CN110285923A - 转子动平衡试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转子动平衡试验装置，在本发明的一种转子动平衡试验装置中，采用半挠性转子的动平衡试验装置对转子进行试验，由于刚性转子的两端分别连接有一个轴连接头，两个轴连接头分别通过一个挠性联轴器与动力转盘同轴连接，这样就能够克服将转子直接装夹到动力转盘上的不同轴问题，从而使得刚性转子能够方便地装夹到半挠性轴的动平衡试验装置上，从而使得刚性转子能够在半挠性转子的动平衡试验装置上进行动平衡试验。

Description

转子动平衡试验装置

技术领域

本发明涉及一种转子动平衡试验装置。

背景技术

常见的动平衡机的定位方式分为双滚轮支承和左右两个摆架上均有动力转盘这两类。根据转子的特性及需求，可以选择对应类型的动平衡机。

一般情况下，刚性转子和半挠性转子都有专用的动平衡试验装置，主要有以下两种形式：

1.刚性转子的动平衡试验装置

刚性转子在动平衡机上采用双滚轮支承的方式支承，刚性转子两端的定位基准分别放在动平衡机两头的滚轮上，无需夹紧，由圈带驱动；

2.半挠性转子的动平衡试验装置

半挠性转子在动平衡机上采用夹紧固定的方式支承，半挠性转子两头的定位基准分别由两个摆架动力转盘上的夹具定位，夹紧或加扭，由动力头驱动，对于半挠性转子，由于半挠性转子的两端可以相对活动偏移，所以，半挠性转子的两端比较容易采用夹紧的方式固定在动平衡装置的动力转盘上，而对于刚性转子，由于刚性转子的两端不能相对活动偏移，因此刚性转子难以采用夹紧固定的方式装夹在动平衡装置上，而是像上面提到的采用双滚轮支承的方式支承。

由于生产的需要，希望能够将刚性转子在半挠性转子的动平衡试验装置上做动平衡试验，但是，在刚性转子在半挠性转子的动平衡试验装置上做动平衡试验有以下问题：

刚性转子两端的接口为刚性，无摆角或焊接跳动，所以，如果在半挠性转子的动平衡试验装置采用传统的夹紧定位方式将刚性转子固定，则会使得刚性转子出现定位模式下发生偏心或变形、转子翻转角度不准、转子轴向窜动等问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种转子动平衡试验装置，能够方便地装夹刚性转子。

为实现上述目的，本发明提供一种转子动平衡试验装置，所述动平衡试验装置包括两个同轴并相对设置的动力转盘，两个动力转盘分别连接一个挠性联轴器，每个挠性联轴器连接有一个与动力转盘同轴设置的轴连接头；

进行动平衡试验时，转子的两端分别与一个所述轴连接头连接，在驱动机构的带动下，所述动力转盘带动转子旋转。

优选地，所述挠性联轴器为膜片联轴器。

更优选地，所述膜片联轴器包括同轴设置的第一膜片、圆柱连接体和第二膜片，所述第一膜片和第二膜片分别连接在圆柱连接体的两端，第一膜片与动力转盘固定连接，第二膜片与轴连接头固定连接。

进一步地，所述第一膜片与动力转盘之间、以及第二膜片与轴连接头之间均通过定位销定位；所述第一膜片与动力转盘之间、以及第二膜片与轴连接头之间均通过螺栓固定连接。

进一步地，所述第一膜片朝向动力转盘的一侧设有第一减摩沉槽，所述第二膜片朝向轴连接头的一侧设有第二减摩沉槽，第一减摩沉槽和第二减摩沉槽呈十字交叉设置。

进一步地，所述第一膜片上设有两个贯穿第一膜片两侧的卸荷槽，所述第二膜片上设有贯穿第二膜片两侧两个卸荷槽，各卸荷槽沿圆柱连接体轴向的投影绕圆柱连接体的中心轴线旋转对称。

更进一步地，所述卸荷槽包括封闭段和开口段，所述封闭段和开口段之间的夹角为钝角。

优选地，所述转子的端部具有花键孔，所述轴连接头具有与转子端部花键孔连接的花键轴头。

优选地，所述转子的端部具有花键轴头，所述轴连接头具有与所述花键轴头连接的花键孔。

优选地，所述动力转盘上连接有一根支承螺钉，支承螺钉穿过挠性联轴器并拧在轴连接头中。

如上所述，本发明涉及的一种转子动平衡试验装置，具有以下有益效果：在本发明的一种转子动平衡试验装置中，采用半挠性转子的动平衡试验装置对转子进行试验，由于刚性转子的两端分别连接有一个轴连接头，两个轴连接头分别通过一个挠性联轴器与动力转盘同轴连接，这样就能够克服将转子直接装夹到动力转盘上的不同轴问题，从而使得刚性转子能够方便地装夹到半挠性轴的动平衡试验装置上，从而使得刚性转子能够在半挠性转子的动平衡试验装置上进行动平衡试验。

附图说明

图1显示为第一种实施方式的刚性转子在半挠性轴的动平衡装置上的装夹示意图。

图2显示为第二种实施方式的刚性转子在半挠性轴的动平衡装置上的装夹示意图。

图3a显示为本发明的转子动平衡试验装置中所采用的一种优选实施方式的膜片联轴器。

图3b显示为图3a中的膜片联轴器的第一膜片的正视图。

图3c显示为沿图3a中F方向观察的结构示意图。

元件标号说明

1 动力转盘

2 膜片联轴器

3 轴连接头

4 转子

5 第一膜片

6 圆柱连接体

7 第二膜片

8 定位销

9 螺栓

10 第一减摩沉槽

11 第二减摩沉槽

12 卸荷槽

13 封闭段

14 开口段

15a 花键孔

15b 花键孔

16a 花键轴头

16b 花键轴头

17 支承螺钉

18 螺纹孔

19 销孔

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参考图1和图2，本发明提供一种转子动平衡试验装置，所述动平衡试验装置包括两个同轴并相对设置的动力转盘1，两个动力转盘1分别连接一个挠性联轴器，每个挠性联轴器连接有一个与动力转盘1同轴设置的轴连接头3；

进行动平衡试验时，转子4的两端分别与一个所述轴连接头3连接，在驱动机构的带动下，所述动力转盘1带动转子4旋转。

在本发明的一种转子动平衡试验装置中，采用半挠性转子的动平衡试验装置对转子4进行试验，由于刚性转子4的两端分别连接有一个轴连接头3，两个轴连接头3分别通过一个挠性联轴器与动力转盘1同轴连接，这样就能够克服将转子4直接装夹到动力转盘1上的不同轴问题，从而使得刚性转子4能够方便地装夹到半挠性轴的动平衡试验装置上，从而使得刚性转子4能够在半挠性转子的动平衡试验装置上进行动平衡试验。

在本发明的一种转子动平衡试验装置中，由于采用了挠性联轴器将刚性转子4的两端与动平衡装置的动力转盘1连接在一起，从而使得刚性转子4能够方便地装夹在动平衡装置上。作为一种优选的实施方式，可以采用膜片联轴器2作为所述挠性联轴器。为了使得膜片式联轴器能够适合本发明的一种转子动平衡试验装置，如图1和图2所示，所述膜片联轴器2包括同轴设置的第一膜片5、圆柱连接体6和第二膜片7，所述第一膜片5和第二膜片7分别连接在圆柱连接体6的两端，第一膜片5与动力转盘1固定连接，第二膜片7与轴连接头3固定连接。该膜片联轴器2为一体结构，由一整块金属块切削加工而成。作为一种优选的实施方式，第一膜片5和第二膜片7的结构相同，但是第一膜片5和第二膜片7之间相对偏转90度，即如果将第一膜片5在第二膜片7上的投影绕圆柱连接体6旋转90度，则第一膜片5与第二膜片7的外形重合。如图3a所示，图3a中的虚线表示第二膜片7上的结构，请参考图3a和图3c，所述第一膜片5朝向动力转盘1的一侧设有第一减摩沉槽10，同样地，所述第二膜片7朝向轴连接头3的一侧设有第二减摩沉槽11，第一减摩沉槽10和第二减摩沉槽11呈十字交叉设置，第一减摩槽可以减小第一膜片5与动力转盘1的接触面积，这样，在第一膜片5受力变形时能够减小第一膜片5变形时与动力转盘1之间的干涉面积，使得第一膜片5受到的抗力较小，第一膜片5就能够较为顺利地变形。同样地，第二膜片7上的第二减摩槽也能减小第二膜片7变形时与轴连接头3之间的干涉面积，使得第二膜片7能够顺利地变形。为了进一步减小第一膜片5变形时与动力转盘1之间的干涉面积，可以在动力转盘1朝向第一膜片5的一面设置圆形的沉槽，仅使得第一膜片5与东力转盘在固定连接部位附件相接触。同样地，也可以在轴连接头3朝向第二膜片7的侧面上设置圆形的沉槽。如图3b所示，所述第一膜片5上设有两个贯穿第一膜片5两侧的卸荷槽12，同样地，所述第二膜片7上设有贯穿第二膜片7两侧两个卸荷槽12，各卸荷槽12沿圆柱连接体6轴向的投影绕圆柱连接体6的中心轴线旋转对称。由于第一膜片5和第二膜片7上设有卸荷槽12，卸荷槽12沿第一膜片5或第二膜片7厚度方向贯穿，使得第一膜片5在卸荷槽12两侧的部分能够较容易地相对变形，以及第二膜片7在卸荷槽12两侧的部分能够较容易地相对变形，因此，第一膜片5和第二膜片7能够较容易地发生相对偏摆的变形，以适应刚性转子4在动平衡装置上的装夹。所述卸荷槽12的形状可以根据需要而设置，一般地，各卸荷槽12绕圆柱连接体6的中心线旋转对称地设置，作为一种优选的实施方式，如图3b所示，所述卸荷槽12包括封闭段13和开口段14，所述封闭段13和开口段14之间的夹角为钝角，优选地，封闭段13和开口段14之间的夹角为135度。如图3b所示，第一膜片5上的两个卸荷槽12之间的相位角度为180度，即将第一膜片5上的一个卸荷槽12绕圆柱连接体6的中心轴线旋转180度就会与第一膜片5上的另一个卸荷槽12重合。第二膜片7与第一膜片5的结构相同，第一膜片5和第二膜片7之间的相位角度为90度，即将第一膜片5绕圆柱连接体6的中心轴线旋转90度，则第一膜片5和第二膜片7在圆柱连接体6轴向的投影重合。膜片联轴器2能够模仿万向节的功能，起到角度的偏摆，消除转子4与动力转盘1或轴连接头3之间的偏差，及膜片和轴连接头3之间的反冲；也可以同时曲向不同的方向，以此来补偿偏心；刚性转子4刚性越好，其几何中心线偏移角度越小。

请参考图1和图2，所述第一膜片5与动力转盘1之间、以及第二膜片7与轴连接头3之间均通过定位销8定位；所述第一膜片5与动力转盘1之间、以及第二膜片7与轴连接头3之间均通过螺栓9固定连接。如图3b所示，在第一膜片5上设有用于安装螺栓9的螺纹孔18和用于安装定位销8的销孔19；同样地，在在第二膜片7上也设有用于安装螺栓9的螺纹孔18和用于安装定位销8的销孔19。优选地，请参考图3b，第一膜片5和动力转盘1之间用2个φ5定位销8定位，再由4个M5螺栓9锁紧。第二膜片7与轴连接头3之间也采用相同结构连接。

为了减小挠性联轴器对转子4的支承负载，从而减小试验误差，作为一种优选的实施方式，如图1和图2所示，所述动力转盘1上连接有一根支承螺钉17，支承螺钉17穿过挠性联轴器并拧在轴连接头3中。这样，支承螺钉17能够承受转子4的部分重力，减小了挠性联轴器因承受重力而产生的变形。

对于刚性转子4，其轴端一般是花键轴头或者花键孔，因此，在本发明的一种转子动平衡试验装置中的轴连接头3的结构需要根据所要试验的转子4的轴头结构进行相应设计。如图1所示，所述转子4的端部具有花键孔15a，所述轴连接头3具有与转子4端部花键孔15a连接的花键轴头16a。如图2所示，所述转子4的端部具有花键轴头16b，所述轴连接头3具有与所述花键轴头16b连接的花键孔15b。当然，转子4的轴头结构还可以有其他形式，因此，轴连接头3的结构需要根据转子4的轴头结构而确定。此外，轴连接头3可以采用一体结构，也可以根据实际情况利用多个零件组合装配成轴连接头3，轴连接头3的具体形状根据转子4的轴端结构而确定，此处不做穷举。

本发明的一种转子动平衡试验装置利用挠性联轴器连接刚性转子从而使得刚性转子能够在半挠性转子用动平衡试验装置上进行试验，设计了专用的动平衡夹具，兼容了刚性转子和半挠性转子使用专用动平衡机做动平衡的能力，且能够满足产品的工艺要求。

基于上述实施例的技术方案，本发明的一种转子动平衡试验装置使得刚性转子能够方便地装夹到半挠性轴的动平衡试验装置上，从而使得刚性转子能够在半挠性转子的动平衡试验装置上进行动平衡试验。具有以下有益效果：

1、具有补偿转子与动力转盘或轴线不对中的功能，转子与挠性联轴器之间角位移小，径向位移时反力小且无间隙，挠性大，允许有一定的轴向、径向和角向位移。

2、夹具体配合间隙及变形量小，工件翻转和重新装夹重复性精度高。

3、具有明显的减震作用，无噪声，无磨损。

4、适应高温和恶劣环境中工作，并能在有冲击、振动条件下安全运行。

5、传动效率高，适用于中、高速大功率传动。

6、结构简单、重量轻、体积小、装拆方便。

7、能准确传递转速，运转无转差，可用于要求较高的刚性转子动平衡补偿。

通过此方法可以拓展现有动平衡设备的适用范围，提高刚性转子在半挠性转子专用平衡机上的能力和质量，节省新购设备的费用。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种转子动平衡试验装置，其特征是：所述动平衡试验装置包括两个同轴并相对设置的动力转盘，两个动力转盘分别连接一个挠性联轴器，每个挠性联轴器连接有一个与动力转盘同轴设置的轴连接头；

进行动平衡试验时，转子的两端分别与一个所述轴连接头连接，在驱动机构的带动下，所述动力转盘带动转子旋转。

2.根据权利要求1所述的转子动平衡试验装置，其特征在于：所述挠性联轴器为膜片联轴器。

3.根据权利要求2所述的转子动平衡试验装置，其特征在于：所述膜片联轴器包括同轴设置的第一膜片、圆柱连接体和第二膜片，所述第一膜片和第二膜片分别连接在圆柱连接体的两端，第一膜片与动力转盘固定连接，第二膜片与轴连接头固定连接。

4.根据权利要求3所述的转子动平衡试验装置，其特征在于：所述第一膜片与动力转盘之间、以及第二膜片与轴连接头之间均通过定位销定位；

所述第一膜片与动力转盘之间、以及第二膜片与轴连接头之间均通过螺栓固定连接。

5.根据权利要求3所述的转子动平衡试验装置，其特征在于：所述第一膜片朝向动力转盘的一侧设有第一减摩沉槽，所述第二膜片朝向轴连接头的一侧设有第二减摩沉槽，第一减摩沉槽和第二减摩沉槽呈十字交叉设置。

6.根据权利要求3所述的转子动平衡试验装置，其特征在于：所述第一膜片上设有两个贯穿第一膜片两侧的卸荷槽，所述第二膜片上设有贯穿第二膜片两侧两个卸荷槽，各卸荷槽沿圆柱连接体轴向的投影绕圆柱连接体的中心轴线旋转对称。

7.根据权利要求6所述的转子动平衡试验装置，其特征在于：所述卸荷槽包括封闭段和开口段，所述封闭段和开口段之间的夹角为钝角。

8.根据权利要求1所述的转子动平衡试验装置，其特征在于：所述转子的端部具有花键孔，所述轴连接头具有与转子端部花键孔连接的花键轴头。

9.根据权利要求1所述的转子动平衡试验装置，其特征在于：所述转子的端部具有花键轴头，所述轴连接头具有与所述花键轴头连接的花键孔。

10.根据权利要求1所述的转子动平衡试验装置，其特征在于：所述动力转盘上连接有一根支承螺钉，支承螺钉穿过挠性联轴器并拧在轴连接头中。