CN113776733A - 一种回转体的动平衡测试设备及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及动平衡测试技术领域，尤其涉及一种回转体的动平衡测试设备及测试方法，设备包括工作台、夹持组件、转子、转轴和挡板；工作台上设置两组第一支撑板；第一支撑杆设置在第一支撑板上；筒体的封闭端与第一支撑杆转动连接，筒体内周壁上转动设置隔板；夹杆上设置多组限位杆；第二支撑杆一端与筒体封闭端内侧转动连接，第二支撑杆另一端与隔板连接，第二支撑杆上设置蜗轮；蜗杆与蜗轮啮合；夹持组件设置两组；转子设置在转轴上，转轴外周壁与多组夹杆接触。本发明中，转子和转轴固定简单方便，测试稳定性强，安全性高，且动平衡检测不需要专门的测试仪和传感器系统，测试成本低，同时测试结构能直观显示。
Description
技术领域
本发明涉及动平衡测试技术领域，尤其涉及一种回转体的动平衡测试设备及测试方法。
背景技术
电机的转子是电机的核心部件，电机的转子在生产加工的过程中需要对转子进行动平衡测试，从而保证转子的稳定使用，但是现有的转子动平衡测试装置存在以下问题：现有的转子动平衡装置在对转子进行测试时容易出现转子向两侧移动的问题，还不方便安装；同时现有的动平衡测试必须借助专门的设备和仪器，测试条件限制较死的同时测试成本高，且测试过程较为麻烦，结果难以直观显示，不便于快速直观地进行动平衡测试分析。
中国实用新型专利公告号为CN212903724U提出的一种转子动平衡测试装置，公开日为2021年4月6日，其中动平衡测试装置方便对转子进行限位，便于转子在做动平衡测试时能够稳定，且这种转子动平衡测试装置便于安装和使用转子，虽然左右通过调节杆进行限位使转子无法发生左右滑动，但转子通过皮带拉动进行转动，如果转子动平衡性能较差，在转动过程中发生较大的振动，容易连带转轴一起振动脱离承托盘，使用安全性较差。
发明内容
本发明目的是针对背景技术中存在的动平衡测试需要专门的仪器，且不能直观展示测试结果以及转子安装较为麻烦的问题，提出一种回转体的动平衡测试设备及测试方法。
一方面，本发明提出了一种回转体的动平衡测试设备，包括工作台、夹持组件、转子、转轴和挡板；夹持组件包括第一支撑杆、筒体、夹杆、第二支撑杆、安装块和蜗杆；
工作台上设置两组平行且横向滑动的第一支撑板，工作台上设置有两组带动第一支撑板滑动的第一动力组件；第一支撑杆横向设置在第一支撑板上；筒体一侧封闭，筒体的封闭端外侧与第一支撑杆转动连接，筒体与第一支撑杆同轴，筒体内周壁上转动设置隔板，隔板上设置多组弧形的导向槽，多组导向槽以筒体轴线为中心沿圆周均匀分布；夹杆位于筒体内，夹杆与筒体轴线平行，夹杆上沿筒体径向设置多组限位杆，限位杆穿过筒体筒壁，夹杆设置多组，多组夹杆分别穿过多组导向槽；挡板设置在夹杆上；第二支撑杆与筒体同轴设置，第二支撑杆一端与筒体封闭端内侧转动连接，第二支撑杆另一端与隔板连接，第二支撑杆上设置蜗轮；安装块设置在筒体内周壁上；蜗杆转动设置在安装块上，蜗杆顶部穿过筒体筒壁并设置旋钮，蜗杆与蜗轮啮合；夹持组件设置两组，两组夹持组件分别设置在两组第一支撑板相对的端面上；其中一组第一支撑板上设置有带动筒体转动的第二动力组件；转子设置在转轴上，转轴两端插入筒体内并与挡板贴合，转轴外周壁与多组夹杆接触；工作台上设置有对转子进行动平衡检测的动平衡检测组件。
优选的，动平衡检测组件包括振动放大机构和第三支撑板；振动放大机构包括轴承、套环、竖杆、导向筒、横杆、第三支撑杆、转动板、夹持装置和画笔；轴承设置在转轴上，轴承位于筒体和转子之间；套环设置在轴承外周壁上；竖杆竖直设置在套环底部外周壁上，竖杆配合插入导向筒内，导向筒竖直设置在工作台上；横杆水平设置在竖杆上，横杆位于导向筒上方，横杆配合穿过转动板上横向设置的条形槽；第三支撑杆竖直设置在工作台上；转动板底部与第三支撑杆顶部转动连接，转动板上形成位于第三支撑杆两侧的短边和长边，且条形槽所在一侧为短边；夹持装置设置在转动板朝向第三支撑板的端面上，夹持装置位于转动板的长边上；画笔设置在夹持装置上，画笔的笔尖与第三支撑板接触；第三支撑板竖直设置在工作台上。
优选的，第一动力组件包括第二支撑板和气缸；第二支撑板竖直设置在工作台上，第二支撑板朝向第一支撑板的端面上水平设置气缸，气缸与第一支撑板连接。
优选的，第二动力组件包括第一链轮、电机、第二链轮和链条；第一链轮设置在筒体上，第一链轮与筒体同轴设置；电机设置在第一支撑板上；第二链轮设置在电机的转动轴上，第二链轮与第一链轮通过链条传动连接。
优选的，工作台上设置有夹持转子的机械手。
优选的，振动放大机构设置两组，两组振动放大机构关于筒体对称。
优选的，第三支撑板上竖直设置刻度线。
另一方面，本发明提出一种上述回转体的动平衡测试设备的动平衡测试方法，包括以下步骤：S1、将轴承设置在转轴上，并将竖杆插入导向筒内；S2、调整转轴高度，将转轴两端插入两组筒体内，然后通过气缸推动两组第一支撑板相互靠近，直到转轴两端均贴在挡板上为止；S3、旋转两组旋钮，通过蜗轮带动第二支撑杆转动，第二支撑杆通过隔板带动多组夹杆朝转轴靠近，直到多组夹杆将转轴夹紧为止；S4、启动电机，通过第二链轮、链条和第一链轮带动筒体转动，从而带动转轴和转子进行转动；S5、转子转动过程中的不平衡离心力通过转轴带动竖杆进行上下振动，竖杆带动转动板转动，通过长边将振动放大，最后通过画笔在第三支撑板上留下放大后的振动范围；S6、测试结束后，关闭电机，反向旋转旋钮，再通过气缸拉动两组第一支撑板相互远离，将转子取下即可。
与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：转子和转轴固定简单方便，动平衡测试过程中不会因振动导致其脱落，测试稳定性强，安全性高，且动平衡检测组件结构简单，不需要专门的测试仪和传感器系统，测试简单，测试成本低，同时测试结构能直观显示。
附图说明
图1为本发明一种实施例的结构示意图；
图2为图1的主视剖视图；
图3为图1的侧视剖视图；
图4为图2中的A处放大示意图；
图5为图1中的B处放大示意图；
图6为夹持组件的结构示意图。
附图标记：1、工作台；2、第一支撑板；3、第二支撑板；4、气缸；5、第一支撑杆；6、筒体；7、隔板；8、导向槽；9、夹杆；10、限位杆；11、第二支撑杆；12、蜗轮；13、安装块；14、蜗杆；15、旋钮；16、第一链轮；17、电机；18、第二链轮；19、链条；20、转子；21、转轴；22、挡板；23、轴承；24、套环；25、竖杆；26、导向筒；27、横杆；28、第三支撑杆；29、转动板；30、条形槽；31、夹持装置；32、画笔；33、第三支撑板；34、刻度线。
具体实施方式
实施例一
如图1-4和图6所示，本发明提出的一种回转体的动平衡测试设备，包括工作台1、夹持组件、转子20、转轴21和挡板22；夹持组件包括第一支撑杆5、筒体6、夹杆9、第二支撑杆11、安装块13和蜗杆14；
工作台1上设置两组平行且横向滑动的第一支撑板2，工作台1上设置有两组带动第一支撑板2滑动的第一动力组件；第一支撑杆5横向设置在第一支撑板2上；筒体6一侧封闭，筒体6的封闭端外侧与第一支撑杆5转动连接，筒体6与第一支撑杆5同轴，筒体6内周壁上转动设置隔板7，隔板7上设置多组弧形的导向槽8，多组导向槽8以筒体6轴线为中心沿圆周均匀分布；夹杆9位于筒体6内，夹杆9与筒体6轴线平行，夹杆9上沿筒体6径向设置多组限位杆10，限位杆10穿过筒体6筒壁，夹杆9设置多组，多组夹杆9分别穿过多组导向槽8；挡板22设置在夹杆9上；第二支撑杆11与筒体6同轴设置，第二支撑杆11一端与筒体6封闭端内侧转动连接，第二支撑杆11另一端与隔板7连接，第二支撑杆11上设置蜗轮12；安装块13设置在筒体6内周壁上；蜗杆14转动设置在安装块13上，蜗杆14顶部穿过筒体6筒壁并设置旋钮15，蜗杆14与蜗轮12啮合；夹持组件设置两组，两组夹持组件分别设置在两组第一支撑板2相对的端面上；其中一组第一支撑板2上设置有带动筒体6转动的第二动力组件；转子20设置在转轴21上，转轴21两端插入筒体6内并与挡板22贴合，转轴21外周壁与多组夹杆9接触；工作台1上设置有对转子20进行动平衡检测的动平衡检测组件。
本实施例中，调整转轴21高度，将转轴21两端插入两组筒体6内，然后通过第一动力组件推动两组第一支撑板2相互靠近，直到转轴21两端均贴在挡板22上为止，旋转两组旋钮15，通过蜗轮12带动第二支撑杆11转动，第二支撑杆11通过隔板7带动多组夹杆9朝转轴21靠近，直到多组夹杆9将转轴21夹紧为止，然后启动第二动力组件带动筒体6转动，从而使转轴21和转子20进行转动，再利用动平衡检测组件进行动平衡测试即可。本实施例中，转子20和转轴21的固定简单方便，且能进行稳定固定，在测试过程中转子20既不能左右移动也不能上下移动，稳定性高，测试过程较为安全，不会发生转子20和转轴21振动脱落的现象。
所述工作台1上设置有夹持转子20的机械手，便于辅助对转子20和转轴21进行安装和拆卸。
实施例二
如图2、图4和图5所示，本发明提出的一种回转体的动平衡测试设备，相较于实施例一，动平衡检测组件包括振动放大机构和第三支撑板33；振动放大机构包括轴承23、套环24、竖杆25、导向筒26、横杆27、第三支撑杆28、转动板29、夹持装置31和画笔32；轴承23设置在转轴21上，轴承23位于筒体6和转子20之间；套环24设置在轴承23外周壁上；竖杆25竖直设置在套环24底部外周壁上，竖杆25配合插入导向筒26内，导向筒26竖直设置在工作台1上；横杆27水平设置在竖杆25上，横杆27位于导向筒26上方，横杆27配合穿过转动板29上横向设置的条形槽30；第三支撑杆28竖直设置在工作台1上；转动板29底部与第三支撑杆28顶部转动连接，转动板29上形成位于第三支撑杆28两侧的短边和长边，且条形槽30所在一侧为短边；夹持装置31设置在转动板29朝向第三支撑板33的端面上，夹持装置31位于转动板29的长边上；画笔32设置在夹持装置31上，画笔32的笔尖与第三支撑板33接触；第三支撑板33竖直设置在工作台1上。
本实施例中，转子20转动过程中的不平衡离心力通过转轴21带动竖杆25进行上下振动，竖杆25带动转动板29转动，通过长边将振动放大，最后通过画笔32在第三支撑板33上留下放大后的振动范围，能非常直观地看出转子20的动平衡情况，画笔32留下的范围越大，则转子20的动平衡性越差，反之，画笔32留下的范围越小，则转子20的动平衡性越好，且不需要专门的动平衡测试仪以及配备专门的传感器系统，测试成本低，测试更为简单。
所述振动放大机构设置两组，两组振动放大机构关于筒体6对称，提高测试精度。
所述第三支撑板33上竖直设置刻度线34，便于计算竖杆25的上下振幅，从而精准评价转子20的动平衡性能。
实施例三
本发明提出的一种回转体的动平衡测试设备，相较于实施例一，第一动力组件包括第二支撑板3和气缸4；第二支撑板3竖直设置在工作台1上，第二支撑板3朝向第一支撑板2的端面上水平设置气缸4，气缸4与第一支撑板2连接。
本实施例中，气缸4推动两组第一支撑板2相互靠近即可对转轴21两侧进行限位，防止动平衡测试过程中发生测向滑动。
实施例四
本发明提出的一种回转体的动平衡测试设备，相较于实施例一，第二动力组件包括第一链轮16、电机17、第二链轮18和链条19；第一链轮16设置在筒体6上，第一链轮16与筒体6同轴设置；电机17设置在第一支撑板2上；第二链轮18设置在电机17的转动轴上，第二链轮18与第一链轮16通过链条19传动连接。
本实施例中，链轮链条的动力结构简单，便于加工。
实施例五
本发明提出的一种回转体的动平衡测试设备，相较于实施例一到实施例四中的任一所述，提出一种动平衡测试方法，包括以下步骤：
S1、将轴承23设置在转轴21上，并将竖杆25插入导向筒26内；
S2、调整转轴21高度，将转轴21两端插入两组筒体6内，然后通过气缸4推动两组第一支撑板2相互靠近，直到转轴21两端均贴在挡板22上为止；
S3、旋转两组旋钮15，通过蜗轮12带动第二支撑杆11转动，第二支撑杆11通过隔板7带动多组夹杆9朝转轴21靠近，直到多组夹杆9将转轴21夹紧为止；夹杆9上设置的多组限位杆10使夹杆9只能沿筒体6直径方向移动，也就是夹杆9沿筒体直径方向移动，导向槽8为弧形槽，导向槽8两端部距离筒体6轴线的距离不同，隔板7转动带动导向槽8转动，导向槽8转动过程中其弧形槽壁会将夹杆9向靠近筒体6的轴线方向压，再结合限位杆10的限位作用，使夹杆9不断靠近转轴21，从而通过多组夹杆9将转轴21夹紧；
S4、启动电机17，通过第二链轮18、链条19和第一链轮16带动筒体6转动，从而带动转轴21和转子20进行转动；
S5、转子20转动过程中的不平衡离心力通过转轴21带动竖杆25进行上下振动，竖杆25带动转动板29转动，通过长边将振动放大，最后通过画笔32在第三支撑板33上留下放大后的振动范围；
S6、测试结束后，关闭电机17，反向旋转旋钮15，再通过气缸4拉动两组第一支撑板2相互远离，将转子20取下即可。
本实施例中，转子20和转轴21固定简单方便，动平衡测试过程中不会因振动导致其脱落，测试稳定性强，安全性高，且动平衡检测组件结构简单，不需要专门的测试仪和传感器系统，测试简单，测试成本低，同时测试结构能直观显示。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。
Claims (8)
1.一种回转体的动平衡测试设备，其特征在于，包括工作台(1)、夹持组件、转子(20)、转轴(21)和挡板(22)；夹持组件包括第一支撑杆(5)、筒体(6)、夹杆(9)、第二支撑杆(11)、安装块(13)和蜗杆(14)；
工作台(1)上设置两组平行且横向滑动的第一支撑板(2)，工作台(1)上设置有两组带动第一支撑板(2)滑动的第一动力组件；第一支撑杆(5)横向设置在第一支撑板(2)上；筒体(6)一侧封闭，筒体(6)的封闭端外侧与第一支撑杆(5)转动连接，筒体(6)与第一支撑杆(5)同轴，筒体(6)内周壁上转动设置隔板(7)，隔板(7)上设置多组弧形的导向槽(8)，多组导向槽(8)以筒体(6)轴线为中心沿圆周均匀分布；夹杆(9)位于筒体(6)内，夹杆(9)与筒体(6)轴线平行，夹杆(9)上沿筒体(6)径向设置多组限位杆(10)，限位杆(10)穿过筒体(6)筒壁，夹杆(9)设置多组，多组夹杆(9)分别穿过多组导向槽(8)；挡板(22)设置在夹杆(9)上；第二支撑杆(11)与筒体(6)同轴设置，第二支撑杆(11)一端与筒体(6)封闭端内侧转动连接，第二支撑杆(11)另一端与隔板(7)连接，第二支撑杆(11)上设置蜗轮(12)；安装块(13)设置在筒体(6)内周壁上；蜗杆(14)转动设置在安装块(13)上，蜗杆(14)顶部穿过筒体(6)筒壁并设置旋钮(15)，蜗杆(14)与蜗轮(12)啮合；夹持组件设置两组，两组夹持组件分别设置在两组第一支撑板(2)相对的端面上；其中一组第一支撑板(2)上设置有带动筒体(6)转动的第二动力组件；转子(20)设置在转轴(21)上，转轴(21)两端插入筒体(6)内并与挡板(22)贴合，转轴(21)外周壁与多组夹杆(9)接触；工作台(1)上设置有对转子(20)进行动平衡检测的动平衡检测组件。
2.根据权利要求1所述的回转体的动平衡测试设备，其特征在于，动平衡检测组件包括振动放大机构和第三支撑板(33)；振动放大机构包括轴承(23)、套环(24)、竖杆(25)、导向筒(26)、横杆(27)、第三支撑杆(28)、转动板(29)、夹持装置(31)和画笔(32)；轴承(23)设置在转轴(21)上，轴承(23)位于筒体(6)和转子(20)之间；套环(24)设置在轴承(23)外周壁上；竖杆(25)竖直设置在套环(24)底部外周壁上，竖杆(25)配合插入导向筒(26)内，导向筒(26)竖直设置在工作台(1)上；横杆(27)水平设置在竖杆(25)上，横杆(27)位于导向筒(26)上方，横杆(27)配合穿过转动板(29)上横向设置的条形槽(30)；第三支撑杆(28)竖直设置在工作台(1)上；转动板(29)底部与第三支撑杆(28)顶部转动连接，转动板(29)上形成位于第三支撑杆(28)两侧的短边和长边，且条形槽(30)所在一侧为短边；夹持装置(31)设置在转动板(29)朝向第三支撑板(33)的端面上，夹持装置(31)位于转动板(29)的长边上；画笔(32)设置在夹持装置(31)上，画笔(32)的笔尖与第三支撑板(33)接触；第三支撑板(33)竖直设置在工作台(1)上。
3.根据权利要求1所述的回转体的动平衡测试设备，其特征在于，第一动力组件包括第二支撑板(3)和气缸(4)；第二支撑板(3)竖直设置在工作台(1)上，第二支撑板(3)朝向第一支撑板(2)的端面上水平设置气缸(4)，气缸(4)与第一支撑板(2)连接。
4.根据权利要求1所述的回转体的动平衡测试设备，其特征在于，第二动力组件包括第一链轮(16)、电机(17)、第二链轮(18)和链条(19)；第一链轮(16)设置在筒体(6)上，第一链轮(16)与筒体(6)同轴设置；电机(17)设置在第一支撑板(2)上；第二链轮(18)设置在电机(17)的转动轴上，第二链轮(18)与第一链轮(16)通过链条(19)传动连接。
5.根据权利要求1所述的回转体的动平衡测试设备，其特征在于，工作台(1)上设置有夹持转子(20)的机械手。
6.根据权利要求2所述的回转体的动平衡测试设备，其特征在于，振动放大机构设置两组，两组振动放大机构关于筒体(6)对称。
7.根据权利要求2所述的回转体的动平衡测试设备，其特征在于，第三支撑板(33)上竖直设置刻度线(34)。
8.一种根据权利要求1-7任一所述的回转体的动平衡测试设备的动平衡测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将轴承(23)设置在转轴(21)上，并将竖杆(25)插入导向筒(26)内；
S2、调整转轴(21)高度，将转轴(21)两端插入两组筒体(6)内，然后通过气缸(4)推动两组第一支撑板(2)相互靠近，直到转轴(21)两端均贴在挡板(22)上为止；
S3、旋转两组旋钮(15)，通过蜗轮(12)带动第二支撑杆(11)转动，第二支撑杆(11)通过隔板(7)带动多组夹杆(9)朝转轴(21)靠近，直到多组夹杆(9)将转轴(21)夹紧为止；
S4、启动电机(17)，通过第二链轮(18)、链条(19)和第一链轮(16)带动筒体(6)转动，从而带动转轴(21)和转子(20)进行转动；
S5、转子(20)转动过程中的不平衡离心力通过转轴(21)带动竖杆(25)进行上下振动，竖杆(25)带动转动板(29)转动，通过长边将振动放大，最后通过画笔(32)在第三支撑板(33)上留下放大后的振动范围；
S6、测试结束后，关闭电机(17)，反向旋转旋钮(15)，再通过气缸(4)拉动两组第一支撑板(2)相互远离，将转子(20)取下即可。
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