CN112082695A

CN112082695A - 电机现场动平衡校正及振动检测方法

Info

Publication number: CN112082695A
Application number: CN202010919833.3A
Authority: CN
Inventors: 张海伟
Original assignee: Jiangsu Berdyadi Energy Saving Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Berdyadi Energy Saving Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-04
Filing date: 2020-09-04
Publication date: 2020-12-15
Anticipated expiration: 2040-09-04
Also published as: CN112082695B

Abstract

本发明公开了电机现场动平衡校正及振动检测方法，具体涉及电机动平衡校正及检测领域，包括振动检测装置、振动检测和动平衡校正方法，振动检测装置包括底座、显示器、检测机构、水平仪和安装组件，所述底座上表面开设有嵌槽，所述检测机构活动设置于嵌槽内，所述显示器滑动设置于嵌槽上方，所述水平仪固定设置于显示器前端，所述安装组件设置于底座一侧且与电机固定座可拆卸连接。本发明通过先对电机主轴进行清理，接着通过水平仪调整装置与电机主轴之间的水平程度，能够保证传感器检测的精准度；通过基准块与电机主轴固定后作为基准点，准确的找到电机外圈个点的偏移间距，由此在将个点对应到转子上，即可对转子进行高精度的配重校正。

Description

电机现场动平衡校正及振动检测方法

技术领域

本发明实施例涉及电机动平衡校正及检测领域，具体涉及电机现场动平衡校正及振动检测方法。

背景技术

电动机运行噪声主要由机械噪声、电磁噪声和空气动力噪声构成。实践研究表明，三类噪声中机械噪声占65%~75%，电磁噪声约占25%，空气动力噪声占约10%以下，而引起电动机机械噪声的主要原因是电动机转子不平衡。一个不平衡的转子在旋转过程中会对其支撑结构和转子本身产生一个压力，导致电动机在运行过程中产生周期性机械振动。转子轴承上产生的附加动压力会降低轴和轴承的寿命。

当前大部分高速电机转子做动平衡时将转子上的铁心，内、外风扇等安装到轴上整体做动平衡，这种方法虽然可以使转子整体的不平衡量达到要求，但是每个截面的残余不平衡量还是很大，在低速时这种截面上的残余不平衡量引起的噪声不太大，但是到高速运转时，它的噪声就很大，产生周期性机械振动，降低了设备的使用寿命。

为了降低电动机转子的不平衡，除了提高零件的设计精度、制造精度外，最有效的方法是对电动机转子进行不平衡校正，其实质是调整转子部件的质量分布，使转子在转动时的离心力系达到平衡，以减少轴承上的附加动压力，降低电动机运行的机械振动和机械噪声，以延长设备的使用寿。

但是现有技术中还没有一种能够方便在电机使用的现场进行动平衡校正及振动检测方法。

发明内容

为此，本发明实施例提供电机现场动平衡校正及振动检测方法，通过先对电机主轴进行清理，接着通过水平仪调整装置与电机主轴之间的水平程度，能够保证传感器检测的精准度，便于在现场检测校正；通过基准块与电机主轴固定后作为基准点，准确的找到电机外圈个点的偏移间距，由此在将个点对应到转子上，即可对转子进行高精度的配重校正。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：电机现场动平衡校正及振动检测方法，包括振动检测装置、振动检测和动平衡校正方法，振动检测装置包括底座、显示器、检测机构、水平仪和安装组件，所述底座上表面开设有嵌槽，所述检测机构活动设置于嵌槽内，所述显示器滑动设置于嵌槽上方，所述水平仪固定设置于显示器前端，所述安装组件设置于底座一侧且与电机固定座可拆卸连接；

检测机构包括铰接轴、电动伸缩杆、电机主轴清理组件和振动检测组件，所述电机主轴清理组件和振动检测组件一端分别通过电动伸缩杆与铰接轴连接，所述电机主轴清理组件和振动检测组件分别与电机主轴活动卡接；

电机主轴清理组件包括两个第一半圆卡板和固定设置于第一半圆卡板内的清洁垫，两个第一半圆卡板一端铰接连接并合并形成一个清洁套筒；

振动检测组件包括两个第二半圆卡板和嵌设于第二半圆卡板内壁上的多个距离传感器，两个第二半圆卡板一端铰接连接并合并形成一个检测套筒；

采用上述振动检测装置进行振动检测和动平衡校正方法步骤如下：

步骤一、振动检测装置安装：利用安装组件与电机固定座固定，实现整个振动检测装置位置的固定，然后将显示器向前拉开，暴露出嵌槽内的检测机构，此时转动电动伸缩杆使电机主轴清理组件保持在与底座垂直的位置，并调整安装组件移动底座的位置，使电机主轴清理组件位于电机主轴的正下方，接着将电机主轴清理组件卡在电机主轴上并对电机主轴进行清理；随后同样调整振动检测组件至电机主轴正下方并与电机主轴卡接；

步骤二、振动检测：在电机主轴上的任意轴向位置粘接基准块，接着启动电机和距离传感器，电机主轴转动，距离传感器检测电机主轴转动时的偏移距离，并且以基准块位置为基准确定偏移位置，检测数据经处理后经显示器进行显示；

步骤三、动平衡校正：根据所显示的不平衡量和不平衡点，对应转子上的不平衡点位置，在转子的该位置上粘贴相关重量的配重，实现电机动平衡校正效果。

进一步的，所述安装组件包括丝杆、滑块、L型长杆、安装板和紧固螺钉，所述底座一侧开设有安装槽，所述安装槽前后两端贯穿底座，所述丝杆通过轴承固定安装于安装槽内，所述丝杆一端固定设有把手，所述滑块螺纹连接于丝杆外部，所述L型长杆固定设置于滑块一侧，所述L型长杆一侧壁前后两端均固定设有安装板，所述安装板上开设有安装孔，所述紧固螺钉贯穿安装孔与电机固定座侧壁固定。

进一步的，所述滑块远离L型长杆的一侧壁上固定设有限位脚，所述限位脚对应的安装槽内壁开设有限位槽，所述限位脚和限位槽滑动连接。

进一步的，所述显示器两侧底部固定设有滑脚，所述滑脚对应的底座上表面开设有滑槽，所述滑脚和滑槽截面均设置为T形，所述滑脚与滑槽滑动连接。

进一步的，所述铰接轴两端固定设有挡板，所述挡板通过螺钉固定设置于嵌槽内，所述电机主轴清理组件和振动检测组件一端连接的电动伸缩杆端部固定设有套筒，两个所述套筒并排设置且均与铰接轴活动套接。

进一步的，所述电机主轴清理组件与电动伸缩杆的杆端之间设有第一U型卡板，所述第一U型卡板一端与电动伸缩杆的杆端固定连接，所述第一U型卡板内固定设有第一横杆，所述第一横杆外部并排套设有两个第一转筒，两个第一半圆卡板分别与两个第一转筒固定连接。

进一步的，两个第一转筒与第一横杆的两端之间留有活动空间。

进一步的，所述振动检测组件与电动伸缩杆的杆端之间设有第二U型卡板，所述第二U型卡板一端与电动伸缩杆的杆端固定连接，所述第二U型卡板内固定设有第二横杆，所述第二横杆外部并排套设有两个第二转筒，两个第二半圆卡板分别与两个第二转筒固定连接。

进一步的，所述距离传感器采用超声波测距传感器、红外测距传感器和激光测距传感器中的一种，所述显示器内部设有中央处理器，所述距离传感器通过A/D转换器与中央处理器连接。

本发明实施例具有如下优点：

1、本发明通过先对电机主轴进行清理，接着通过水平仪调整装置与电机主轴之间的水平程度，能够保证传感器检测的精准度，避免电机主轴外壁因为长期使用发生污染影响检测精度，也避免传感器与主轴不同心而发生检测误差；

2、本发明通过基准块与电机主轴的固定粘接，传感器在遇到基准块时检测的间距会发生大的变化，根据此变化，可以在电机停止时，以此点变化为基准点，模拟出电机主轴外壁各个位置的振动偏移程度，并且能够根据此基准点，准确的找到电机外圈个点的偏移间距，由此在将个点对应到转子上，即可对转子进行高精度的配重校正；

3、本发明通过将检测机构铰接于嵌槽内，并经滑动的显示器进行保护遮挡，丝杆带动安装板收纳至底座的一侧，能够便于整个装置收纳成一个方体，便于携带和收纳，可以用于各个现场电机的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、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。

图1为本发明提供的整体俯视图；

图2为本发明提供的显示器打开时的整体俯视图；

图3为本发明提供的电机主轴清理组件侧视图；

图4为本发明提供的电机主轴清理组件主视图；

图5为本发明提供的振动检测组件侧视图；

图6为本发明提供的振动检测组件主视图；

图7为本发明提供的安装组件结构示意图；

图8为本发明提供的嵌槽中心线处的整体剖视图；

图9为本发明提供的沿滑槽方向上的整体剖视图；

图10为本发明提供的电机主轴上基准块固定后的结构示意图；

图中：1底座、2显示器、3检测机构、31铰接轴、32电动伸缩杆、33电机主轴清理组件、331第一半圆卡板、332清洁垫、34振动检测组件、341第二半圆卡板、342距离传感器、4水平仪、5安装组件、51丝杆、52滑块、53L型长杆、54安装板、55紧固螺钉、56限位脚、57限位槽、6嵌槽、7安装槽、8滑脚、9滑槽、10套筒、11第一U型卡板、12第一横杆、13第一转筒、14第二U型卡板、15第二横杆、16第二转筒、17基准块。

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，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照说明书附图1-6和图8-10，该实施例的电机现场动平衡校正及振动检测方法，包括振动检测装置、振动检测和动平衡校正方法，振动检测装置包括底座1、显示器2、检测机构3、水平仪4和安装组件5，所述底座1上表面开设有嵌槽6，所述检测机构3活动设置于嵌槽6内，所述显示器2滑动设置于嵌槽6上方，所述水平仪4固定设置于显示器2前端，所述安装组件5设置于底座1一侧且与电机固定座可拆卸连接；

检测机构3包括铰接轴31、电动伸缩杆32、电机主轴清理组件33和振动检测组件34，所述电机主轴清理组件33和振动检测组件34一端分别通过电动伸缩杆32与铰接轴31连接，所述电机主轴清理组件33和振动检测组件34分别与电机主轴活动卡接；

电机主轴清理组件33包括两个第一半圆卡板331和固定设置于第一半圆卡板331内的清洁垫332，两个第一半圆卡板331一端铰接连接并合并形成一个清洁套筒；

振动检测组件34包括两个第二半圆卡板341和嵌设于第二半圆卡板341内壁上的多个距离传感器342，两个第二半圆卡板341一端铰接连接并合并形成一个检测套筒；

进一步的，所述显示器2两侧底部固定设有滑脚8，所述滑脚8对应的底座1上表面开设有滑槽9，所述滑脚8和滑槽9截面均设置为T形，所述滑脚8与滑槽9滑动连接。

进一步的，所述铰接轴31两端固定设有挡板，所述挡板通过螺钉固定设置于嵌槽6内，所述电机主轴清理组件33和振动检测组件34一端连接的电动伸缩杆32端部固定设有套筒10，两个所述套筒10并排设置且均与铰接轴31活动套接。

步骤一、振动检测装置安装：利用安装组件5与电机固定座固定，实现整个振动检测装置位置的固定，然后将显示器2向前拉开，显示器2底部的滑脚8在滑槽9内滑动，滑槽9的前端为封口设计，当显示器2向前侧拉到底时，暴露出嵌槽6内的检测机构3，此时转动电动伸缩杆32使电机主轴清理组件33保持在与底座1垂直的位置，并调整安装组件5移动底座1的位置，使电机主轴清理组件33位于电机主轴的正下方，接着将电机主轴清理组件33卡在电机主轴上并对电机主轴进行清理；随后同样调整振动检测组件34至电机主轴正下方并与电机主轴卡接；

步骤二、振动检测：在电机主轴上的任意轴向位置粘接基准块17，接着启动电机和距离传感器342，电机主轴转动，距离传感器342检测电机主轴转动时的偏移距离，并且以基准块17位置为基准确定偏移位置，检测数据经处理后经显示器2进行显示；

本发明整个装置可以在电机的使用场景内进行检测校正，在检测时，先将电机停机，然后通过安装组件5将整个装置安装在电机固定座上，安装好后，可以拉开显示器2，暴露出检测机构3，旋转检测机构3至与底座1垂直，此时可以通过安装组件5调整底座1的位置，保证垂直设置的电机主轴清理组件33和振动检测组件34位于电机主轴的正下方，再通过水平仪4对底座1的水平位置进行检测，当底座1因为底部的平面不平整而发生倾斜时，可以根据水平仪4进行调整，具体可以通过垫高较低的位置进行调整，保证底座1与电机固定座为同一水平线，然后再将电机主轴清理组件33与电机主轴卡接清理，再将振动检测组件34与电机主轴卡接，启动检测，得到的数据经显示器2显示，根据数据即可进行校正；

整个装置通过先对电机主轴进行清理，接着通过水平仪4调整装置与电机主轴之间的水平程度，能够保证传感器检测的精准度，避免电机主轴外壁因为长期使用发生污染影响检测精度，也避免传感器与主轴不同心而发生检测误差；

在检测之前，通过基准块17与电机主轴的固定粘接，传感器在遇到基准块17时检测的间距会发生大的变化，根据此变化，可以在电机停止时，以此点变化为基准点，模拟出电机主轴外壁各个位置的偏移程度，并且能够根据此基准点，准确的找到电机外圈个点的偏移间距，由此在将个点对应到转子上，即可对转子进行高精度的配重校正。

参照说明书附图7，所述安装组件5包括丝杆51、滑块52、L型长杆53、安装板54和紧固螺钉55，所述底座1一侧开设有安装槽7，所述安装槽7前后两端贯穿底座1，所述丝杆51通过轴承固定安装于安装槽7内，所述丝杆51一端固定设有把手，所述滑块52螺纹连接于丝杆51外部，所述L型长杆53固定设置于滑块52一侧，所述L型长杆53一侧壁前后两端均固定设有安装板54，所述安装板54上开设有安装孔，所述紧固螺钉55贯穿安装孔与电机固定座侧壁固定。

进一步的，所述滑块52远离L型长杆53的一侧壁上固定设有限位脚56，所述限位脚56对应的安装槽7内壁开设有限位槽57，所述限位脚56和限位槽57滑动连接，能够保证滑块52限位做直线往复运动。

实施场景具体为：本发明在通过安装机构进行整个装置的安装时，可通过旋转把手，带动丝杆51转动，丝杆51与外部的滑块52螺纹配合，因此能够带动滑块52做直线往复运动，滑块52能够通过L型长杆53带动安装板54进行移动，从而两个安装板54移动至电机固定座的前后两侧时，向左移动底座1，将两个安装板54卡在电机固定座的前后两侧壁上，再通过拧紧紧固螺钉55，即可将安装板54夹紧在电机固定座上，即将底座1与电机固定座进行初步的固定；

在转动检测机构3至与底座1垂直时，由于需要保证检测机构3位于电机主轴的正下方，因此，此时可以继续转动把手，安装板54通过紧固螺钉55的设置与电机固定座固定不动，因此在转动丝杆51时，通过丝杆51能够带动底座1反向向前移动，实现检测机构3位置的调整。

参照说明书附图3-6，所述电机主轴清理组件33与电动伸缩杆32的杆端之间设有第一U型卡板11，所述第一U型卡板11一端与电动伸缩杆32的杆端固定连接，所述第一U型卡板11内固定设有第一横杆12，所述第一横杆12外部并排套设有两个第一转筒13，两个第一半圆卡板331分别与两个第一转筒13固定连接。

进一步的，两个第一转筒13与第一横杆12的两端之间留有活动空间。

进一步的，所述振动检测组件34与电动伸缩杆32的杆端之间设有第二U型卡板14，所述第二U型卡板14一端与电动伸缩杆32的杆端固定连接，所述第二U型卡板14内固定设有第二横杆15，所述第二横杆15外部并排套设有两个第二转筒16，两个第二半圆卡板341分别与两个第二转筒16固定连接。

实施场景具体为：本发明在两个第一半圆卡板331通过两个第一转筒13与第一横杆12套接时，两个第一半圆卡板331形成一个清洁套筒，此时可以在活动空间内左右移动该清洁套筒，使其带动内壁的清洁垫332对电机主轴进行清理；

清理后，将两个第二半圆卡板341卡在电机主轴上，第二转筒16与第二横杆15为过盈配合，因此在两个第二半圆卡板341卡在电机主轴上后，两个第二半圆卡板341能够稳定的合并成一个检测套筒，且该检测套筒的内壁会远离主轴，在主轴转动发生偏移时不会撞击检测套筒，便于传感器的稳定检测。

进一步的，所述距离传感器342采用超声波测距传感器、红外测距传感器和激光测距传感器中的一种，所述显示器2内部设有中央处理器，所述距离传感器342通过A/D转换器与中央处理器连接。

实施场景具体为：本发明采用距离传感器342对主轴外壁进行距离检测，能够检测主轴是否偏心以及偏心距离，检测的数据通过A/D转换器模数转换后发送至中央处理器进行计算，得到的结果通过显示器2进行显示，便于直观的观看。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.电机现场动平衡校正及振动检测方法，包括振动检测装置、振动检测和动平衡校正方法，其特征在于：

振动检测装置包括底座（1）、显示器（2）、检测机构（3）、水平仪（4）和安装组件（5），所述底座（1）上表面开设有嵌槽（6），所述检测机构（3）活动设置于嵌槽（6）内，所述显示器（2）滑动设置于嵌槽（6）上方，所述水平仪（4）固定设置于显示器（2）前端，所述安装组件（5）设置于底座（1）一侧且与电机固定座可拆卸连接；

检测机构（3）包括铰接轴（31）、电动伸缩杆（32）、电机主轴清理组件（33）和振动检测组件（34），所述电机主轴清理组件（33）和振动检测组件（34）一端分别通过电动伸缩杆（32）与铰接轴（31）连接，所述电机主轴清理组件（33）和振动检测组件（34）分别与电机主轴活动卡接；

电机主轴清理组件（33）包括两个第一半圆卡板（331）和固定设置于第一半圆卡板（331）内的清洁垫（332），两个第一半圆卡板（331）一端铰接连接并合并形成一个清洁套筒；

振动检测组件（34）包括两个第二半圆卡板（341）和嵌设于第二半圆卡板（341）内壁上的多个距离传感器（342），两个第二半圆卡板（341）一端铰接连接并合并形成一个检测套筒；

步骤一、振动检测装置安装：利用安装组件（5）与电机固定座固定，实现整个振动检测装置位置的固定，然后将显示器（2）向前拉开，暴露出嵌槽（6）内的检测机构（3），此时转动电动伸缩杆（32）使电机主轴清理组件（33）保持在与底座（1）垂直的位置，并调整安装组件（5）移动底座（1）的位置，使电机主轴清理组件（33）位于电机主轴的正下方，接着将电机主轴清理组件（33）卡在电机主轴上并对电机主轴进行清理；随后同样调整振动检测组件（34）至电机主轴正下方并与电机主轴卡接；

步骤二、振动检测：在电机主轴上的任意轴向位置粘接基准块（17），接着启动电机和距离传感器（342），电机主轴转动，距离传感器（342）检测电机主轴转动时的偏移距离，并且以基准块（17）位置为基准确定偏移位置，检测数据经处理后经显示器（2）进行显示；

2.根据权利要求1所述的电机现场动平衡校正及振动检测方法，其特征在于：所述安装组件（5）包括丝杆（51）、滑块（52）、L型长杆（53）、安装板（54）和紧固螺钉（55），所述底座（1）一侧开设有安装槽（7），所述安装槽（7）前后两端贯穿底座（1），所述丝杆（51）通过轴承固定安装于安装槽（7）内，所述丝杆（51）一端固定设有把手，所述滑块（52）螺纹连接于丝杆（51）外部，所述L型长杆（53）固定设置于滑块（52）一侧，所述L型长杆（53）一侧壁前后两端均固定设有安装板（54），所述安装板（54）上开设有安装孔，所述紧固螺钉（55）贯穿安装孔与电机固定座侧壁固定。

3.根据权利要求2所述的电机现场动平衡校正及振动检测方法，其特征在于：所述滑块（52）远离L型长杆（53）的一侧壁上固定设有限位脚（56），所述限位脚（56）对应的安装槽（7）内壁开设有限位槽（57），所述限位脚（56）和限位槽（57）滑动连接。

4.根据权利要求1所述的电机现场动平衡校正及振动检测方法，其特征在于：所述显示器（2）两侧底部固定设有滑脚（8），所述滑脚（8）对应的底座（1）上表面开设有滑槽（9），所述滑脚（8）和滑槽（9）截面均设置为T形，所述滑脚（8）与滑槽（9）滑动连接。

5.根据权利要求1所述的电机现场动平衡校正及振动检测方法，其特征在于：所述铰接轴（31）两端固定设有挡板，所述挡板通过螺钉固定设置于嵌槽（6）内，所述电机主轴清理组件（33）和振动检测组件（34）一端连接的电动伸缩杆（32）端部固定设有套筒（10），两个所述套筒（10）并排设置且均与铰接轴（31）活动套接。

6.根据权利要求1所述的电机现场动平衡校正及振动检测方法，其特征在于：所述电机主轴清理组件（33）与电动伸缩杆（32）的杆端之间设有第一U型卡板（11），所述第一U型卡板（11）一端与电动伸缩杆（32）的杆端固定连接，所述第一U型卡板（11）内固定设有第一横杆（12），所述第一横杆（12）外部并排套设有两个第一转筒（13），两个第一半圆卡板（331）分别与两个第一转筒（13）固定连接。

7.根据权利要求6所述的电机现场动平衡校正及振动检测方法，其特征在于：两个第一转筒（13）与第一横杆（12）的两端之间留有活动空间。

8.根据权利要求1所述的电机现场动平衡校正及振动检测方法，其特征在于：所述振动检测组件（34）与电动伸缩杆（32）的杆端之间设有第二U型卡板（14），所述第二U型卡板（14）一端与电动伸缩杆（32）的杆端固定连接，所述第二U型卡板（14）内固定设有第二横杆（15），所述第二横杆（15）外部并排套设有两个第二转筒（16），两个第二半圆卡板（341）分别与两个第二转筒（16）固定连接。

9.根据权利要求1所述的电机现场动平衡校正及振动检测方法，其特征在于：所述距离传感器（342）采用超声波测距传感器、红外测距传感器和激光测距传感器中的一种，所述显示器（2）内部设有中央处理器，所述距离传感器（342）通过A/D转换器与中央处理器连接。