CN116026275A

CN116026275A - 一种转子的轴向窜动误差精密检测装置

Info

Publication number: CN116026275A
Application number: CN202310167204.3A
Authority: CN
Inventors: 陈丹; 许斌; 王路; 李体法
Original assignee: Yutai Ganchuang Precision Machinery Co ltd
Current assignee: Shandong Polytechnic College
Priority date: 2023-02-27
Filing date: 2023-02-27
Publication date: 2023-04-28
Anticipated expiration: 2043-02-27
Also published as: CN116026275B

Abstract

本发明属于检测技术领域，具体是指一种转子的轴向窜动误差精密检测装置，用于电机装配过程中的转子在定子中位置的检测，包括轴向分力平衡装置、分力平移测量装置、百分表、角度测量仪和电机，通过角度测量仪可以测量出转子轴线与水平面的夹角，从而算出转子自身重力的轴向分力，轴向分力平衡装置可以平衡轴向的分力，解决了不将电机水平放置测量容易受到转子重力影响的问题。

Description

一种转子的轴向窜动误差精密检测装置

技术领域

本发明属于检测技术领域，具体是指一种转子的轴向窜动误差精密检测装置。

背景技术

电机的主要组成部分是转子和定子，在电机的装配过程中，一般要求定子和转子的轴向几何中心重合，但是由于实际操作难以完全规范，且零件加工也有误差，常导致定子与转子的磁力中心线未对齐，使转子转动过程时，在磁场的作用下，转子的磁力中心向定子的磁力中心运动，再加上电机叶轮转动产生的拉力和其他机械零件的作用力，使得电机在运行过程中转子发生轴向运动，一般来说，在初步装配阶段，将电机定子转子固定后水平放置，可以使用百分表对准电机转子轴端的中心孔，启动电机后，读取百分表的读数即可确定转子的窜动量，再在轴承和端盖之间增加波形垫圈即可减小转子的轴向窜动，一般电机在使用时是需要基座的，基座一般是水平平整的，但是，在生产装配过程中不会为电机配基座，通常放在架子和地面上，还有可能会用两块木板将其垫高，方便运输，因为架子和地面上可能有杂物，导致电机处于略微倾斜的状态，而垫高用的木板通常形状大小较为随意，更加无法确保电机在装配阶段的水平，但在批量测量时，搬动电机非常的费力，而不将电机水平放置转子会因自身重力产生一个垂直水平面向下的力，这个力可以分解为一个轴向分力和一个径向分力，径向分力可以被两端的轴承抵消，轴向分力就成为了影响测量精度的因素。

本发明所要解决的技术问题在于：如何在不移动电机的情况下进行测量，如何消除转子自身重力的影响。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种转子的轴向窜动误差精密检测装置，通过角度测量仪可以测量出转子轴线与水平面的夹角，从而算出转子自身重力的轴向分力，轴向分力平衡装置可以平衡轴向的分力，解决了不将电机水平放置测量容易受到转子重力影响的问题。

本发明采取的技术方案如下：本发明提供了一种转子的轴向窜动误差精密检测装置，包括轴向分力平衡装置、分力平移测量装置、百分表、角度测量仪和电机，其特征在于：所述轴向分力平衡装置设置在电机的一侧，所述分力平移测量装置包括两个固定装置和调节装置，两个所述固定装置分别设置在电机的两端，所述调节装置设置在固定装置的上方，所述百分表设置在轴向分力平衡装置上，所述固定装置与轴向分力平衡装置之间设有钢丝绳。

进一步地，所述轴向分力平衡装置包括底板、转动支架、拉力表和配重，所述转动支架与底板之间铰接，所述转动支架上设有百分表固定架，所述百分表设置在百分表固定架上，所述百分表固定架的一侧设有滚轮固定架，所述滚轮固定架上设有滚轮，所述转动支架上设有角度调节螺栓座，所述角度调节螺栓座内设有角度调节螺栓，所述钢丝绳远离固定装置的一端绕过滚轮并悬垂设置，所述钢丝绳的悬垂一端上设有拉力表，所述配重设置在拉力表远离钢丝绳的一端。

进一步地，所述固定装置包括转轴套、轴承、外转动套、端部固定套和固定突起，所述转轴套上设有轴承内圈挡板，所述转轴套内部设有滑动键槽，所述轴承设置在转轴套的轴承内圈挡板一侧，所述外转动套设置在轴承远离轴承内圈挡板的一侧，所述端部固定套设置在轴承内圈挡板远离轴承的一侧。

进一步地，所述固定突起上设有拉环安装座，所述拉环安装座设有拉环，所述拉环远离拉环安装座的一端设有钢丝绳固定座，所述钢丝绳的另一端与钢丝绳固定座连接，所述拉环形状为U形，所述拉环安装座的外侧设有安装杆，所述安装杆上设有平移杆安装孔，所述安装杆的一端位于平移杆安装孔的一侧设有紧固螺栓。

进一步地，所述调节装置包括转子轴线平移杆、气泡水准仪和调节支撑杆，所述转子轴线平移杆的两端均设置在平移杆安装孔内，所述气泡水准仪设置在转子轴线平移杆上，所述调节支撑杆设置在转子轴线平移杆上远离气泡水准仪的一端，所述调节支撑杆的两端均设有调节螺杆。

进一步地，所述百分表的测量杆顶点设置在拉环安装座的中心，所述百分表固定架包括挡帽固定架和套筒固定架，所述套筒固定架的底部与转动支架和底板的铰接点之间的距离大于百分表的套筒长度，所述挡帽固定架的安装孔中心、套筒固定架的安装孔中心和钢丝绳固定座的中心位于同一直线上。

进一步地，所述角度测量仪用于测量转子轴线平移杆上表面的角度，所述角度测量仪还用于测量转动支架的角度。

进一步地，所述配重内部包括但不限于固体填充物和液体填充物。

进一步地，所述电机包括外壳定子集成体、两个端盖和转子，所述转子的两端均设有键槽，所述键槽内均设有平键。

进一步地，所述拉环的两个端点的中心位于转子的中心轴线上。

本发明提供了一种转子的轴向窜动误差精密检测装置，实现了如下有益效果：

（1）通过分力平移测量装置和角度测量仪配合，可以测出转子轴线与水平面的夹角，从而算出转子自身重力的轴向分力。

（2）通过轴向分力平衡装置和角度测量仪，实现了轴向分力平衡装置的作用力轴线与转子轴线共线，从而可以通过配重克服轴向分力。

（3）通过轴向分力平衡装置和分力平移测量装置将无法人工调节的转子轴向力，转化为调节螺杆与地面的摩擦力，使其可以人工调节。

附图说明

图1为本发明提出的一种转子的轴向窜动误差精密检测装置等轴测图；

图2为本发明提出的一种转子的轴向窜动误差精密检测装置爆炸等轴测图；

图3为轴向分力平衡装置结构示意图；

图4为转动支架、底板结构示意图；

图5为拉力表、配重结构示意图；

图6为分力平移测量装置结构示意图；

图7为固定装置爆炸图；

图8为转轴套结构示意图；

图9为调节装置结构示意；

图10为电机结构示意。

其中，1、轴向分力平衡装置；2、分力平移测量装置；3、百分表；4、角度测量仪；5、电机；6、固定装置；7、调节装置；8、钢丝绳；9、底板；10、转动支架；11、拉力表；12、配重；13、百分表固定架；14、滚轮固定架；15、滚轮；16、角度调节螺栓座；17、角度调节螺栓；18、平键；19、转轴套；20、轴承；21、外转动套；22、端部固定套；23、固定突起；24、轴承内圈挡板；25、滑动键槽；26、拉环安装座；27、拉环；28、钢丝绳固定座；29、安装杆；30、平移杆安装孔；31、紧固螺栓；32、转子轴线平移杆；33、气泡水准仪；34、调节支撑杆；35、调节螺杆；36、挡帽固定架；37、套筒固定架；38、外壳定子集成体；39、端盖；40、转子；41、键槽。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

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“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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装置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。

如图1、图2所示，本发明提出了一种转子的轴向窜动误差精密检测装置，包括轴向分力平衡装置1、分力平移测量装置2、百分表3、角度测量仪4和电机5，其特征在于：所述轴向分力平衡装置1设置在电机5的一侧，所述分力平移测量装置2包括两个固定装置6和调节装置7，两个所述固定装置6分别设置在电机5的两端，所述调节装置7设置在固定装置6的上方，所述百分表3设置在轴向分力平衡装置1上，所述固定装置6与轴向分力平衡装置1之间设有钢丝绳8。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，所述轴向分力平衡装置1包括底板9、转动支架10、拉力表11和配重12，所述转动支架10与底板9之间铰接，所述转动支架10上设有百分表固定架13，所述百分表3设置在百分表固定架13上，所述百分表固定架13的一侧设有滚轮固定架14，所述滚轮固定架14上设有滚轮15，所述转动支架10上设有角度调节螺栓座16，所述角度调节螺栓座16内设有角度调节螺栓17，所述钢丝绳8远离固定装置6的一端绕过滚轮15并悬垂设置，所述钢丝绳8的悬垂一端上设有拉力表11，所述配重12设置在拉力表11远离钢丝绳8的一端，所述固定装置6包括转轴套19、轴承20、外转动套21、端部固定套22和固定突起23，所述转轴套19上设有轴承内圈挡板24，所述转轴套19内部设有滑动键槽25，所述轴承20设置在转轴套19的轴承内圈挡板24一侧，所述外转动套21设置在轴承20远离轴承内圈挡板24的一侧，所述端部固定套22设置在轴承内圈挡板24远离轴承20的一侧，所述固定突起23上设有拉环安装座26，所述拉环安装座26设有拉环27，所述拉环27远离拉环安装座26的一端设有钢丝绳固定座28，所述钢丝绳8的另一端与钢丝绳固定座28连接，所述拉环27形状为U形，所述拉环安装座26的外侧设有安装杆29，所述安装杆29上设有平移杆安装孔30，所述安装杆29的一端位于平移杆安装孔30的一侧设有紧固螺栓31，所述调节装置7包括转子轴线平移杆32、气泡水准仪33和调节支撑杆34，所述转子轴线平移杆32的两端均设置在平移杆安装孔30内，所述气泡水准仪33设置在转子轴线平移杆32上，所述调节支撑杆34设置在转子轴线平移杆32上远离气泡水准仪33的一端，所述调节支撑杆34的两端均设有调节螺杆35。

如图3、图4所示，所述百分表3的测量杆顶点设置在拉环安装座26的中心，所述百分表固定架13包括挡帽固定架36和套筒固定架37，所述套筒固定架37的底部与转动支架10和底板9的铰接点之间的距离大于百分表3的套筒长度，在具体使用中，百分表3调零时，可以将百分表3的测量杆长度压缩，使套筒固定架37的底部与转动支架10和底板9的铰接点之间的距离、百分表3的套筒和测量杆伸出长度之和二者相等，所述挡帽固定架36的安装孔中心、套筒固定架37的安装孔中心和钢丝绳固定座28的中心位于同一直线上。

如图1、图2、图6所示，所述角度测量仪4用于测量转子轴线平移杆32上表面的角度，所述角度测量仪4还用于测量转动支架10的角度。

如图1、图2、图3所示，如果外部条件相同，配重12可以使用固定重量的固体，若外部条件差别较大，则可以使用沙土、液体等便于调节的配重。

如图9、图10所示，所述电机5包括外壳定子集成体38、两个端盖39和转子40，所述转子40的两端均设有键槽41，所述键槽41内均设有平键18，所述拉环27的两个端点的中心位于转子40的中心轴线上。

具体使用时，在电机5的安装阶段，测量转子的重量，先将转轴套19、轴承20和外转动套21套在转子40的两端，安装平键18，再将端部固定套22与外转动套21固定，将固定装置6和调节装置7安装完成后，观察气泡水准仪33并转动调节支撑杆34，再使用角度测量仪4测量转子轴线平移杆32的上表面与水平面夹角，将转子的重量加上分力平移测量装置2的重量，再和夹角的正弦值相乘，即得到此时转子40的轴向分力，利用角度调节螺栓17调节转动支架10的角度，使用角度测量仪4测量，直至测得角度与转子轴线平移杆32角度相等，调节配重12，使其重力与转子40的轴向分力相等，启动电机，此时其中一根调节螺杆35压紧地面，将其不断向上抬起，使转子40在其悬空时既不受摩擦力影响，且轴向分力也被配重12平衡，读取百分表3读数，若数值大于1mm，则在轴承和端盖之间增加波形垫圈，再重复上述测量步骤。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种转子的轴向窜动误差精密检测装置，包括轴向分力平衡装置（1）、分力平移测量装置（2）、百分表（3）、角度测量仪（4）和电机（5），其特征在于：所述轴向分力平衡装置（1）设置在电机（5）的一侧，所述分力平移测量装置（2）包括两个固定装置（6）和调节装置（7），两个所述固定装置（6）分别设置在电机（5）的两端，所述调节装置（7）设置在固定装置（6）的上方，所述百分表（3）设置在轴向分力平衡装置（1）上，所述固定装置（6）与轴向分力平衡装置（1）之间设有钢丝绳（8）。

2.根据权利要求1所述的一种转子的轴向窜动误差精密检测装置，其特征在于：所述轴向分力平衡装置（1）包括底板（9）、转动支架（10）、拉力表（11）和配重（12），所述转动支架（10）与底板（9）之间铰接，所述转动支架（10）上设有百分表固定架（13），所述百分表（3）设置在百分表固定架（13）上，所述百分表固定架（13）的一侧设有滚轮固定架（14），所述滚轮固定架（14）上设有滚轮（15），所述转动支架（10）上设有角度调节螺栓座（16），所述角度调节螺栓座（16）内设有角度调节螺栓（17），所述钢丝绳（8）远离固定装置（6）的一端绕过滚轮（15）并悬垂设置，所述钢丝绳（8）的悬垂一端上设有拉力表（11），所述配重（12）设置在拉力表（11）远离钢丝绳（8）的一端。

3.根据权利要求2所述的一种转子的轴向窜动误差精密检测装置，其特征在于：所述固定装置（6）包括转轴套（19）、轴承（20）、外转动套（21）、端部固定套（22）和固定突起（23），所述转轴套（19）上设有轴承内圈挡板（24），所述转轴套（19）内部设有滑动键槽（25），所述轴承（20）设置在转轴套（19）的轴承内圈挡板（24）一侧，所述外转动套（21）设置在轴承（20）远离轴承内圈挡板（24）的一侧，所述端部固定套（22）设置在轴承内圈挡板（24）远离轴承（20）的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种转子的轴向窜动误差精密检测装置，其特征在于：所述固定突起（23）上设有拉环安装座（26），所述拉环安装座（26）设有拉环（27），所述拉环（27）远离拉环安装座（26）的一端设有钢丝绳固定座（28），所述钢丝绳（8）的另一端与钢丝绳固定座（28）连接，所述拉环（27）形状为U形，所述拉环安装座（26）的外侧设有安装杆（29），所述安装杆（29）上设有平移杆安装孔（30），所述安装杆（29）的一端位于平移杆安装孔（30）的一侧设有紧固螺栓（31）。

5.根据权利要求4所述的一种转子的轴向窜动误差精密检测装置，其特征在于：所述调节装置（7）包括转子轴线平移杆（32）、气泡水准仪（33）和调节支撑杆（34），所述转子轴线平移杆（32）的两端均设置在平移杆安装孔（30）内，所述气泡水准仪（33）设置在转子轴线平移杆（32）上，所述调节支撑杆（34）设置在转子轴线平移杆（32）上远离气泡水准仪（33）的一端，所述调节支撑杆（34）的两端均设有调节螺杆（35）。

6.根据权利要求5所述的一种转子的轴向窜动误差精密检测装置，其特征在于：所述百分表（3）的测量杆顶点设置在拉环安装座（26）的中心，所述百分表固定架（13）包括挡帽固定架（36）和套筒固定架（37），所述套筒固定架（37）的底部与转动支架（10）和底板（9）的铰接点之间的距离大于百分表（3）的套筒长度，所述挡帽固定架（36）的安装孔中心、套筒固定架（37）的安装孔中心和钢丝绳固定座（28）的中心位于同一直线上。

7.根据权利要求6所述的一种转子的轴向窜动误差精密检测装置，其特征在于：所述角度测量仪（4）用于测量转子轴线平移杆（32）上表面的角度，所述角度测量仪（4）还用于测量转动支架（10）的角度。

8.根据权利要求7所述的一种转子的轴向窜动误差精密检测装置，其特征在于：所述配重（12）内部包括但不限于固体填充物和液体填充物。

9.根据权利要求8所述的一种转子的轴向窜动误差精密检测装置，其特征在于：所述电机（5）包括外壳定子集成体（38）、两个端盖（39）和转子（40），所述转子（40）的两端均设有键槽（41），所述键槽（41）内均设有平键（18）。

10.根据权利要求9所述的一种转子的轴向窜动误差精密检测装置，其特征在于：所述拉环（27）的两个端点的中心位于转子（40）的中心轴线上。