CN107514388B - 一种带有平衡补偿的叶轮及平衡矫正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有平衡补偿的叶轮及平衡矫正方法，包括叶轮本体和设于所述叶轮本体前盘面上的前轮毂，及设于所述叶轮本体后盘面上的后轮毂，所述前轮毂和所述后轮毂与所述叶轮同轴，其中，还包括分布于所述前轮毂和所述后轮毂上的一组待攻孔；本发明所提供的带有平衡补偿的叶轮及平衡矫正方法，通过设置在所述前轮毂和所述后轮毂上的一组待攻孔，配合与所述待攻孔相适配的不同质量的自攻螺钉，方便对所述叶轮提供动平衡的校正，并可以保证所述自攻螺钉固定在所述叶轮上，不容易在所述叶轮高速旋转的时候，产生位移、脱落、甚至飞出的事故。

Description

一种带有平衡补偿的叶轮及平衡矫正方法

技术领域

本发明涉及叶轮领域，尤其涉及的是一种带有平衡补偿的叶轮及平衡矫正方法。

背景技术

当前，高速旋转的叶轮应用十分广泛，例如工业鼓风机，而高速旋转的物体必须保证其转子在旋转时候的动平衡，也即转子的重心不能因为旋转而发生移动。但是，在实际应用过程中，因为受到冲击、腐蚀、磨损或结焦的影响，一般转子都会随着使用而产生不平衡故障，而转子系统的不平衡则因为引起旋转机械的震动而导致了70%以上的故障。因为转子的不平衡，转子的重心在旋转中会产生移动，就会使得转子在旋转中产生径向的振动，从而使转子甚至整个设备受到不必要的动载荷，不利于转子的正常运转和工作。所以，大多数的转子都需要进行动平衡校正，即对于在转子转动时所产生的不平衡量通过对位置和大小的调整进行校正和消除。

而对于塑料叶轮等质量较轻及强度较差的叶轮，由于其密度小，质量轻，故而因为注塑工序序等生产过程中而导致的厚度不均匀，叶片及叶轮前后圆盘所存在的尺寸、形状和位置的误差等，就更容易在高速旋转中被放大，引起显著的不平衡状况。通常这就需要使用合适的平衡块，采用合适的动平衡校正方法进行校正，以达到较高的转子平衡等级，以便可以维持转子高速转动的平稳。

现有的叶轮动平衡校正方法中，大多是使用螺栓、螺母紧固件的组合，通过打孔锁固在叶轮的前后盘上，但该种打孔锁固方法需要使用螺栓、螺母紧固件作为平衡块来校正平衡，就存在多个问题：首先，在校正的时候，需要在叶轮上开孔，这就会给叶轮造成不可逆的破坏，且当开孔出现偏差时不容易校正；其次，螺栓、螺母紧固件以及垫片等，大多自身较重，故而并不适合使用在塑胶叶轮上，因为塑胶叶轮自身的质量轻，其残余不平衡量本来就较小，很难找到合适的平衡校正部件。

在塑料等轻质量的叶轮上，如图1所示，目前很多是使用金属U形夹片6固定在叶轮的叶片边缘上，进行配重，但是，该种夹片固定的方式，在运输或者叶轮高速转动的过程中，很容易发生位置移动，甚至飞出，导致动平衡校正的失效；而飞出的夹片又容易造成新的损害或损失，这就大大增加了产品运行时候发生质量问题的风险。或者是采用在最轻的不平衡部位打孔7再穿以螺栓螺母固定的方式，该种方式则很容易破坏叶轮本身的结构，尤其是考虑到所述叶轮为塑料叶轮，自身强度较差时。

因此，对于塑料叶轮等质量较轻及强度较差的叶轮，就需要使用一种质量较轻的物料作为平衡块，方便进行动平衡校正，且可以固定在叶轮的转子上，不容易在所述叶轮高速旋转的时候，因为离心力等因素而产生位移、脱落、甚至飞出的事故。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种带有平衡补偿的叶轮，方便进行动平衡的校正，且可以固定在叶轮的转子上。

本发明的技术方案如下：

一种带有平衡补偿的叶轮，包括叶轮本体，其特征在于，还包括分布于所述叶轮本体上的一组待攻孔，以及与其中必要的至少一待攻孔连接固定的平衡块，用于平衡所述叶轮的转动；

所述的叶轮，其中，所述叶轮本体的前盘面上设置有前轮毂，所述待攻孔设置在所述前轮毂上；

所述的叶轮，其中，所述叶轮本体的后盘面上设置有后轮毂，所述待攻孔也设置在所述后轮毂上；

所述的叶轮，其中，所述待攻孔沿所述叶轮的轴向平行设置；

所述的叶轮，其中，所述待攻孔深度一致，沿所述前轮毂和所述后轮毂的自由端面的周向均匀分布；

所述的叶轮，其中，所述平衡块为自攻螺钉；

所述的叶轮，其中，所述自攻螺钉为从一组直径相同，长度不等，重量不同的自攻螺钉中选择的一个或几个；

所述的叶轮，其中，所述待攻孔的设置位置较所述叶轮本体的其他部分加厚处理；

所述的叶轮，其中，所述叶轮本体采用塑胶材质，且所述待攻孔是与所述叶轮一起由模具注塑而成的圆形孔；

所述的叶轮的平衡矫正方法，其特征在于，包括步骤：

a. 通过动平衡机检测出叶轮最轻的不平衡位置及不平衡大小；

b. 在一组自攻螺钉中选择一个或数个自攻螺钉；

c. 将所选择的所述自攻螺钉根据具体不平衡情况，固定于所述叶轮上所述最轻的不平衡位置附近的待攻孔上；

d.再次使用动平衡机检测并微调所述叶轮上的所述自攻螺钉，如是重复，直至所述叶轮达到平衡。

本发明所提供的带有平衡补偿的叶轮，通过设置在所述前轮毂和所述后轮毂上的一组待攻孔，配合与所述待攻孔相适配的不同质量的自攻螺钉，方便对所述叶轮提供动平衡的校正，并可以保证所述自攻螺钉固定在所述叶轮上，不容易在所述叶轮高速旋转的时候，产生位移、脱落、甚至飞出的事故。

附图说明

图1是现有技术中的叶轮平衡方式示意图。

图2是本发明的带有平衡补偿的叶轮的总体结构示意图。

图3是本发明的带有平衡补偿的叶轮的待攻孔分布的局部放大图。

图4是本发明的带有平衡补偿的叶轮的一组自攻螺钉的结构示意图。

具体实施方式

本发明所提供了一种带有平衡补偿的叶轮，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2 的本发明的带有平衡补偿的叶轮的总体结构示意图所示，用于校正叶轮动平衡的至少一个平衡块1附加在一叶轮本体2上，所述叶轮本体2通常是但不限于由塑料转子制成，所述叶轮还包括设置在所述叶轮本体2前壁面上垂直凸起的前轮毂3和后壁上垂直凸起的后轮毂5。所述前轮毂3和所述后轮毂5设置在所述叶轮本体2的前后两侧，并保证在所述叶轮转动时，不发生任何视觉上的形变，从而保证所述叶轮高速旋转的稳定性。

如图3的放大图所示，在所述前轮毂3和/或所述后轮毂5上排列一组待攻孔4，所述待攻孔4沿所述叶轮本体分布设置，开口于并垂直于所述前轮毂3和所述后轮毂的外侧面上。所述待攻孔4的方向，选择与叶轮轴向平行的好处是，高速旋转时候所产生的离心力方向与所述待攻孔4的深度方向相垂直，从而不会使插入所述待攻孔4中的平衡块1发生沿着所述待攻孔4深度方向的位移，也即所述平衡块1不容易获得脱离所述待攻孔4的驱动力。当然，本发明不限于上述较佳实施例的结构设置，所述待攻孔还可以设置在不影响叶轮转动的本体上任何位置，但对所采用的平衡块应足以平衡所述叶轮的转动。

优选地，所述待攻孔4深度一致，且沿着所述前轮毂3和/或所述后轮毂5的周向均匀分布。更优选地，所述待攻孔4绕所述前轮毂3和所述后轮毂的周向单排分布为一封闭的圆周形，且相邻两待攻孔4距离较近，以在所述前轮毂3或所述后轮毂5的自由端面的一周圆周上，在不破坏所述待攻孔4的完整性前提下，单圈设置尽可能多的待攻孔4。从而方便在随后校正动平衡时，容易确定到所需要的必要的待攻孔，通过增加平衡块1以达到平衡叶轮转动的目的。

所述平衡块1，考虑到所述叶轮，尤其是采用塑胶材质的叶轮，大多质量较轻，故也相应选择为较轻质量的元件，优选可以采用为较小的自攻螺钉，所述自攻螺钉直径与所述待攻孔直径相适配，使得可以与任一待攻孔4紧密螺接在一起，从而在校正所述叶轮的平衡时，所述自攻螺钉可以与最轻处附近的待攻孔4紧密螺接，方便校正。

当然，考虑到实际使用，如图4所示，所述自攻螺钉优选为一组长度依次增加，但直径不变的自攻螺钉组。因为所述自攻螺钉的长度逐渐增加，故其质量也逐步增加，这样在校正所述叶轮动平衡时，就更容易选择到合适质量的自攻螺钉，固定于最轻处附近的待攻孔4中。并且，在实际运用中，因为所述自攻螺钉的质量较轻，故而可能选择多个所述自攻螺钉以完成校正目的，这样完全可以根据实际需要，在多个不同的待攻孔4中加配多个不同质量的自攻螺钉，只要在拧入所述前轮毂3及后轮毂5上各自相应位置的所述待攻孔4后，可以保证所述叶轮的动平衡即可。

在所述待攻孔的设置位置较叶轮本体的其他部分做加厚处理，所述前轮毂3及所述后轮毂5，因为其上需要开有一周待攻孔4，故而较好地是其厚度较所述叶轮的平均厚度要加厚处理，以保证插入了所述自攻螺钉的所述待攻孔4不容易在高速旋转中开裂。

优选地，所述待攻孔4采用但不限于圆形孔，所述叶轮采用树胶材料制作，所述待攻孔4与所述叶轮在制作时，由模具一起注塑而成。

所述的叶轮的平衡矫正方法，在一个较佳的实施例中，可以包括以下步骤：

首先，将所述叶轮连接于一动平衡机上，通过所述动平衡机在高速转动中检测出所述叶轮最轻的不平衡位置及不平衡大小的量；

然后根据所检测到的不平衡大小的量，在所述自攻螺钉组中选择一个或数个的自攻螺钉，所述自攻螺钉选择为其质量可以在配合所述待攻孔后，平衡所述叶轮，故优选为其质量接近所述不平衡大小的量；

将所选择的所述自攻螺钉根据所述叶轮具体的不平衡情况，固定于所述叶轮上最轻的不平衡位置附近的待攻孔上，可能只需要一个自攻螺钉配合一个待攻孔即可，也可能需要多个自攻螺钉共同固定于各自对应位置的多个待攻孔中；

最后再次使用动平衡机检测并微调选择所述叶轮上固定于所述待攻孔中的一个或几个所述自攻螺钉的大小和/或位置，如是重复，直至所述叶轮达到平衡。

本发明所提供的带有平衡补偿的叶轮及平衡矫正方法，通过设置在所述前轮毂和所述后轮毂上的一组待攻孔，配合与所述待攻孔相适配的不同质量的自攻螺钉，方便对所述叶轮提供动平衡的校正，并可以保证所述自攻螺钉固定在所述叶轮上，不容易在所述叶轮高速旋转的时候，产生位移、脱落、甚至飞出的事故。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种带有平衡补偿的叶轮，包括叶轮本体，其特征在于，还包括分布于所述叶轮本体上的一组待攻孔，以及与其中必要的至少一待攻孔连接固定的平衡块，用于平衡所述叶轮的转动；

所述叶轮本体的前盘面上设置有前轮毂，所述待攻孔设置在所述前轮毂上；

所述叶轮本体的后盘面上设置有后轮毂，所述待攻孔也设置在所述后轮毂上；

所述待攻孔沿所述叶轮的轴向平行设置；

所述待攻孔深度一致，沿所述前轮毂和所述后轮毂的自由端面的周向均匀分布，所述待攻孔设置为单排；

所述平衡块为自攻螺钉，所述自攻螺钉用于方便校正，并降低产生事故的概率；

所述自攻螺钉为从一组直径相同，长度不等，重量不同的自攻螺钉中选择的一个或几个。

2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述待攻孔的设置位置较所述叶轮本体的其他部分加厚处理。

3.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述叶轮本体采用塑胶材质，且所述待攻孔是与所述叶轮一起由模具注塑而成的圆形孔。

4.根据权利要求1-3任一所述的叶轮的平衡矫正方法，其特征在于，包括步骤：

a.通过动平衡机检测出叶轮最轻的不平衡位置及不平衡大小；

b.在一组自攻螺钉中选择一个或数个自攻螺钉；

c.将所选择的所述自攻螺钉根据具体不平衡情况，固定于所述叶轮上所述最轻的不平衡位置附近的待攻孔上；

d.再次使用动平衡机检测并微调所述叶轮上的所述自攻螺钉，如是重复，直至所述叶轮达到平衡。