CN108489670B - 离心叶轮静平衡自动调试机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种离心叶轮静平衡自动调试机，其包括机台，机台上设有叶轮转轴，叶轮转轴与旋转驱动电机传动连接，叶轮转轴旁设有径向数据监测组件和/或轴向数据监测组件；径向数据监测组件包括沿叶轮转轴径向调节移动的径向测量件和同心度调节件，轴向数据监测组件包括沿叶轮转轴轴向调节移动的轴向测量件和垂直度调节件。本发明的径向测量件可以在叶轮转轴旋转过程中对叶轮转轴上的离心叶轮的半径数据进行采集，轴向测量件可以在叶轮转轴旋转过程中对叶轮转轴上的离心叶轮的底面跳动数据进行采集，采集上述数据后，分别结合同心度调节件对离心叶轮外周的推顶和垂直度调节件对离心叶轮的底面进行推顶，使其调试至符合离心叶轮的使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种离心叶轮静平衡自动调试机。
背景技术
离心叶轮广泛应用于吸油烟机、空调等电器上，现有的金属离心叶轮主要由轮盘、叶片和轮环构成，轮盘、叶片和轮环均由钣金冲压而成。轮盘的中心与驱动转轴连接，轮盘外周与轮盘中心的同心度基本能符合要求，但是，轮盘的材质决定其外周边缘处容易出现高低不平的扭曲现象（即轮盘外周边缘处与驱动转轴的中心轴线垂直度容易受影响）。
而轮环是通过若干叶片与轮盘连接，受到轮环与叶片之间的连接间隙、叶片刚度等因素的影响，轮环与轮盘的同心度可能不符合要求。
当离心叶轮的外周与其驱动转轴的中心同心度和垂直度偏差超出行业要求时，离心叶轮转动过程中将出现明显的上下跳动和横向摇晃的现象，以致影响离心叶轮的功效，同时产生较大的噪音及影响驱动电机和离心叶轮的寿命。
针对上述问题，目前的每一个离心叶轮在出厂前均需要做静平衡调试，但是，目前的静平衡调试方式为手动，其效率低、准确性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、合理，调试精度高、效率高的离心叶轮静平衡自动调试机，以克服现有技术的不足之处。
本发明的目的是这样实现的：
一种离心叶轮静平衡自动调试机，包括机台，机台上设有叶轮转轴，叶轮转轴与旋转驱动电机传动连接，其特征在于：所述叶轮转轴旁设有径向数据监测组件和/或轴向数据监测组件；所述径向数据监测组件包括沿叶轮转轴径向调节移动的径向测量件和同心度调节件，轴向数据监测组件包括沿叶轮转轴轴向调节移动的轴向测量件和垂直度调节件。
本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：
作为更具体的方案，所述径向数据监测组件还包括横向固定座、横向调节座构件、第一横向调节螺杆、横向调节伺服电机和第二横向调节螺杆；所述横向固定座设置在机台上，所述第一横向调节螺杆横向设置、并转动设置在横向固定座上；所述横向调节座构件与第一横向调节螺杆螺纹配合、并横向滑动设置在横向固定座上，所述第二横向调节螺杆横向设置、并转动设置在横向调节座构件上，所述横向调节伺服电机设置在横向调节座构件上、并与第二横向调节螺杆传动连接。所述径向测量件设置在横向调节座构件上，所述同心度调节件与第二横向调节螺杆螺纹配合、并横向滑动设置在横向调节座构件上。
作为进一步的方案，所述横向调节座构件包括第一横向滑块、横向调节座、第二横向滑块和横向承托板，第一横向滑块横向滑动设置在横向固定座上、并与第一横向调节螺杆螺纹连接，第一横向调节螺杆一端伸出横向固定座外、并与第一调节手轮连接；横向调节座固定设置在第一横向滑块上，第二横向调节螺杆转动设置在横向调节座上，第二横向滑块横向滑动设置在横向调节座上、并与第二横向调节螺杆螺纹连接，横向承托板设置在横向调节座上部，横向调节伺服电机设置在第一电机架上，第一电机架与横向承托板和横向调节座的一端固定连接；所述径向测量件设置在横向承托板上。第一调节手轮可以对横向调节座构件的初始位置进行微调。
作为进一步的方案，所述轴向数据监测组件还包括纵向固定座、纵向调节座构件、第一纵向调节螺杆、纵向调节伺服电机和第二纵向调节螺杆；所述纵向固定座设置在机台上，所述第一纵向调节螺杆纵向设置、并转动设置在纵向固定座上；所述纵向调节座构件与第一纵向调节螺杆螺纹配合、并纵向滑动设置在纵向固定座上，所述第二纵向调节螺杆纵向设置、并转动设置在纵向调节座构件上，所述纵向调节伺服电机设置在纵向调节座构件上、并与第二纵向调节螺杆传动连接。所述径向测量件设置在纵向调节座构件上，所述同心度调节件与第二纵向调节螺杆螺纹配合、并纵向滑动设置在纵向调节座构件上。
作为进一步的方案，所述纵向调节座构件包括第一纵向滑块、纵向调节座、第二纵向滑块和纵向承托板，第一纵向滑块纵向滑动设置在纵向固定座上、并与第一纵向调节螺杆螺纹连接，第一纵向调节螺杆一端伸出纵向固定座外、并与第二调节手轮连接；纵向调节座固定设置在第一纵向滑块上，第二纵向调节螺杆转动设置在纵向调节座上，第二纵向滑块纵向滑动设置在纵向调节座上、并与第二纵向调节螺杆螺纹连接，纵向承托板设置在纵向调节座上部，纵向调节伺服电机设置在第二电机架上，第二电机架与纵向承托板和纵向调节座的一端固定连接；所述径向测量件设置在纵向承托板上。第二调节手轮可以对纵向调节座构件的初始位置进行微调。
作为进一步的方案，所述同心度调节件呈叉状，所述径向测量件位于同心度调节件的叉口内；所述垂直度调节件呈叉状，所述轴向测量件位于垂直度调节件的叉口内。通过这样的设计，使得同心度调节件的位置更接近径向测量件位置，垂直度调节件的位置更接近轴向测量件位置。
作为进一步的方案，所述径向测量件和轴向测量件均为位移传感器。
作为进一步的方案，所述位移传感器设有伸缩活动的测量头，测量头外端设有滚轮触头或耐磨触头。滚轮触头和耐磨触头均有效保护测量头。
作为进一步的方案，所述径向数据监测组件纵向调节设置在机台上；所述轴向数据监测组件横向调节设置在机台上。
作为更具体的另一方案，所述径向测量件和同心度调节件分别位于叶轮转轴两旁、并径向相对；和/或，所述轴向测量件和垂直度调节件分别位于叶轮转轴两旁、并径向相对。
本发明的有益效果如下：
此款离心叶轮静平衡自动调试机的径向测量件可以在叶轮转轴旋转过程中对叶轮转轴上的离心叶轮的半径数据进行采集，轴向测量件可以在叶轮转轴旋转过程中对叶轮转轴上的离心叶轮的底面跳动数据进行采集，通过采集上述数据后，分别结合同心度调节件对离心叶轮外周的推顶和垂直度调节件对离心叶轮的底面进行推顶，使其调试至符合离心叶轮的使用要求。
附图说明
图1为本发明一实施例结构示意图。
图2为图1中A处放大结构示意图。
图3为图1中B处放大结构示意图。
图4为本发明安装离心叶轮后局部结构示意图。
图5为本发明安装离心叶轮后俯视结构示意图。
图6为图5的C-C剖视及局部放大结构示意图。
图7为本发明中位移传感器设置滚轮触头结构示意图。
图8为本发明中位移传感器设置耐磨触头结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1至图6所示，一种离心叶轮静平衡自动调试机，包括机台6，机台6上设有叶轮转轴3，叶轮转轴3与旋转驱动电机32传动连接，所述叶轮转轴3旁设有径向数据监测组件1和轴向数据监测组件5；所述径向数据监测组件1包括沿叶轮转轴3径向调节移动的径向测量件2和同心度调节件11，轴向数据监测组件5包括沿叶轮转轴3轴向调节移动的轴向测量件4和垂直度调节件51。
所述径向数据监测组件1还包括横向固定座15、横向调节座构件、横第一横向调节螺杆16、横向调节伺服电机13和第二横向调节螺杆132；所述横向固定座15设置在机台6上，所述横第一横向调节螺杆16横向设置、并转动设置在横向固定座15上；所述横向调节座构件与第一横向调节螺杆16螺纹配合、并横向滑动设置在横向固定座15上，所述第二横向调节螺杆132横向设置、并转动设置在横向调节座构件上，所述横向调节伺服电机13设置在横向调节座构件上、并与第二横向调节螺杆132传动连接.
所述径向测量件2设置在横向调节座构件上，所述同心度调节件11与第二横向调节螺杆132螺纹配合、并横向滑动设置在横向调节座构件上。
所述横向调节座构件包括第一横向滑块17、横向调节座18、第二横向滑块19和横向承托板12，第一横向滑块17横向滑动设置在横向固定座15上、并与第一横向调节螺杆16螺纹连接，横第一横向调节螺杆16一端伸出横向固定座15外、并与第一调节手轮14连接；横向调节座18固定设置在第一横向滑块17上，第二横向调节螺杆132转动设置在横向调节座18上，第二横向滑块19横向滑动设置在横向调节座18上、并与第二横向调节螺杆132螺纹连接，横向承托板12设置在横向调节座18上部，横向调节伺服电机13设置在第一电机架131上，第一电机架131与横向承托板12和横向调节座18的一端固定连接；所述径向测量件2设置在横向承托板12上。
所述轴向数据监测组件5还包括纵向固定座54、纵向调节座构件、第一纵向调节螺杆55、纵向调节伺服电机58和第二纵向调节螺杆56；所述纵向固定座54设置在机台6上，所述第一纵向调节螺杆55纵向设置、并转动设置在纵向固定座54上；所述纵向调节座构件与第一纵向调节螺杆55螺纹配合、并纵向滑动设置在纵向固定座54上，所述第二纵向调节螺杆56纵向设置、并转动设置在纵向调节座构件上，所述纵向调节伺服电机58设置在纵向调节座构件上、并与第二纵向调节螺杆56传动连接。
所述径向测量件2设置在纵向调节座构件上，所述同心度调节件11与第二纵向调节螺杆56螺纹配合、并纵向滑动设置在纵向调节座构件上。
所述纵向调节座构件包括第一纵向滑块53、纵向调节座52、第二纵向滑块57和纵向承托板59，第一纵向滑块53纵向滑动设置在纵向固定座54上、并与第一纵向调节螺杆55螺纹连接，第一纵向调节螺杆55一端伸出纵向固定座54外、并与第二调节手轮551连接；纵向调节座52固定设置在第一纵向滑块53上，第二纵向调节螺杆56转动设置在纵向调节座52上，第二纵向滑块57纵向滑动设置在纵向调节座52上、并与第二纵向调节螺杆56螺纹连接，纵向承托板59设置在纵向调节座52上部，纵向调节伺服电机58设置在第二电机架581上，第二电机架581与纵向承托板59和纵向调节座52的一端固定连接；所述径向测量件2设置在纵向承托板59上。
所述同心度调节件11呈叉状，所述径向测量件2位于同心度调节件11的叉口111内；所述垂直度调节件51呈叉状，所述轴向测量件4位于垂直度调节件51的叉口511内。
所述径向测量件2和轴向测量件4均为位移传感器。
所述位移传感器设有伸缩活动的测量头（径向测量件2的测量头21，轴向测量件4的测量头41），测量头外端设有滚轮触头24（见图7所示，滚轮触头24设置在轮架23上，轮架23设有连接螺杆25，连接螺杆25上设有螺母22，连接螺杆25与测量头21连接、并通过螺母22锁紧）或耐磨触头26（见图8所示，耐磨触头26设有连接螺杆，连接螺杆与测量头21连接）。
所述径向数据监测组件1纵向调节设置在机台6上；所述轴向数据监测组件5横向调节设置在机台6上。具体是：所述机台6上对应径向数据监测组件1设有第一支撑座61，径向数据监测组件1的横向固定座15通过导柱151与第一支撑座61上下滑动配合；横向固定座15上还设有锁紧螺栓153，锁紧螺栓153上设有锁紧螺母152，锁紧螺栓153与横向固定座15和第一支撑座61螺纹连接，锁紧螺母152与锁紧螺栓153螺纹连接。所述机台6上对应轴向数据监测组件5设有第二支撑座62，第二支撑座62上横向设有长形孔621，连接件穿过长形孔621后与机台6连接，第二支撑座62沿长形孔621长度方向调节。
上述离心叶轮静平衡自动调试机还设有电控系统，电控系统中设有人机界面和指示灯（红绿指示灯），叶轮转轴3的旋转驱动电机32为伺服电机。旋转驱动电机32和纵向调节伺服电机58位于机台6下方。
其工作原理是：根据离心叶轮7的外形尺寸对径向数据监测组件1和轴向数据监测组件5的初始位置固定好，如有需要可以通过第一调节手轮14和第二调节手轮551分别对横向调节座构件和纵向调节座构件进行微调，即实现对径向测量件2和轴向测量件4的初始位置进行精准调节。径向测量件2的初始位置时，径向测量件2与叶轮转轴3的中心距离应当小于或等于离心叶轮7的半径；轴向测量件4的水平高度应高于或等于离心叶轮7理论上安装在叶轮转轴3上的底面高度。
将离心叶轮7装上叶轮转轴3上，叶轮转轴3穿过离心叶轮7中心孔后与锁紧螺帽31连接，使得离心叶轮7得以定位。在人机界面上设定离心叶轮7的半径大小，启动机器，横向调节伺服电机13控制同心度调节件11从零位迅速移动与叶轮转轴3中心形成一定距离D0的位置，D0=离心叶轮7半径R+安全距离D1，以直径为240mm的离心叶轮7为例，假设安全距离D1为5mm，即D0为125mm。启动旋转驱动电机32，开始通过径向测量件2采集离心叶轮7圆周跳动数据，同时，旋转驱动电机32的伺服编码器将叶轮转轴3相对的位置同时进行采集。当径向测量件2每秒采集半径数据5次时，按叶轮转轴3每转动20度采集一个半径数据，即旋转一周采集18个半径数据，所以，控制叶轮转轴3转速为3.6秒/圈；每次采集半径数据时，同时将对应的弧度数据进行记录。通过记录的数据分析，当最大半径值与最小半径值的差小于X（X根据不同的离心叶轮7而定，X值可以通过人机界面设定）时，横向调节伺服电机13复位，到纵向调节伺服电机58工作。若最大半径值与最小半径值的差大于X时，旋转驱动电机32将最大外径处旋转到同心度调节件11相对的位置，横向调节伺服电机13控制同心度调节件11从零点起的进给量为D1+X0（可以设定X0为0.2mm/0.3mm/0.4mm等），以本实施例为例：如采集数据的最大点是X1，最小点是X2，那么从X1数据对应的位置开始调试，把X1的数据调试到X3±X4（例如：X4为0.1mm），X3=(X1-X2)/2+ X2，如果通过上述调试，如果还不到设定的位置，那么横向调节伺服电机13控制同心度调节件11从零点起的进给量为D1+2X0、D1+3X0、D1+4X0……直到离心叶轮7调试到设定位置或超过设定位置位置。旋转驱动电机32启动，再一次采集半径数据，在3次调试之内（含3次），当采集到最大半径值和最小半径值的差小于0.3时，横向调节伺服电机13复位，到纵向调节伺服电机58工作。如果3次调试都不能达到要求，亮红色指示灯报警。
纵向调节伺服电机58控制垂直度调节件51从零位迅速移动与离心叶轮7底面理论高度至下（垂直度调节件51上端与所述理论高度距离为H1），启动旋转驱动电机32，开始通过轴向测量件4采集离心叶轮7下口（底面）跳动数据，同时，旋转驱动电机32的伺服编码器将叶轮转轴3相对的位置同时进行采集，数据采集方式同半径采集方式，调试方式也与半径调试方式类似，只是具体进给的数值不一定相同，在此不再详述。
上述离心叶轮7主要由轮盘73、叶片72和轮环71构成，轮盘73、叶片72和轮环71均由钣金冲压而成。轮盘73的中心与叶轮转轴3连接，轮环71是通过若干叶片72与轮盘73连接，若干叶片72绕轮盘73的中心均布。
Claims (4)
1.一种离心叶轮静平衡自动调试机，包括机台，机台上设有叶轮转轴，叶轮转轴与旋转驱动电机传动连接，其特征在于：所述叶轮转轴旁设有径向数据监测组件和/或轴向数据监测组件；所述径向数据监测组件包括沿叶轮转轴径向调节移动的径向测量件和同心度调节件，轴向数据监测组件包括沿叶轮转轴轴向调节移动的轴向测量件和垂直度调节件；
所述径向数据监测组件还包括横向固定座、横向调节座构件、第一横向调节螺杆、横向调节伺服电机和第二横向调节螺杆；所述横向固定座设置在机台上，所述第一横向调节螺杆横向设置、并转动设置在横向固定座上；所述横向调节座构件与第一横向调节螺杆螺纹配合、并横向滑动设置在横向固定座上，所述第二横向调节螺杆横向设置、并转动设置在横向调节座构件上，所述横向调节伺服电机设置在横向调节座构件上、并与第二横向调节螺杆传动连接；
所述径向测量件设置在横向调节座构件上，所述同心度调节件与第二横向调节螺杆螺纹配合、并横向滑动设置在横向调节座构件上；
所述轴向数据监测组件还包括纵向固定座、纵向调节座构件、第一纵向调节螺杆、纵向调节伺服电机和第二纵向调节螺杆；所述纵向固定座设置在机台上，所述第一纵向调节螺杆纵向设置、并转动设置在纵向固定座上；所述纵向调节座构件与第一纵向调节螺杆螺纹配合、并纵向滑动设置在纵向固定座上，所述第二纵向调节螺杆纵向设置、并转动设置在纵向调节座构件上，所述纵向调节伺服电机设置在纵向调节座构件上、并与第二纵向调节螺杆传动连接；
所述径向测量件设置在纵向调节座构件上，所述同心度调节件与第二纵向调节螺杆螺纹配合、并纵向滑动设置在纵向调节座构件上；
所述同心度调节件呈叉状，所述径向测量件位于同心度调节件的叉口内；所述垂直度调节件呈叉状，所述轴向测量件位于垂直度调节件的叉口内；
所述径向测量件和轴向测量件均为位移传感器；
所述径向数据监测组件纵向调节设置在机台上；所述轴向数据监测组件横向调节设置在机台上；
所述径向测量件和同心度调节件分别位于叶轮转轴两旁、并径向相对；和/或，所述轴向测量件和垂直度调节件分别位于叶轮转轴两旁、并径向相对；
径向测量件可以在叶轮转轴旋转过程中对叶轮转轴上的离心叶轮的半径数据进行采集，轴向测量件可以在叶轮转轴旋转过程中对叶轮转轴上的离心叶轮的底面跳动数据进行采集，通过采集上述数据后，分别结合同心度调节件对离心叶轮外周的推顶和垂直度调节件对离心叶轮的底面进行推顶，使其调试至符合离心叶轮的使用要求。
2.根据权利要求1所述离心叶轮静平衡自动调试机，其特征在于：所述横向调节座构件包括第一横向滑块、横向调节座、第二横向滑块和横向承托板，第一横向滑块横向滑动设置在横向固定座上、并与第一横向调节螺杆螺纹连接，第一横向调节螺杆一端伸出横向固定座外、并与第一调节手轮连接；横向调节座固定设置在第一横向滑块上，第二横向调节螺杆转动设置在横向调节座上，第二横向滑块横向滑动设置在横向调节座上、并与第二横向调节螺杆螺纹连接，横向承托板设置在横向调节座上部，横向调节伺服电机设置在第一电机架上，第一电机架与横向承托板和横向调节座的一端固定连接；所述径向测量件设置在横向承托板上。
3.根据权利要求1所述离心叶轮静平衡自动调试机，其特征在于：所述纵向调节座构件包括第一纵向滑块、纵向调节座、第二纵向滑块和纵向承托板，第一纵向滑块纵向滑动设置在纵向固定座上、并与第一纵向调节螺杆螺纹连接，第一纵向调节螺杆一端伸出纵向固定座外、并与第二调节手轮连接；纵向调节座固定设置在第一纵向滑块上，第二纵向调节螺杆转动设置在纵向调节座上，第二纵向滑块纵向滑动设置在纵向调节座上、并与第二纵向调节螺杆螺纹连接，纵向承托板设置在纵向调节座上部，纵向调节伺服电机设置在第二电机架上，第二电机架与纵向承托板和纵向调节座的一端固定连接；所述径向测量件设置在纵向承托板上。
4.根据权利要求1所述离心叶轮静平衡自动调试机，其特征在于：所述位移传感器设有伸缩活动的测量头，测量头外端设有滚轮触头或耐磨触头。
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