CN114746735A - 用于气动驱动平衡机中的转子的装置和具有这种装置的平衡机 - Google Patents

Abstract

在根据本发明的用于气动驱动平衡机中的转子(1)的装置中，设置能够连接到压缩空气管线的至少一个驱动喷嘴(8)和能够连接到压缩空气管线的至少一个制动喷嘴(8)，所述至少一个驱动喷嘴用于产生推进气流，该推进气流能够被引导到转子(8)上，所述至少一个制动喷嘴用于产生制动气流，该制动气流能够被与转子(1)的旋转方向相反指向地引导到转子(1)上。此外，设置能够与转子(1)间隔开地布置的基板(3)，喷嘴(8)活动地布置在基板上，从而喷嘴(8)与转子(1)之间的距离能够被调节。

Description

用于气动驱动平衡机中的转子的装置和具有这种装置的平 衡机

本发明涉及一种用于气动驱动平衡机中的转子的装置，该装置具有至少一个驱动喷嘴和制动喷嘴，所述驱动喷嘴和制动喷嘴布置在与转子间隔开地布置的基板上。此外，本发明涉及一种具有这种装置的平衡机。

在现有技术中，已知各式各样的用于平衡工件的平衡机。在此，通常借助合适的驱动器将待平衡的工件置于旋转中，并且利用传感器技术检查不平衡情况。也已知不同的驱动方案，例如与转子连接的从动轴，或者作用在转子的外圆周上的旋转传动带或者说履带。

排气驱动式涡轮增压器具有涡轮增压器转子，该涡轮增压器转子在运行中经常达到非常高的超过100,000min的运行转数，因此必须被非常准确地平衡以避免过高的轴承负载和噪音。涡轮增压器转子通常由支承在轴承壳体中的轴组成，该轴在一端承载涡轮叶轮并且在另一端承载压缩机叶轮。为了测量不平衡，希望以基本上对应于标准工作速度的角速度驱动涡轮增压器转子。通常借助引导到涡轮叶轮的压缩空气进行驱动。

由EP 0 699 900B1已知一种用于平衡涡轮增压器的机器，其中，从涡轮壳体和压缩机壳体中剥离的涡轮增压器机身组的中心壳体被夹紧在摆动测量台上并且连接到润滑油管线。为了驱动涡轮增压器转子，利用压缩空气射流驱动涡轮叶轮，该压缩空气射流从连接到压缩空气管线的喷嘴中射出。借助压力调节器，可以这样调节喷嘴处的气压，使得以适合不平衡测量的转速来驱动涡轮增压器转子。

由DE 10 2012 102 160 B4已知用于平衡机中的转子的另一种气动驱动器，其中，根据转子的转数借助具有可设置的内部调节器的可存储编程的控制装置来调节驱动器的驱动功率。

此外，DE 10 2005 053 786 A1公开了一种用于动态测量布置在壳体中并以高角速度旋转的转子的不平衡的方法，其中，该转子支承在单独的轴承壳体中。

已知的气动的转子驱动器的缺点是，具有不同几何形状的不同转子类型的大的变化需要使用取决于转子类型的部件。这导致在将平衡机改换用于另一种转子类型时耗费更多的时间。气动驱动器也需要进行改换，因为每种转子类型通常都需要特定地适配于它的具有相应的驱动板的驱动系统。

本发明要解决的技术问题在于，通过可通用使用的转子驱动器简化平衡机的改换。

该技术问题通过权利要求1和11的特征来解决。有利的设计方案可以在从属权利要求中找到。

根据本发明，通过以下方式解决该技术问题：提供一种用于气动驱动平衡机中的转子的装置，该装置具有能够连接到压缩空气管线的至少一个驱动喷嘴、能够连接到压缩空气管线的至少一个制动喷嘴和能够与转子间隔开地布置的基板，该至少一个驱动喷嘴用于产生推进气流，该推进气流能够被引导到转子上，该至少一个制动喷嘴用于产生制动气流，该制动气流能够被与转子的旋转方向相反指向地引导到转子上，喷嘴活动地布置在基板上，从而喷嘴与转子之间的距离能够被调节。可以根据待平衡的转子改变喷嘴的位置，从而可以根据转子类型调节驱动喷嘴和制动喷嘴，并且在更换转子时不需要手动地对驱动器进行改换。根据本发明的装置可以通用地用于多种不同的转子几何形状。尤其规定，喷嘴在基板上可以相对于转子轴线径向地移动。

优选地，基板具有通道，使得基板可以至少部分地围绕转子地布置在横向于转子轴线的平面中。通道尤其可以中央地布置在基板中，其中，基板可以具有侧向开口，转子可以通过该侧向开口被引入到转子容纳部中。本领域技术人员已知，尤其气动驱动的转子(例如涡轮增压器或涡轮增压器机身组的部件)这样支承在平衡机中，使得驱动器与转子间隔开地布置，从而能够将压缩空气供应到可旋转部件中。也就是说，转子不必完全地引导通过基板的通道，而是仅转子或转子容纳部的一部分这样引导，使得布置在基板上的喷嘴可以与转子间隔开地布置并且保证转子的驱动。

为了进一步改善装置的可调节性和操作性，可以规定，基板可以沿转子轴线轴向地移动。也就是说，基板的高度尤其是可调节的。为了以转子装载平衡机，可以将基板移动到装载位置，在该装载位置中，平衡机可以简单且快速地装载转子。在装载之后，可以将基板移动到驱动位置，在所述驱动位置中可以实现对转子的驱动。

可以通过简单的移动机构(例如轨道)手动地进行基板的移动。然而，也可以规定，基板可以借助电动机沿转子轴线自动地轴向地移动。

可以通过以下方式进一步改善基板的操作性：基板包括至少两个基板件，该至少两个基板件分别承载至少一个喷嘴并且可以彼此连接以形成基板。基板件可以例如借助螺纹连接彼此连接。这对于例如平衡机的装载是有利的，并且还可以简化对驱动器的维护或各个部件的更换。

此外，可以规定，至少一个基板件可以以铰接的方式与另一个基板件连接。为了平衡机的装载，铰接的并因此可枢转的基板件可以运动到可以简单地进行装载的位置中。

在一种设计方案中，喷嘴在基板上的运动性可以通过分别将喷嘴尤其作为驱动单元的部件布置在滑座上来实现，该滑座可以在固定在基板的上侧上的轨道上移动。喷嘴可以与滑座一起在基板上运动并且移动到可以将压缩空气引导到转子上的位置中。尤其优选地，具有喷嘴的滑座可以相对于转子轴线径向地移动。

可以在轨道上例如手动地移动滑座，其中，可能有利的是，在轨道上设置限定的位置，可以借助保持装置将滑座锁定在该位置上。该位置优选地对应于喷嘴的在其中实现了转子类型的最佳驱动并且例如已经根据经验确定了的位置数据。由此，可以以简单的方式根据待平衡的转子和被装载到平衡机中的转子及其转子几何形状手动地对具有喷嘴的滑座进行定位。

然而，也可以规定，分别在滑座上布置电动机，该电动机使滑座在轨道上运动。滑座以及因此喷嘴相对于转子类型的位置优选地存储在数据存储器中并且在更换转子时被读取，使得电动机、例如直线电机将滑座移动到预限定的位置中。

在另一种设计方案中规定，分别在滑座上设置齿条，该齿条可以与齿轮啮合，该齿轮与齿条间隔开地布置并且可以围绕该齿轮的轴线旋转。由于齿轮与齿条的咬合，齿轮的转动引起具有喷嘴的滑座的运动，从而可以调节喷嘴与转子之间的距离。在此，可以手动地使齿轮运动。然而，也可以规定，为了使齿轮旋转，在齿轮上分别设置电动机，从而使具有喷嘴的滑座的运动自动地进行。相关地有利的是，关于转子类型的喷嘴的位置数据存储在数据存储器中并且在更换转子时自动地读入，从而根据转子类型改变喷嘴的位置。

本发明还涉及一种平衡机，该平衡机具有用于支承转子的转子容纳部、根据上述实施方式的用于气动驱动转子的装置和用于测量转子不平衡的测量装置，其中，布置在基板上的喷嘴可以这样与转子间隔开地定位，使得可以将可以由至少一个驱动喷嘴产生的推进气流引导到转子上，并且可以将可以由至少一个制动喷嘴产生的与转子的旋转方向相反地指向的制动气流引导到转子上。用于驱动转子的喷嘴尤其可以根据转子几何形状或转子类型改变其位置，方式为，使喷嘴在基板上尤其相对于转子轴线径向地运动，从而可以调节喷嘴和转子之间的距离。由此确保了特定于转子类型地将压缩空气供应给转子。为了实现对喷嘴的快速且简单的调节，可能有利的是，喷嘴的特定于转子的位置数据可以被存储在数据存储器中并且可以被平衡机自动地调用以调节喷嘴位置。对于其余部分，请参考上述类似地适用于平衡机的设计方案和实施方案。

下面根据在附图中示出的本发明的实施例更详细地阐述本发明。

图1示出了平衡机中的气动驱动器的部段。在附图中示出的转子1在平衡机中支承在同样示出的转子容纳部中。基板3至少部分地围绕转子1地布置，该基板具有设置用于至少部分地穿过转子1的通道2。基板3尤其布置在垂直于转子轴线的平面中。

基板3可以具有不同的几何形状，并且例如如图1所示地板状地设计，并且部分地围绕转子1地放置。基板3朝向转子1的一侧敞开。在基板3下方设置有用于保持基板3的保持装置4和设置在该保持装置上的移动装置5，利用该移动装置可以调节基板3的高度并且可以使基板沿转子轴线轴向地运动。移动装置5例如可以由轨道或滑座结构组成，借助该轨道或滑座结构使得能够手动地移动基板3。然而，也可以设置电动机，利用该电动机，基板3例如可以在轨道上沿转子轴线轴向地移动。因此，基板3的位置调节可以自动地进行。

基板3也可以多件式地设计，其中，各个基板件6能够借助螺纹连接彼此连接。此外，基板件6可以通过链节彼此连接，从而各个基板件6能够枢转。然而，也优选地，基板3可以一件式地制造并且例如由金属、增强塑料或它们的组合组成。

驱动单元7布置在基板3上，该驱动单元包括驱动喷嘴或制动喷嘴。喷嘴8被这样设计，使得可以将通过压缩空气管线供应给喷嘴8的压缩空气吹到转子1的设置用于驱动转子1的可旋转部件上。除了喷嘴8之外，作为驱动单元7的部件的压缩空气管线和为了控制压缩空气供应所需的阀在图1中未示出。驱动器可以根据需要配备两个或多个喷嘴8。喷嘴在图1中仅示意性地示出，但其被这样设计，使得例如两个驱动喷嘴可以借助压缩空气使转子1朝一个方向运动，而两个制动喷嘴可以使转子1朝相反的方向运动，方式为，驱动喷嘴和制动喷嘴从不同的方向对转子1吹气。

驱动单元7，即尤其是喷嘴8活动地布置在基板3上，从而喷嘴3和转子1之间的径向距离可以被改变。如图1所示，这可以通过将喷嘴8或驱动单元7布置在滑座9上来实现，该滑座活动地支承在一个或多个轨道10上。滑座9在轨道10上的运动以及因此喷嘴8的定位可以例如通过手动地使滑座9在轨道10上运动并将滑座锁定在限定位置来实现。

在图1中示出了一种设计方案，其中，滑座9分别具有齿条11，该齿条可以与齿轮12啮合，该齿轮与齿条11间隔开地布置。齿轮12可以利用电动机13(例如伺服电动机)旋转地驱动。通过由齿轮12的旋转导致的齿轮12和齿条11的咬合来实现滑座9的向前或向后运动，这导致喷嘴8和转子1之间的径向距离发生变化。

为了测量可气动驱动的转子1中的不平衡，将转子1装入平衡机的相应的容纳部中。然后将基板3手动地或自动地移动到在喷嘴8和转子1之间存在为了驱动转子1所需的距离的位置中。喷嘴8和/或基板3的取决于转子类型的位置数据优选地存储在平衡机的数据存储器中并且可以在转子1被加载之后进行读取。也就是说，基板3的取决于转子类型的位置也可以存储在数据存储器中，并且在更换转子时自动地读取并用于调节基板3。在基板3已经就位之后或同时，通过将滑座9移动到取决于转子类型的位置处来定位喷嘴8。也就是说，喷嘴8与转子1之间的径向距离发生变化。在喷嘴8的限定位置下，压缩空气从喷嘴8到转子1、尤其到转子的可气动驱动的部件的最佳引导是可能的。如果希望转子1非常快速地加速到工作转数或甚至高于此的转数，则可以通过压力调节阀仅向驱动喷嘴供应压缩空气，从而利用更高的压力以及没有制动喷嘴的制动作用来实现非常快速的加速。在其他情况下，驱动喷嘴和制动喷嘴都被供应压缩空气，其中，通过相应的阀向喷嘴8这样供应压缩空气，使得驱动喷嘴的驱动功率显著超过制动喷嘴的制动功率，从而使转子1连续地加速直到预设的目标转数。在通过一个或多个测量装置测量不平衡之后，通过制动喷嘴连续地制动转子1直到停止状态。

根据本发明的装置代表了气动驱动器及其用于自动调节吹气位置的机械联轴器的组合。由此得到多个优点。此外，不需要为每种转子类型构建与转子类型适配的特定驱动系统。利用根据本发明的装置，可以覆盖多种转子类型，从而在更换转子类型时不再需要对平衡机的驱动器进行改换。

Claims (15)

1.一种用于气动驱动平衡机中的转子(1)的装置，所述装置具有能够连接到压缩空气管线的至少一个驱动喷嘴(8)、能够连接到压缩空气管线的至少一个制动喷嘴(8)和能够与所述转子(1)间隔开地布置的基板(3)，所述至少一个驱动喷嘴用于产生推进气流，所述推进气流能够被引导到所述转子(1)上，所述至少一个制动喷嘴用于产生制动气流，所述制动气流能够被与所述转子(1)的旋转方向相反指向地引导到所述转子(1)上，所述喷嘴(8)活动地布置在所述基板上，从而使喷嘴(8)与转子(1)之间的距离能够被调节。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板(3)具有通道(2)，使得所述基板(3)能够至少部分地围绕所述转子(1)地布置在横向于转子轴线的平面中。

3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述基板(3)包括至少两个能够彼此连接的基板件(6)，所述基板件分别承载所述喷嘴(8)中的至少一个喷嘴。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，至少一个基板件(6)能够以铰接的方式与另一个基板件(6)连接。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述喷嘴(8)在所述基板(3)上能够相对于转子轴线径向地移动。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，喷嘴(8)分别布置在滑座(9)上，所述滑座能够在固定在所述基板(3)的上侧上的轨道(10)上移动。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述轨道(10)上设置限定的位置，能够借助保持装置将所述滑座(9)锁定在所述位置上。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，分别在所述滑座(9)上布置电动机，所述电动机使所述滑座(9)在所述轨道(10)上运动。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，分别在所述滑座(9)上设置齿条(11)，所述齿条能够与齿轮(12)啮合，所述齿轮与所述齿条(11)间隔开地布置并且能够围绕该齿轮的轴线旋转。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，为了使所述齿轮(12)旋转，在所述齿轮(12)上分别设置电动机(13)。

11.一种平衡机，所述平衡机具有用于支承转子(1)的转子容纳部、根据上述权利要求1至10中任一项所述的用于气动驱动转子(1)的装置和用于测量转子不平衡的测量装置，其中，布置在所述基板(3)上的喷嘴(8)能够这样与所述转子(1)间隔开地定位，使得能够将可由所述至少一个驱动喷嘴(8)产生的推进气流引导到所述转子(1)上，并且能够将可由所述至少一个制动喷嘴(8)产生的与所述转子(1)的旋转方向相反地指向的制动气流引导到所述转子(1)上。

12.根据权利要求11所述的平衡机，其特征在于，能够根据相应的转子类型自动地调节喷嘴(8)和转子(1)之间的径向距离。

13.根据权利要求11或12所述的平衡机，其特征在于，所述喷嘴(8)的特定于转子的位置数据能够被存储在数据存储器中并且能够被所述平衡机自动地调用以调节喷嘴位置。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的平衡机，其特征在于，所述基板(3)能够沿所述转子轴线轴向地移动。

15.根据权利要求14所述的平衡机，其特征在于，所述基板(3)能够借助电动机沿所述转子轴线自动地轴向地移动。

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