CN208443527U - 一种电机转子动平衡测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机转子动平衡测试装置，包括基座、用于放置转子的支撑机构、驱动转子转动的驱动机构、用于测试转子动平衡的测试系统和配重机构，支撑机构、测试系统均连接在基座上，转子与驱动机构连接，驱动机构设置在基座上，配重机构连接在转子上。转子包括转子本体和连接在转子本体上的转轴，配重结构包括配重柱、配重垫片和配重平衡结构，配重柱设置在转子本体的端部，配重垫片与配重柱配合，配重平衡结构连接在转轴上。配重平衡结构包括与转轴适配的配重环和与键槽适配的配重块，配重块设置在配重环的内圈上。配重平衡结构用于抵消键槽引起的不平衡，配重块恰好用于补偿加工键槽时的去料，避免了键槽的存在引起转子不平衡的现象。

Description

一种电机转子动平衡测试装置

技术领域

本实用新型属于电机制造技术领域，涉及电机转子测试技术领域，具体涉及一种电机转子动平衡测试装置。

背景技术

在理想的情况下，电子转子在围绕其轴线旋转与不旋转时，相对于轴线的质量分布是均匀的，这样的转子是平衡的转子。但在转子的生产过程中，由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差等多种因素，使得转子在旋转时，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消，这种离心惯性力作用在转子轴承上会引起振动，产生噪音，加速轴承磨损，缩短电机寿命，严重时能造成破坏性事故。为此，必须对转子进行平衡，使其达到允许的平衡精度等级，或使因此产生的机械振动幅度降在允许的范围内。

电机转子是高速回转件，即便是有很小的偏心距，也会引起非常大的离心力，引起电机的振动，产生噪声，加速轴承的磨损，造成转子部件高频疲劳破坏，降低电机的使用寿命。因此，转子的动平衡在电机的制造过程中占据着非常重要的地位。动平衡是通过测量转子振动及一定的平衡算法来确定转子不平衡的大小和位置，并通过在相应的位置加重或去重来降低不平衡量。现有的动平衡检测装置结构较为复杂，转子动平衡校验不方便。而且现有的动平衡检测装置均未考虑转子转轴在与其它零部件进行连接时，一般转轴上都设有安装槽或键槽，若直接用该电机转子做动平衡测试，由于安装槽或键槽的存在导致该电机转子不平衡，影响动平衡测试结果。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、校正方便的电机转子动平衡测试装置，可以解决由于转轴上安装槽或键槽的存在导致该转子不平衡，影响动平衡测试结果的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种电机转子动平衡测试装置，包括基座、用于放置转子的支撑机构、驱动转子转动的驱动机构、用于测试转子动平衡的测试系统和配重机构，所述支撑机构、测试系统均连接在基座上，所述转子与驱动机构连接，驱动机构设置在基座上，所述配重机构连接在转子上。

进一步的，所述转子包括转子本体和连接在转子本体上的转轴，所述配重机构包括配重柱、配重垫片和配重平衡结构，所述配重柱设置在转子本体的端部，所述配重垫片与配重柱配合，所述配重平衡结构连接在转轴上。

进一步的，所述配重平衡结构包括转轴适配的配重环和与设置在转轴上的键槽适配的配重块，配重块设置在配重环的内圈上。

进一步的，所述配重环套接在转轴上，且配重块卡接在键槽内，所述配重块的长度等于键槽的长度，配重块的高度等于键槽的深度，配重环内圈与转轴贴合。

进一步的，所述支撑机构包括间隔距离可调的支架Ⅰ和支架Ⅱ，支架Ⅰ和支架Ⅱ滑动连接在基座上，支架Ⅰ和支架Ⅱ远离基座的一端的内侧均对应的设置两个转轮，同一支架上的两个转轮侧面相对设置，两个转轮之间形成用于安放转子的凹部，转轴卡接在凹部中，且转轴与两个转轮的侧面均接触。

进一步的，所述支架Ⅰ和支架Ⅱ上与基座连接的一端设有齿轮，齿轮上设有调节轴，基座上设有用于与齿轮啮合的齿条，旋转调节轴带动齿轮在齿条上移动，支架Ⅰ和支架Ⅱ通过齿轮与齿条的配合滑动连接在基座上。

进一步的，所述驱动机构包括驱动电机、主动轮和皮带，主动轮与驱动电机的输出轴连接，皮带的一端套接在主动轮上，皮带的另一端套接在转子本体上。

进一步的，所述基座还设有张紧结构，所述张紧结构设置在支架Ⅰ和支架Ⅱ之间，所述张紧结构包括支撑板Ⅰ、支撑板Ⅱ和底座，所述支撑板Ⅰ、支撑板Ⅱ分别设置在底座的两端，底座滑动连接在基座上，支撑板Ⅰ上设有从动轮，支撑板Ⅱ上设有张紧轮，皮带依次绕在主动轮、转子本体、从动轮和张紧轮上。

进一步的，所述支撑板Ⅰ和支撑板Ⅱ均设有长条形槽，从动轮和张紧轮滑动连接在长条形槽上并通过紧固件进行紧固，所述底座的底部设有用于与基座上的齿条啮合的齿轮，底座通过齿轮与齿条啮合滑动连接在基座上。

进一步的，所述测试系统包括用于感应转子旋转时产生振动幅度信号的振动感应器、处理器及显示器，振动感应器通过支架设置在转子的附近，振动感应器、处理器与显示器之间电连接。

采用本实用新型技术方案的优点为：

1.电机转子的转轴在与其它零部件进行连接时，一般转轴上都设有键槽，若直接用该转子做动平衡测试，由于键槽的存在导致该转子不平衡，影响动平衡测试结果，为克服此问题，本实用新型设计了与转轴配合的配重平衡结构，用于抵消键槽引起的不平衡，且配重块恰好用于补偿加工键槽时的去料，解决了由于键槽导致的平衡问题。

2.本实用新型两个转轮之间形成用于安放转子的凹部，转子转动时带动转轮转动，则转子上的转轴相对于凹部转动，转轴与两个转轮之间为滚动摩擦，这样的设计转轮既起到支撑的作用，又可是减小两个转轮与转轴之间的摩擦力。

3.本实用新型支架Ⅰ和支架Ⅱ通过齿轮与齿条的配合滑动连接在基座上，实现支架Ⅰ与支架Ⅱ之间的间距可调，可以适用于不同规格的转子，提高了工作范围及使用灵活度，且齿轮与齿条啮合稳定可靠。

4.本实用新型中撑板Ⅰ和支撑板Ⅱ均设有长条形槽，从动轮和张紧轮滑动连接在长条形槽上并通过紧固件进行紧固，可根据实际情况对从动轮和张紧轮的位置进行调整；底座的底部设有用于与基座上的齿条啮合的齿轮，底座通过齿轮与齿条啮合滑动连接在基座上，即张紧结构在基座上的位置可以根据实际需求进行调整；以上设计均增加了该电机转子动平衡测试装置的适用性，提高了工作范围及使用灵活度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型电机转子动平衡测试装置的俯视结构示意图。

图2为本实用新型电机转子动平衡测试装置的主视结构示意图。

图3为本实用新型转子及配重机构的局部放大图。

图4本实用新型配重平衡结构的结构示意图。

上述图中的标记分别为：1、基座；2、转子；21、转子本体；22、转轴；221、键槽；3、支撑机构；31、支架Ⅰ；32、支架Ⅱ；33、转轮；34、凹部；35、调节轴；4、驱动机构；41、驱动电机；42、主动轮；43、皮带；51、配重柱；52、配重垫片；53、配重平衡结构；54、配重环；55、配重块；61、支撑板Ⅰ；62、支撑板Ⅱ；63、底座；64、从动轮；65、张紧轮；66、长条形槽；71、振动感应器；72、处理器；73、显示器；8、限位机构；81、限位盘；82、限位杆；83、连接杆。

具体实施方式

在本实用新型中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

如图1、图2、图3、图4所示，一种电机转子动平衡测试装置，包括基座1、用于放置转子2的支撑机构3、驱动转子2转动的驱动机构4、用于测试转子2动平衡的测试系统和配重机构，支撑机构3、测试系统均连接在基座1上，转子2与驱动机构4连接，驱动机构4设置在基座1上，配重机构连接在转子2上。

转子2包括转子本体21和连接在转子本体21上的转轴22，配重机构包括配重柱51、配重垫片52和配重平衡结构53，配重柱51设置在转子本体21的端部，配重垫片52与配重柱51配合，配重平衡结构53连接在转轴22上。配重柱51均匀设置在转子本体21两端面的外圆周上，即配重柱51分布在转子本体21两端面的圆周上，且间隔均匀，配重垫片52套接在配重柱51上。配重柱51为圆台状结构，配重柱51的直径从靠近转子本体21一端向远离转子本体21的一端逐渐减小；配重垫片52从配重柱51的小径端套入与配重柱51的大径端过盈配合。这样方便配重垫片52装配在配重柱51上，配重柱51的直径逐渐增大，容易实现配重垫片52与配重柱51的大径端过盈配合，保证配重垫片52与配重柱51的牢固连接，避免在做电机转子动平衡测试时配重垫片52滑落；待动平衡校正完毕，将配重垫片52固定在配重柱51上，配重垫片52的大小、重量、形状等规格均一致。

转子2的转轴22在与其它零部件进行连接时，一般转轴22上都设有键槽221，若直接用该电机转子做动平衡测试，由于键槽221的存在导致该电机转子不平衡，影响动平衡测试结果，为克服此问题，本实用新型设计了与转轴22配合的配重平衡结构53，用于抵消键槽221引起的不平衡。该配重平衡结构53包括与转轴22适配的配重环54和与键槽221适配的配重块55，配重块55设置在配重环54的内圈上。配重环54套接在转轴22上，且配重环54卡接在键槽221内；配重块55的长度等于键槽221的长度，配重块55的高度等于键槽221的深度，配重环54内圈与转轴22贴合。配重块55恰好用于补偿加工键槽221时的去料，解决了由于键槽221导致的平衡问题。

上述支撑机构3包括间隔距离可调的支架Ⅰ31和支架Ⅱ32，支架Ⅰ31和支架Ⅱ32滑动连接在基座1上，支架Ⅰ31和支架Ⅱ32远离基座1的一端的内侧均对应的设置两个转轮33，同一支架上的两个转轮33侧面相对设置，两个转轮33之间形成用于安放转子2的凹部34，转轴22卡接在凹部34中，且转轴22与两个转轮33的侧面均接触。转轮33自由转动，转子2转动时带动转轮33转动，则转子2上的转轴22相对于凹部34转动，转轴22与两个转轮33之间为滚动摩擦，这样的设计转轮33既起到支撑的作用，又可是减小两个转轮33与转轴22之间的摩擦力。

支架Ⅰ31和支架Ⅱ32上与基座1连接的一端设有齿轮，齿轮上设有调节轴35，基座1上设有用于与齿轮啮合的齿条，旋转调节轴35带动齿轮在齿条上移动，支架Ⅰ31和支架Ⅱ32通过齿轮与齿条的配合滑动连接在基座1上。支架Ⅰ31与支架Ⅱ32之间的间距可调，可以适用于不同规格的转子，提高了工作范围及使用灵活度，且齿轮与齿条啮合稳定可靠。

上驱动机构4包括驱动电机41、主动轮42和皮带43，主动轮42与驱动电机41的输出轴连接，皮带43的一端套接在主动轮42上，皮带43的另一端套接在转子本体21上。基座1还设有张紧结构，张紧结构设置在支架Ⅰ31和支架Ⅱ32之间，张紧结构包括支撑板Ⅰ61、支撑板Ⅱ62和底座63，支撑板Ⅰ61、支撑板Ⅱ62分别设置在底座63的两端，底座63滑动连接在基座1上，支撑板Ⅰ61上设有从动轮64，支撑板Ⅱ62上设有张紧轮65，皮带43依次绕在主动轮42、转子本体21、从动轮64和张紧轮65上，皮带43用于传递动力，驱动电机41带动主动轮42转动，经皮带43传递动力带动转子本体21、从动轮64和张紧轮65转动，皮带43从张紧轮65的底部通过，起到张紧的作用。撑板Ⅰ61和支撑板Ⅱ62均设有长条形槽66，从动轮64和张紧轮65滑动连接在长条形槽66上并通过紧固件进行紧固，可根据实际情况对从动轮64和张紧轮65的位置进行调整。底座63的底部设有用于与基座1上的齿条啮合的齿轮，底座63通过齿轮与齿条啮合滑动连接在基座1上，即张紧结构在基座1上的位置可以根据实际需求进行调整。

在用该动平衡测试装置校正转子2的平衡时，首先根据所要校正的电机转子转轴22上键槽221的规格制造与其配套的配重平衡结构53，然后将配重平衡结构53安装在转轴上，即配重环54套接在转轴22上，配重环55卡接在键槽221内，这样可以抵消键槽231引起的不平衡，在可见的范围内电机转子是平衡的，将其它因素对电机转子平衡性的影响降到最低。

测试系统包括用于感应转子2旋转时产生振动幅度信号的振动感应器71、处理器72及显示器73，振动感应器71通过支架设置在转子2的附近，振动感应器71、处理器73与显示器73之间电连接。驱动电机41驱动主动轮42转动带动皮带43转动，转子2相对于凹部34转动，并通过从动轮64和张紧轮65对皮带43进行张紧，振动感应器71将转子2旋转时产生的振动幅度信号传送给处理器72，处理器72接收信号后对其进行处理并将处理好的信号传送给显示器73，操作人员根据显示器73上的数据，对转子2采用加重法进行平衡处理，即根据显示器73显示的待校正相位和待调整质量，采用增重法按所述调整质量计算出待校正相位处所需添加配重垫片52的个数，将配重垫片52装配到相应相位对应的配重柱51上，使其达到允许的平衡精度等级。继续进行校正直到电机转子全方位都平衡为止，即完成电机转子动平衡校正作业，当然也可对校正效果进行抽检测试验证。由于严格按照增重的相位和质量进行增加配重垫片，故而此方法校正后的转子不平衡量可以趋近于零。

本实用新型在支架Ⅰ31和支架Ⅱ32上还设有用于对转子2的转轴22进行限位的限位机构8，用于防止转子2在支架Ⅰ31和支架Ⅱ32上的窜动。限位机构8包括限位盘81、限位杆82和连接杆83，限位杆82固定连接在支架Ⅰ31和支架Ⅱ32上，限位盘81通过连接杆83连接在限位杆82上，限位盘81与转轴22的端部接触，连接杆83可相对于限位杆82转动，限位盘81可相对于连接杆83转动，限位盘81随转轴22转动而转动。

本实用新型中的紧固件为能实现连接固定功能的连接件，例如：螺栓、螺母、螺钉、螺丝等。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机转子动平衡测试装置，其特征在于：包括基座(1)、用于放置转子(2)的支撑机构(3)、驱动转子(2)转动的驱动机构(4)、用于测试转子(2)动平衡的测试系统和配重机构，所述支撑机构(3)、测试系统均连接在基座(1)上，所述转子(2)与驱动机构(4)连接，驱动机构(4)设置在基座(1)上，所述配重机构连接在转子(2)上。

2.如权利要求1所述的一种电机转子动平衡测试装置，其特征在于：所述转子(2)包括转子本体(21)和连接在转子本体(21)上的转轴(22)，所述配重机构包括配重柱(51)、配重垫片(52)和配重平衡结构(53)，所述配重柱(51)设置在转子本体(21)的端部，所述配重垫片(52)与配重柱(51)配合，所述配重平衡结构(53)连接在转轴(22)上。

3.如权利要求2所述的一种电机转子动平衡测试装置，其特征在于：所述配重平衡结构(53)包括转轴(22)适配的配重环(54)和与设置在转轴(22)上的键槽(221)适配的配重块(55)，配重块(55)设置在配重环(54)的内圈上。

4.如权利要求3所述的一种电机转子动平衡测试装置，其特征在于：所述配重环(54)套接在转轴(22)上，且配重块(55)卡接在键槽(221)内，所述配重块(55)的长度等于键槽(221)的长度，配重块(55)的高度等于键槽(221)的深度，配重环(54)内圈与转轴(22)贴合。

5.如权利要求2至4任意一项所述的一种电机转子动平衡测试装置，其特征在于：所述支撑机构(3)包括间隔距离可调的支架Ⅰ(31)和支架Ⅱ(32)，支架Ⅰ(31)和支架Ⅱ(32)滑动连接在基座(1)上，支架Ⅰ(31)和支架Ⅱ(32)远离基座(1)的一端的内侧均对应的设置两个转轮(33)，同一支架上的两个转轮(33)侧面相对设置，两个转轮(33)之间形成用于安放转子(2)的凹部(34)，转轴(22)卡接在凹部(34)中，且转轴(22)与两个转轮(33)的侧面均接触。

6.如权利要求5所述的一种电机转子动平衡测试装置，其特征在于：所述支架Ⅰ(31)和支架Ⅱ(32)上与基座(1)连接的一端设有齿轮，齿轮上设有调节轴(35)，基座(1)上设有用于与齿轮啮合的齿条，旋转调节轴(35)带动齿轮在齿条上移动，支架Ⅰ(31)和支架Ⅱ(32)通过齿轮与齿条的配合滑动连接在基座(1)上。

7.如权利要求5所述的一种电机转子动平衡测试装置，其特征在于：所述驱动机构(4)包括驱动电机(41)、主动轮(42)和皮带(43)，主动轮(42)与驱动电机(41)的输出轴连接，皮带(43)的一端套接在主动轮(42)上，皮带(43)的另一端套接在转子本体(21)上。

8.如权利要求6所述的一种电机转子动平衡测试装置，其特征在于：所述基座(1)还设有张紧结构，所述张紧结构设置在支架Ⅰ(31)和支架Ⅱ(32)之间，所述张紧结构包括支撑板Ⅰ(61)、支撑板Ⅱ(62)和底座(63)，所述支撑板Ⅰ(61)、支撑板Ⅱ(62)分别设置在底座(63)的两端，底座(63)滑动连接在基座(1)上，支撑板Ⅰ(61)上设有从动轮(64)，支撑板Ⅱ(62)上设有张紧轮(65)，皮带(43)依次绕在主动轮(42)、转子本体(21)、从动轮(64)和张紧轮(65)上。

9.如权利要求8所述的一种电机转子动平衡测试装置，其特征在于：所述支撑板Ⅰ(61)和支撑板Ⅱ(62)均设有长条形槽(66)，从动轮(64)和张紧轮(65)滑动连接在长条形槽(66)上并通过紧固件进行紧固，所述底座(63)的底部设有用于与基座(1)上的齿条啮合的齿轮，底座(63)通过齿轮与齿条啮合滑动连接在基座(1)上。

10.如权利要求9所述的一种电机转子动平衡测试装置，其特征在于：所述测试系统包括用于感应转子(2)旋转时产生振动幅度信号的振动感应器(71)、处理器(72)及显示器(73)，振动感应器(71)通过支架设置在转子(2)的附近，振动感应器(71)、处理器(72)与显示器(73)之间电连接。