CN115183941A - 转子动态平衡重心测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测定装置，具体地说，涉及转子动态平衡重心测定装置。其包括用于对转子本体检测的测试部件，支撑部件、第一驱动部件和第二驱动部件，所述支撑部件对转子本体进行支撑，以使转子本体能够在支撑部件内转动，所述第一驱动部件用于带动转子本体转动，该转子动态平衡重心测定装置中，套筒跟随转子本体进行同步转动，当转子本体发生晃动时，标记笔会在套筒表面留下标记，使工作人员在不依赖计算机的情况下知道需要添加平衡块的位置，并且支撑杆与安装杆的位置相对应，工作人员直接推动与标记对应的连接杆即可将圆环放入到安装杆处，从而在检测平衡的过程中实现对转子本体的预处理，以便于减少后续精确测量时的次数。

Description

转子动态平衡重心测定装置

技术领域

本发明涉及一种测定装置，具体地说，涉及转子动态平衡重心测定装置。

背景技术

目前现代电机正往高速化、精密化方向发展，要求电机的振动小。因此，对电机转子的动平衡显得极其重要。正因如此，转子在生产完毕后便需要进行重心测定，以使转子在转动状态下保持平衡。目前的动平衡检测设备在使用时需要先将转子固定在设备内，然后转动转子进行检测，测出转子的重心偏移后，先将转子取下，再将平衡块放入到对应的位置，然后再次将转子放入到检测设备内，如果检测后还是出现偏差，则继续重复上述步骤即可。

由此可见，这些操作需要耗费较长的时间，影响转子的出货效率，因此一些工厂会多设置一台预检测装置，预检测装置是通过机械结构判断转子转动过程中是否产生晃动（因为机械结构不需要配合计算机和传感器使用，因此成本和空间的占用都较低），挑出重心偏差的转子，然后再用另一台设备进行精确检测，从而在保证成本的同时提高对转子的检测效率。

但是，目前的预检测装置只是挑出重心偏差的转子，如果转子重心偏差较大时，该预检测设备便不能进行快速的处理，因此当这个转子到精确检测设备处仍然需要进行多次检测。

发明内容

本发明的目的在于提供转子动态平衡重心测定装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，提供了转子动态平衡重心测定装置，包括用于对转子本体检测的测试部件，支撑部件、第一驱动部件和第二驱动部件，所述支撑部件对转子本体进行支撑，以使转子本体能够在支撑部件内转动，所述第一驱动部件用于带动转子本体转动，所述转子本体的两端均设置有多个安装杆，所述测试部件包括套筒，所述第二驱动部件对测试部件进行驱动，以使测试部件跟随转子本体进行同步转动，所述套筒套设在转子本体的外圈，以使所述套筒与转子本体之间形成检测腔，所述检测腔内设置有检测构件，当所述检测腔内的空间产生变化时，所述检测构件对检测腔空间变化的位置进行标记，所述套筒平面的一侧开设有空槽，所述套筒平面一侧的内壁固定设置有多个支撑杆，所述支撑杆的外壁滑动套设有平衡块和圆环，所述圆环的一侧与套筒一侧的平面贴合，所述平衡块位于圆环的另一侧，所述圆环的一侧固定设置有连接杆，所述连接杆贯穿套筒的侧壁，并与所述套筒滑动连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述检测构件包括多个直杆，多个所述直杆呈环形阵列设置，所述直杆贯穿套筒的外壁，并与所述套筒滑动连接，所述直杆的顶端与套筒的外壁之间设置有压缩弹簧，所述直杆的顶端还设置有标记笔。

作为本技术方案的进一步改进，所述支撑部件包括底板，所述底板顶部的两端均设置有侧板，每个所述侧板的侧壁均转动设置有两个轴承。

作为本技术方案的进一步改进，所述第一驱动部件包括两个滚轮，其中一个所述滚轮的端部转动连接有滑块，所述底板的顶部开设有滑槽，所述滑块滑动设置在滑槽内，所述滑块的一侧与滑槽的一端之间设置有连接弹簧，所述底板的顶部固定连接有第一电机，所述第一电机的输出轴与另一个所述滚轮的一端同轴连接，两个所述滚轮和转子本体之间设置有传动带。

作为本技术方案的进一步改进，所述侧板的底部固定连接有滑板，所述底板的顶部开设有滑道，所述滑板滑动设置在滑道内，所述滑板的顶部螺纹连接有螺栓。

作为本技术方案的进一步改进，所述支撑杆的端部固定设置有插块，所述安装杆的端部开设有插口，所述插块插接设置在插口内，所述支撑杆为柔性材质。

作为本技术方案的进一步改进，所述直杆的顶端固定连接有连接绳，所述连接绳的一端与连接杆的一端固定连接，所述连接杆靠近连接绳的一端与套筒的侧壁之间设置有复位弹簧，所述连接绳的外壁套设有限位管，所述限位管固定连接在套筒的外圈。

作为本技术方案的进一步改进，所述套筒的外圈套设有圆管，所述圆管的内圈固定连接有多个固定柱，所述固定柱的一端固定连接在套筒的外壁。

作为本技术方案的进一步改进，所述圆管为透明材质。

作为本技术方案的进一步改进，所述第二驱动部件包括套设在圆管外壁的套环，所述套环与圆管转动连接，所述套环的底部固定连接有支撑板，所述支撑板固定连接在侧板的侧壁，所述支撑板顶部固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴固定连接有传动轮，传动轮的外圈与圆管的外圈贴合。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该转子动态平衡重心测定装置中，套筒跟随转子本体进行同步转动，当转子本体发生晃动时，标记笔会在套筒表面留下标记，使工作人员在不依赖计算机的情况下知道需要添加平衡块的位置，并且支撑杆与安装杆的位置相对应，工作人员直接推动与标记对应的连接杆即可将圆环放入到安装杆处，从而在检测平衡的过程中实现对转子本体的预处理，以便于减少后续精确测量时的次数。

2、该转子动态平衡重心测定装置中，插块插入到插口内对转子本体的两端进行阻挡，当转子本体晃动时，安装杆会通过插块带动支撑杆晃动，使支撑杆不会影响转子本体的晃动，在对转子本体固定的过程中就达到了限位的效果，从而减少了对转子本体两端的限位的步骤，进一步增加了检测的效率。

3、该转子动态平衡重心测定装置中，复位弹簧回弹通过连接杆拉动连接绳移动，连接杆通过圆环推动平衡块移动至安装杆的外壁，以实现对平衡块的自动安装。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的转子本体的结构示意图；

图3为本发明的套筒的剖面结构示意图；

图4为本发明的套筒的截面结构示意图；

图5为本发明的套筒的剖面结构的截面示意图；

图6为本发明的支撑部件的结构示意图；

图7为本发明的套筒的剖面结构的截面示意图；

图8为本发明的第二驱动部件的结构示意图。

图中各个标号意义为：

100、转子本体；110、安装杆；111、平衡块；

200、测试部件；

210、套筒；211、支撑杆；212、直杆；213、压缩弹簧；214、标记笔；

220、连接杆；221、圆环；222、复位弹簧；

230、连接绳；231、限位管；

240、插块；

300、支撑部件；

310、底板；311、侧板；312、轴承；313、滑槽；314、滑板；

400、第一驱动部件；410、滚轮；411、滑块；412、连接弹簧；413、第一电机；414、传动带；

500、第二驱动部件；510、圆管；511、固定柱；520、套环；521、支撑板；522、第二电机；523、传动轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

第一实施例，提供了转子动态平衡重心测定装置，请参阅图1-图5所示，包括用于对转子本体100检测的测试部件200，支撑部件300、第一驱动部件400和第二驱动部件500，支撑部件300对转子本体100进行支撑，以使转子本体100能够在支撑部件300内转动，第一驱动部件400用于带动转子本体100转动，转子本体100的两端均设置有多个安装杆110，通过将平衡块111套设在安装杆110的外壁来增加转子本体100的局部重力，从而改变转子本体100的重心，使转子本体100的转动保持平衡；

然后，测试部件200包括套筒210，第二驱动部件500对测试部件200进行驱动，以使测试部件200跟随转子本体100进行同步转动，套筒210套设在转子本体100的外圈，以使套筒210与转子本体100之间形成检测腔，检测腔内设置有检测构件，当检测腔内的空间产生变化时，检测构件对检测腔空间变化的位置进行标记，然后在套筒210平面的一侧开设空槽，让转子本体100端部的转轴能够穿过套筒210，套筒210平面一侧的内壁固定设置有多个支撑杆211，支撑杆211的外壁滑动套设有平衡块111和圆环221，圆环221的一侧与套筒210一侧的平面贴合，平衡块111位于圆环221的另一侧，圆环221的一侧固定设置有连接杆220，连接杆220贯穿套筒210的侧壁，并与套筒210滑动连接。

也就是说，套筒210跟随转子本体100进行同步转动，当转子本体100发生晃动时，标记笔214会在套筒210表面留下标记，使工作人员在不依赖计算机的情况下知道需要添加平衡块111的位置，并且支撑杆211与安装杆110的位置相对应，工作人员直接推动与标记对应的连接杆220即可将圆环221放入到安装杆110处，从而在检测平衡的过程中实现对转子本体100的预处理，以便于减少后续精确测量时的次数。

图5中，检测构件包括多个直杆212，多个直杆212呈环形阵列设置，直杆212贯穿套筒210的外壁，并与套筒210滑动连接，直杆212的顶端与套筒210的外壁之间设置有压缩弹簧213，直杆212的顶端还设置有标记笔214。

如图6所示，支撑部件300包括底板310，底板310顶部的两端均设置有侧板311，每个侧板311的侧壁均转动设置有两个轴承312。

工作原理如下：

检测阶段：将转子本体100端部的转轴穿过套筒210，使套筒210套设在转子本体100的外圈，并将支撑杆211的位置与安装杆110的位置对应设置，然后通过第一驱动部件400带动转子本体100转动，第二驱动部件500带动套筒210转动，转子本体100与套筒210同步转动，当安装杆110重心出现偏移时，安装杆110在转动过程中会产生晃动，此时转子本体100外圈与套筒210内圈之间的距离产生变化，也就说明转子本体100此时转动的不平衡；

标记以及安装平衡块111的阶段：转子本体100较重的部位会向套筒210的内壁靠近，此时直杆212受到挤压向套筒210外圈滑动，而较轻的部位会远离套筒210的内壁，此时处于这一部位的直杆212受到压缩弹簧213的拉动向套筒210的内圈移动，套筒210在移动过程中带动标记笔214，标记笔214的端部与套筒210的外壁接触实现标记，然后控制第一驱动部件400和第二驱动部件500，使转子本体100和套筒210同步停止转动，此时套筒210表面被标记的位置也就对应了转子本体100较轻的部位，然后推动连接杆220，连接杆220带动圆环221向平衡块111处移动，平衡块111被圆环221推动至安装杆110的外壁，实现在不拆除转子本体100的状态下快速对平衡块111的安装。

进一步的，图6中，第一驱动部件400包括两个滚轮410，其中一个滚轮410的端部转动连接有滑块411，底板310的顶部开设有滑槽313，滑块411滑动设置在滑槽313内，滑块411的一侧与滑槽313的一端之间设置有连接弹簧412，底板310的顶部固定连接有第一电机413，第一电机413的输出轴与另一个滚轮410的一端同轴连接，两个滚轮410和转子本体（100）之间设置有传动带414，工作时：

拉动传动带414，此时传动带414受力带动滑块411向底板310的中间位置移动，此时传动带414与底板310之间的距离变大，然后将转子本体100端部的转轴放入到两个轴承312之间的侧壁，随后松开传动带414，此时连接弹簧412回弹拉动滑块411复位，滑块411拉动传动带414使传动带414紧贴在转子本体100的外壁，接通第一电机413电源，第一电机413输出轴通电带动其中一个滚轮410转动，滚轮410通过传动带414带动另一个滚轮410和转子本体100转动。

需要说明的是，当传动带414与转子本体100侧壁贴紧后，若转子本体100产生晃动，转子本体100会对传动带414施加作用力，此时连接弹簧412会产生形变，使滑块411产生位移，因此传动带414在对转子本体100驱动的过程中并不会影响转子本体100的晃动。

不仅如此，考虑到两个套筒210之间的距离是固定的，这样一来，对一些转轴较长的转子本体100测试时就难以进行安装，为此，侧板311的底部固定连接有滑板314，底板310的顶部开设有滑道，滑板314滑动设置在滑道内，滑板314的顶部螺纹连接有螺栓，需要安装转子本体100时，推动侧板311向底板310的端部移动，使两个侧板311之间的距离变大，此时就能够对转轴较长的转子本体100进行快速安装，安装完毕后再推动侧板311复位，然后拧动螺栓将滑板314固定在滑道内即可。

第二实施例，考虑到转子本体100在转动过程中还需要对其两端进行限位，防止转子本体100产生横向位移，而目前的限位方式是在转子本体100固定后，通过人工调节转子本体100两端圆盘的位置来对转子本体100进行限位，需要较多的操作步骤，为此，如图5和图7所示：

支撑杆211的端部固定设置有插块240，安装杆110的端部开设有插口，插块240插接设置在插口内，支撑杆211为柔性材质。

使用时，将支撑杆211与安装杆110的位置对应，然后推动侧板311，侧板311通过支撑板521、套环520、圆管510和固定柱511带动套筒210移动，使插块240插入至插口内，这样一来，插块240插入到插口内对转子本体100的两端进行阻挡，当转子本体100晃动时，安装杆110会通过插块240带动支撑杆211晃动，使支撑杆211不会影响转子本体100的晃动，在对转子本体100固定的过程中就达到了限位的效果，从而减少了对转子本体100两端的限位的步骤，进一步增加了检测的效率。

第三实施例，考虑到一些转子本体100虽然晃动幅度不大，但是为了减轻后续精确检测的次数，也需要安装平衡块111，而人工手动安装平衡块111需要在转子本体100停止后才能进行，因此也会增加整体的检测时长，为此，如图5所示，其中：

直杆212的顶端固定连接有连接绳230，连接绳230的一端与连接杆220的一端固定连接，连接杆220靠近连接绳230的一端与套筒210的侧壁之间设置有复位弹簧222，连接绳230的外壁套设有限位管231，限位管231固定连接在套筒210的外圈。

工作原理：

结合着图5和图7所示，当转子本体100较轻的部位远离套筒210的内壁时，直杆212沿箭头a所指的方向下移，直杆212与限位管231之间的距离变近，因此复位弹簧222回弹通过连接杆220拉动连接绳230移动，连接杆220通过圆环221推动平衡块111沿箭头b所指的方向移动至安装杆110的外壁，从而实现对平衡块111的自动安装。

需要注意的是，只有当转子本体100的晃动幅度较低时平衡块111才能移动至安装杆110的外壁，如果当转子本体100的晃动幅度较高时，支撑杆211弯曲的幅度过大，那么平衡块111就无法穿过支撑杆211的弯折处。

具体的，考虑到套筒210在转动过程中，若直杆212与外界物体接触也会影响套筒210的平衡性，为此，如图8所示，套筒210的外圈套设有圆管510，圆管510的内圈固定连接有多个固定柱511，固定柱511的一端固定连接在套筒210的外壁，通过圆管510来对直杆212进行防护，减少外界物体与直杆212接触的机会，从而减少外界物体对套筒210平衡性的影响。

此外，为了便于工作人员观察套筒210表面的记号，圆管510采用透明材质，优选采用透明塑料，透明塑料具有较轻的重量，以便于减少对套筒210转动的影响。

图8中，第二驱动部件500包括套设在圆管510外壁的套环520，套环520与圆管510转动连接，套环520的底部固定连接有支撑板521，支撑板521固定连接在侧板311的侧壁，支撑板521顶部固定连接有第二电机522，第二电机522的输出轴固定连接有传动轮523，传动轮523的外圈与圆管510的外圈贴合。

优选的，为了防止传动轮523与圆管510之间产生打滑的现象，可在传动轮523的外壁开设螺纹块，圆管510的外圈开设有与螺纹块相啮和的螺纹槽，这样一来就可避免打滑，工作时，接通第二电机522电源，第二电机522的输出轴带动传动轮523转动，传动轮523带动圆管510转动，圆管510通过固定柱511带动套筒210转动。

需要说明的是，第二电机522和第一电机413优先采用伺服电机，伺服电机可以通过编程来控制转速，因此，对第二电机522和第一电机413进行参数调节就能使第二电机522和第一电机413在工作时保持相匹配的转速，从而使套筒210和转子本体100通过保持同步转动。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.转子动态平衡重心测定装置，包括用于对转子本体（100）检测的测试部件（200），支撑部件（300）、第一驱动部件（400）和第二驱动部件（500），所述支撑部件（300）对转子本体（100）进行支撑，以使转子本体（100）能够在支撑部件（300）内转动，所述第一驱动部件（400）用于带动转子本体（100）转动，所述转子本体（100）的两端均设置有多个安装杆（110），其特征在于：

所述测试部件（200）包括套筒（210），所述第二驱动部件（500）对测试部件（200）进行驱动，以使测试部件（200）跟随转子本体（100）进行同步转动，所述套筒（210）套设在转子本体（100）的外圈，以使所述套筒（210）与转子本体（100）之间形成检测腔，所述检测腔内设置有检测构件，当所述检测腔内的空间产生变化时，所述检测构件对检测腔空间变化的位置进行标记，所述套筒（210）平面的一侧开设有空槽，所述套筒（210）平面一侧的内壁固定设置有多个支撑杆（211），所述支撑杆（211）的外壁滑动套设有平衡块（111）和圆环（221），所述圆环（221）的一侧与套筒（210）一侧的平面贴合，所述平衡块（111）位于圆环（221）的另一侧，所述圆环（221）的一侧固定设置有连接杆（220），所述连接杆（220）贯穿套筒（210）的侧壁，并与所述套筒（210）滑动连接。

2.根据权利要求1所述的转子动态平衡重心测定装置，其特征在于：所述检测构件包括多个直杆（212），多个所述直杆（212）呈环形阵列设置，所述直杆（212）贯穿套筒（210）的外壁，并与所述套筒（210）滑动连接，所述直杆（212）的顶端与套筒（210）的外壁之间设置有压缩弹簧（213），所述直杆（212）的顶端还设置有标记笔（214）。

3.根据权利要求1所述的转子动态平衡重心测定装置，其特征在于：所述支撑部件（300）包括底板（310），所述底板（310）顶部的两端均设置有侧板（311），每个所述侧板（311）的侧壁均转动设置有两个轴承（312）。

4.根据权利要求3所述的转子动态平衡重心测定装置，其特征在于：所述第一驱动部件（400）包括两个滚轮（410），其中一个所述滚轮（410）的端部转动连接有滑块（411），所述底板（310）的顶部开设有滑槽（313），所述滑块（411）滑动设置在滑槽（313）内，所述滑块（411）的一侧与滑槽（313）的一端之间设置有连接弹簧（412），所述底板（310）的顶部固定连接有第一电机（413），所述第一电机（413）的输出轴与另一个所述滚轮（410）的一端同轴连接，两个所述滚轮（410）和转子本体（100）之间设置有传动带（414）。

5.根据权利要求3所述的转子动态平衡重心测定装置，其特征在于：所述侧板（311）的底部固定连接有滑板（314），所述底板（310）的顶部开设有滑道，所述滑板（314）滑动设置在滑道内，所述滑板（314）的顶部螺纹连接有螺栓。

6.根据权利要求2所述的转子动态平衡重心测定装置，其特征在于：所述支撑杆（211）的端部固定设置有插块（240），所述安装杆（110）的端部开设有插口，所述插块（240）插接设置在插口内，所述支撑杆（211）为柔性材质。

7.根据权利要求6所述的转子动态平衡重心测定装置，其特征在于：所述直杆（212）的顶端固定连接有连接绳（230），所述连接绳（230）的一端与连接杆（220）的一端固定连接，所述连接杆（220）靠近连接绳（230）的一端与套筒（210）的侧壁之间设置有复位弹簧（222），所述连接绳（230）的外壁套设有限位管（231），所述限位管（231）固定连接在套筒（210）的外圈。

8.根据权利要求3所述的转子动态平衡重心测定装置，其特征在于：所述套筒（210）的外圈套设有圆管（510），所述圆管（510）的内圈固定连接有多个固定柱（511），所述固定柱（511）的一端固定连接在套筒（210）的外壁。

9.根据权利要求8所述的转子动态平衡重心测定装置，其特征在于：所述圆管（510）为透明材质。

10.根据权利要求9所述的转子动态平衡重心测定装置，其特征在于：所述第二驱动部件（500）包括套设在圆管（510）外壁的套环（520），所述套环（520）与圆管（510）转动连接，所述套环（520）的底部固定连接有支撑板（521），所述支撑板（521）固定连接在侧板（311）的侧壁，所述支撑板（521）顶部固定连接有第二电机（522），所述第二电机（522）的输出轴固定连接有传动轮（523），传动轮（523）的外圈与圆管（510）的外圈贴合。

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