衡的角度参考点设置在转子一端的套筒上，这样就做到了：转子R1除与左右两端轴颈上的两个套筒接触外，不与平衡机上的任何部件接触，也不形成任何关联关系，如图7所示。

E3.用平衡机测量组合件R2的不平衡量。本实施方式中，组合件用卧式支撑方式放置在平衡机上。平衡机支撑和驱动组合件R2的方式并没有限定，但要满足上面步骤E2的限定条件。测量得到的不平衡量记为平面PL1的不平衡量U11(第一次测量不平衡量，包括大小和方向)和平面PL2上的不平衡量U21。将第一次测量不平衡量U11和U21做图到平面坐标上，如图8中(a),(b)所示。坐标的原点为不平衡量大小的零点，坐标的0度为组合件R2上的角度零度参考点。

在进行不平衡量测量时,为了提高测量准确性，在每一步将组合件R2进行多次重复测量，以多次测量的平均值记为不平衡量测量值。

E4.把组合件R2从平衡机上取下。将组合件R2两侧的套筒用热装的方式取下，将转子R1的轴颈J12和J22相对两个套筒同向转动同样大小的一个角度，再将两个套筒用热装的方法加装到转子R1轴颈上去。转子R1相对于套筒转动的角度是任意值，此处选择转子R1相对于左右两个套筒顺时针回转90度。

E5.将组合件R2再次放到平衡机上，在与第一次测量同样条件下，再次测量其在所述两个平面上的不平衡量；测量得到的不平衡量为第二次测量不平衡量，记为平面PL1的不平衡量U12和平面PL2的不平衡量U22。如图9中(a)、(b)所示。

组合件R2在上面的两次测量中唯一的差别是，转子R1相对于两个套筒顺时针转动了90度，其它方面的条件，包括组合件R2的回转轴线、转子R1的回转轴线，在两次测量中完全一样。组合件R2在两次测量中不平衡量的差别，只能且完全是转子R1相对于套筒转动所述角度产生。在两次测量中，转子R1的不平衡量的大小是一样的，转子R1的不平衡量的方向，相对套筒上的角度零度参考点，顺时针转动了90度。

在转子每端的回转轴靠近转子端面的位置另外加工两处轴颈J11和J21的目的，是用来检查转子的回转轴线相对于加装套筒后所形成的组合件的回转轴线在转子相对于套筒回转之前与回转之后的相对位置保持不变。

E6.通过对两次测量结果的矢量运算，计算出转子以回转轴颈J12和J22所形成的回转轴线的不平衡量，如图10中(a)、(b)所示；转子R1在平面PL1的不平衡量为Ua，与Ua成顺时针方向90度的不平衡量，是转子R1相对套筒顺时针回转90度后的不平衡量，其大小没有变化，但方向顺时针变化了90度。转子R1在平面PL2的不平衡量为Ub；与Ub成顺时针方向90度的不平衡量，是转子R1相对套筒顺时针回转90度后的不平衡量，其大小没有变化，但方向顺时针变化了90度。

坐标0点到两个90度角顶点的矢量0-01及矢量0-02，分别是平衡机除转子R1的不平衡量以外在平面PL1和平面PL2上的不平衡量。

为了获得更高的测量精度，将套筒相对于转子R1相对回转两次或两次以上，重复进行上面的测量步骤，对两次以上测量得到的测量结果进行矢量运算。

F.对转子R1在平面PL1和平面PL2上的不平衡量进行校正，使其小于设定值。

这样就得到不平衡量小于设定值的转子。

为了使转子R1在平面PL1和平面PL2上的不平衡量接近于零，重复进行上述的步骤E测量和步骤F校正过程。

这样就得到了不平衡量为零(误差允许范围内)的转子，记为R3，如图11所示。

G.将上述步骤C所制作的可产生溯源不平衡量砝码，加装到不平衡量为零的转子R3上外径上，在平面PL1，加装砝码W_1D后，其具有的不平衡量的大小为m1*(r1+r2/2)(kg*m)，不平衡量的方向由所加砝码位置的角度决定；砝码W_2D加装在转子R3平面PL2上，所产生的不平衡量大小为m2*(r1+r2/2)(kg*m)，不平衡量的方向由所加砝码位置的角度决定。本实施案例中，砝码W_1D和砝码W_2D分别加装在螺纹孔H11和H21中，即不平衡量的角度都是90度。

砝码的质量单位为千克(kg)，转子外径、砝码的中间部分长度的单位为米(m)，角度单位为度(可转换为Rad)，砝码W_1D、W_2D所产生的不平衡量的大小和角度，与国际单位制基本单位(质量kg和长度m)及国际单位制辅助单位(平面角弧度rad)关联起来，即由上面的方法，制作出了具有可溯源不平衡量的转子,记为R4,如图12所示。

H.利用本发明的如下方法，制作产生可溯源不平衡量的砝码，用于加装在转子垂直于回转轴线的端面上，产生可溯源不平衡量。

制作如图13所示两个圆柱形质量砝码，分别记为W3和W4，砝码的直径没有特别的限制，砝码的长度为2d,即2倍的安装孔孔深。在砝码的端面上标出0,90,180,270度四个角度标识。

将砝码W3和W4以0度标识向上12点的姿态，分别插入图2所示转子R1的第一平面PL3和第二平面PL4上的最上方安装孔H31和H41中，即左右两个端面上角度为0度的两个安装孔中。

用平衡机测量带砝码转子的不平衡量，第一平面记为U_W31，第二平面记为U_W41；将砝码W3和W4取出，将其相对于第一次安装姿态顺时针回转一定的角度后，再将砝码W3和W4分别插入到转子原来的安装孔中。砝码相对于安装孔回转的角度并没有特别限定，此处以顺时针回转90度为例说明。然后进行第二次测量，测量不平衡量记为U_W32和U_W42。在进行不平衡量测量时，为了提高测量准确性，在每一步进行多次测量，以多次测量的平均值记为不平衡量测量值。

如果转子的不平衡量U_W31和U_W32大小或方向不一致，说明砝码W3的质心偏离砝码中心线，按测量得到的不平衡量U_W31和U_W32，按上面步骤E和步骤F测量和校正转子不平衡量的方法，计算砝码W3的不平衡量，并对砝码W3进行偏心校正。为了得到偏心接近零的砝码，进行多次测量和校正，直到U_W31和U_W32大小差别小于设定值或接近一致，其方向小于设定值或接近一致；对砝码W4进行同样步骤操作。经过上面的步骤后，砝码W3和W4的质心与其中心线偏离小于设定值或接近于零。

用天平称量经上面的步骤后的砝码W3和W4的质量，记为m3和m4。

将经过上面平衡测量和校正，质心与其中心线偏离小于设定值、质量分别为m3和m4的砝码，记为W_3D和W_4D。W_3D和W_4D即为能产生确定不平衡量的砝码，其产生的不平衡量为砝码的质量与砝码回转中心线离转子回转轴线的距离的乘积。

将砝码W_3D和W_4D，分别插入图11所示的不平衡量为零的转子R3的第一平面PL3和第二平面PL4上的最上方安装孔H31和安装孔H41中。此种状态的转子，记为R5，如图14所示。则转子R5在平面PL3上具有的不平衡量大小为m3*r(kg*m)，方向为0度，在平面PL4上具有不平衡量大小为m4*r(kg*m)，方向为0度。

m3和m4的质量单位为千克(kg)，r的长度单位为米(m)，角度单位为度(可转换为Rad)；砝码W_3D和W_4D产生的不平衡量的大小和角度，或者说转子R5带有的不平衡量，与国际单位制基本单位(质量kg和长度m)及国际单位制辅助单位(平面角弧度rad)关联起来。这样就制做出了产生可溯源不平衡量的砝码，及具有可溯源不平衡量的转子。

为了确保砝码的质心位置位于转子上所加砝码的平面上，可以配合上述的制作质量砝码的方法步骤C和步骤H，使步骤C所制作砝码，不但使其质心位置位于在长度方向上中间位置，且使质心位置位于砝码的中心对称轴线上；使步骤H所制作的砝码，不但使其质心位置位于中心线上，且使质心位置位于砝码的长度方向的中间位置上。

I.本发明还提供了一种测量转子不平衡量的方法：平衡机为卧式布置并采用滚轮支撑转子，平衡机对于转子的轴向限位作用于转子回转轴端面的中心位置，转子的不平衡量角度零度参考点设置在转子上。平衡机的驱动装置在驱动转子加速到测量转速后，驱动装置自动与转子断开，或驱动装置不再提供驱动力而只是与转子一样靠惯性回转。平衡测量在转子的惯性回转下测量。在这种布置下，平衡机上所有与转子接触且有相对运动的件，不对转子产生垂直于转子回转轴线的交变作用力。在这种条件下，用转移转子上角度零度参考点的办法，得到转子的不平衡量。

角度转移的方法为，第一次测量时，在转子上的任何一个位置作一个角度参考点P1，如图15所示。在第一次测量后，将转子上原有角度参考点去掉，在原来参考点相隔一定角度处，新做参考点P2。本实施方案中，以逆时针90度转移角度参考点，如图16所示。对于转子R1来说，逆时针转移90度角度参考点等效于在加装套筒时将R1相对于套筒顺时针转动了90度。做好新参考点P2后，对转子进行第二次测量。通过第一次测量不平衡量和第二次测量不平衡量，按上面步骤E的方法和步骤，获取转子R1的不平衡量。

通过利用本发明和现有技术，还可以通过如下方式实现不同的目的。

J.平衡机的标定：分别用不平衡量为零的转子R3和带有可溯源不平衡量的转子R4或是R5，标出平衡机的零点和一个确定的不平衡量，实现对平衡机的标定。

K.平衡机的检测：用不平衡量为零的转子R3和带有可溯源不平衡量的转子R4或是R5，检查任意一台平衡机，分别考核在两种情况下的测量结果，判定该平衡机是否测量准确。

L.不同等级的不平衡量为零的转子、不同等级的具有可溯源不平衡量转子的制作：在得到不平衡量为零的转子R3和带有可溯源不平衡量的转子R4或是R5后，用步骤J标定平衡机，并且进行了步骤K的复检后，平衡制作新不平衡量为零的转子Ra，及具有可溯源不平衡量的转子Rb，这样就得到了另一种等级的不平衡量为零的转子Ra或带有可溯源不平衡量的转子Rb。

以上说明了本发明的特定实施方式，本发明并不局限于上述实施方式。在本发明的技术思想上可以对本发明的实施方式进行任意的变形,而且上述的实施方式的步骤，并不都是必须的。

Claims (4)

1.一种产生可溯源不平衡量的砝码的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

制作砝码，所述砝码为轴对称结构，所述砝码具有垂直于砝码对称轴线的两个面，所述砝码两端加工有螺柱，所述砝码两端螺柱与所述砝码中间部位之间加工有两个垂直于砝码对称轴的平面；在转子上选择一个或是两个垂直于回转轴线的平面，在所述转子的外圆上，在所述平面对应的位置设置安装结构，在所述转子的每个所述平面上加工至少一个螺纹孔形成安装结构；

将所述砝码加装到所述平面所对应外圆上的所述安装结构中，并使所述砝码的所述一个面接触到所述转子；

测量带所述砝码的所述转子的不平衡量；

将所述砝码从所述转子上取下，掉转所述砝码方向后再加装到所述转子的所述安装结构上，并使所述砝码的另一面接触到所述转子的外圆；

测量带所述砝码的所述转子的不平衡量；

当上述两次测量到的不平衡量差别小于设定值时，就得到了质心准确的砝码，其产生的不平衡量为所述砝码的质量与所述砝码的质心到所述转子的回转轴线的距离的乘积，方向为加装所述砝码的角度，当上述两次测量到的不平衡量不一致时，对所述砝码进行质量修正，重复测量和校正，直到测量到的不平衡量一致。

2.根据权利要求1所述的产生可溯源不平衡量的砝码的制作方法，其特征在于，

为了得到质心位于中心对称轴线上的砝码，将所述砝码分别插入到转子的安装孔中，测量带所述砝码的所述转子的不平衡量；

然后将所述砝码从所述转子上取下，使砝码相对于安装孔回转一定的角度后，再将砝码分别插入到所述转子的原来的所述安装孔中，再次测量带所述砝码的所述转子的不平衡量；

当上述两次测量到的不平衡量差别小于设定值时，就得到了质心位于中心对称轴线上的砝码，当上述两次测量到的不平衡量不一致时，对所述砝码进行质量修正，重复测量和校正，直到测量到的不平衡量一致。

3.一种根据权利要求1或2所述的方法制作而成的砝码。

4.一种带有可溯源不平衡量的转子，其特征在于,在不平衡量为零的转子上加装根据权利要求1或2制作的砝码制作而成。

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