CN2789746Y - 新型动平衡测量仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型动平衡测量仪,包括驱动电机,驱动皮带,测振支承测振传感器和相位传感器,其特征在于:测振支承由平行的两副振动体机构组成,驱动皮带由电机驱动,安装于两副振动体机构之间,皮带方向平行于振动体机构;振动体机构包括基座和支架,基座上开有孔穴,支架的下端伸入该孔穴中,其形状与孔穴相配合;新型动平衡测量仪还带有气源,所述基座的孔穴内壁上开有若干个通气孔,通气孔另一端与气源相通;支架的下端悬浮于基座的孔穴中,测振传感器安装在支架上。本实用新型特别适合在高精度特别是超高精度动平衡测量中应用。
Description
技术领域
本实用新型属于转子动平衡校正技术领域,具体地,涉及动平衡的测量装置。
背景技术
在旋转类产品中,由于其转子无法做到完全平衡,当其转动时,就会产生离心力,造成失衡、振动,进而引起更大的问题。因此动平衡的优劣程度直接决定产品的工作性能、使用寿命,对产品的质量产生巨大的影响。特别是目前设备向高速化、高效化和高精化方向发展,动平衡的问题已日益突出,在一些领域成为了制约整个行业产品质量提升的关键因素。如具有广泛应用场合和巨大市场潜力的电动工具行业,大量产品的工作速度已从每分钟几千转向上万转、甚至几万转攀升,带来了同电机转子动平衡性能直接相关的振动烈度增大、使用噪声提高以及产品寿命缩短等问题。另一方面,人类已开始远至宇宙深处进行探索,小至纳米空间进行研究,带来高科技的飞速发展,其中同样离不开旋转设备的应用,这些设备的特点是高速、精密,对动平衡的性能有更高的要求。因此,转子动平衡校正是一项具有巨大效益和深远意义的技术。
动平衡校正分为动平衡称重(测量)和动平衡去重(加工)两个基本过程,即在完成不平衡量和相位测量的基础上,采用一定的加工方式完成不平衡量的消除。显然,动平衡测量是校正的基础,只有精确地测量不平衡量及其相位,才有可能在实施动平衡去重后保证较高的转子动平衡性能。
在现有技术中,动平衡测量装置一般包括驱动电机,驱动皮带,测振支承、测振传感器和相位传感器,其中测振支承是测量装置的关键部位,它由平行的两副摆架组成,摆架上安装有测振传感器;驱动皮带由电机驱动,安装于两副摆架之间,皮带方向平行于摆架;转子置于两块摆架之间,贴合于驱动皮带,其两端分别放在摆架上。
在进行动平衡测量时,电机带动驱动皮带运动,并进而驱动转子转动。转子本身存在的不平衡量会在高速转动时产生振荡,并引起测振支承振动,传递到测振传感器上;传感器感知到该振动信号,并通过信号调理和分析处理,结合相位传感器的信息,完成不平衡量及其相位的测量。显然,测振支承是测量的关键所在,起到信息传递的桥梁作用,其灵敏度越高,测量精度就越高;其灵敏度越低,测量精度也越低。
现有的动平衡测量仪中,摆架的种类有很多种,如倒置簧片型、悬臂梁型、滚动元件型、摆型、刚性支承等,其中较为典型的是刚性支承和摆型摆架。刚性支承的摆架是刚性的,它安装在地面上,不平衡力在传递到刚性摆架的同时也传递到地面上去,从而地面也成为支承系统的一部分,这样将地面较低的弹性常数也带入了动平衡测量系统,引进了地面的弹性误差,降低了测量系统的精度;摆型摆架常常称为秋千型摆架,它在工作时是进行类似秋千的摆动,它的固有频率是按单摆公式计算的,因此具有较低的第一阶固有频率,其灵敏度和测量精度要高于刚性支承;另有一种弹性摆型摆架,它是摆型摆架的变型,以弹性构件(即弹簧片)取代了摆型摆架的径向支臂,它的固有频率不仅与弹簧片的长度有关,还有弹簧片的弹性常数和转子的重量有关,因此它的灵敏度比摆型摆架更高,而为了使弹性摆型摆架的第一阶固有频率具有较低值,弹簧片必须做得很薄,所以这种摆架只能承受很小的侧向力及偏置力,同时由于材料本身性能的影响,弹簧片也不可能做得无限薄,这就限制了其测量精度的进一步提高。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是动平衡测量仪的测量精度,提供一种精度更高的新型动平衡测量仪。
为此,本实用新型采用了如下的技术方案:新型动平衡测量仪,包括驱动电机,驱动皮带,测振支承测振传感器和相位传感器,其特征在于:测振支承由平行的两副振动体机构组成,驱动皮带由电机驱动,安装于两副振动体机构之间,皮带方向平行于振动体机构;振动体机构包括基座和支架,基座上开有孔穴,支架的下端伸入该孔穴中,其形状与孔穴相配合;新型动平衡测量仪还带有气源,所述基座的孔穴内壁上开有若干个通气孔,通气孔另一端与气源相通;支架的下端悬浮于基座的孔穴中,测振传感器安装在支架上。
进一步地,支架下端与孔穴内壁的间隙为2.5-30微米,表面粗糙度小于0.8。
支架下端设有一根弹性带,弹性带中段与支架下端固定,两端固定在基座上。
本实用新型采用了空气静压导轨技术,将支架通过气体悬浮起来,由于空气的动力粘度极小,支架运动的阻力几乎可以忽略不计,因此这种振动体机构的动态响应灵敏度很高;在非振动方向,较高的气膜刚度可有效地限制支架下端的运动,这样使振动体机构的横向运动小;基座和支架组成的振动体机构有足够的刚度,在整个工作频率范围内不会产生任何模态振动,因此其波形失真小,很适合在高精度特别是超高精度动平衡测量中的应用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的侧视图。
图3、图4是实施例1的测振支承的放大图。
图5、图6是实施例2的测振支承的放大图。
具体实施方式
参见图1,图2。本实用新型的新型动平衡测量仪包括机架1,机架上部为测振支承,机架上装有驱动电机2和驱动皮带3,驱动电机带动驱动皮带转动,转子4放置于测振支承上,贴合于驱动皮带3,并由驱动皮带3驱动其转动;测振支承由两副平行的振动体机构组成,驱动皮带3装在两副振动体机构之间,平行于振动体机构;测振支承上安装有测振传感器8和相位传感器7。测量时驱动皮带3转动,并带动转子4高速转动,转子的不平衡量引起测振支承振动,传递到测振传感器8上,测振传感器对该信号进行调理和分析处理,并结合相位传感器7的信息,完成不平衡量及其相位的测量。
参见图3,图4。在本实施例中,振动体机构包括基座5和支架9,基座5上开有孔穴51。图3中,左面的振动体机构在基座的中间位置剖视,右面的振动体机构在基座的端部剖视,从图中可见,本实施例中基座的孔穴形状并非连续,而是呈两端圆形,中段长方形的形状。支架9的下端91伸入基座的孔穴51中,其形状与孔穴形状相配合,也是两端为圆形,中段为长方形,91与51均加工为镜面光洁度,两者的间隙约为20微米。本实施例带有一气源10,可为动平衡测量仪提供压缩空气,基座5上开有若干个通气孔11,通气孔11一端与气源10相通,另一端通入孔穴51的内壁上,当孔穴51内充满压缩空气时,支架下端91悬浮于孔穴51中。转子4放置于支架9的上端,当转子4高速转动时,引起支架9的振动,即支架下端91在孔穴51中的振动;另一方面,91与51的中段为长方形,使两者只能进行摆动而不能进行旋转运动或横向运动。测振传感器8装在支架9上,相位传感器7为非接触的光学传感器,装在转子下方。支架下端设有一根弹性带6,其中间与支架下端91固定,两端固定在基座上,可起到阻尼作用,避免支架振动太过激烈。
参见图5,图6。在本实施例中,振动体机构包括基座5和支架9,基座5上开有孔穴51。支架9的下端91伸入基座的孔穴51中,其形状与孔穴形状相配合,91与51均加工为镜面光洁度,两者的间隙约为15微米。本实施例带有气源,可为动平衡测量仪提供压缩空气,基座5上开有若干个通气孔11,通气孔11一端与气源相通,另一端通入孔穴51的内壁上,当孔穴51内充满压缩空气时,支架下端91悬浮于孔穴51中。转子4放置于支架9的上端,当转子4高速转动时,引起支架9的振动,即支架下端91在孔穴51中的振动;另一方面,91与51的形状为方形,使两者只能进行摆动而不能进行旋转运动或横向运动。测振传感器8装在支架9上,相位传感器7为非接触的光学传感器,装在转子下方。支架下端设有一根弹性带6,其中间与支架下端91固定,两端固定在基座上,可起到阻尼作用,避免支架振动太过激烈。
Claims (3)
1.新型动平衡测量仪,包括驱动电机,驱动皮带,测振支承测振传感器和相位传感器,其特征在于:测振支承由平行的两副振动体机构组成,驱动皮带由电机驱动,安装于两副振动体机构之间,皮带方向平行于振动体机构;振动体机构包括基座和支架,基座上开有孔穴,支架的下端伸入该孔穴中,其形状与孔穴相配合;新型动平衡测量仪还带有气源,所述基座的孔穴内壁上开有若干个通气孔,通气孔另一端与气源相通;支架的下端悬浮于基座的孔穴中,测振传感器安装在支架上。
2.如权利要求1所述的新型动平衡测量仪,其特征在于:支架下端与孔穴内壁的间隙为2.5-30微米,表面粗糙度小于0.8。
3.如权利要求2所述的新型动平衡测量仪,其特征在于:支架下端设有一根弹性带,弹性带中段与支架下端固定,两端固定在基座上。
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CN100387958C (zh) * | 2004-07-13 | 2008-05-14 | 浙江大学 | 动平衡测量仪 |
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CN113685489A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-23 | 安姆普客矿山机械(江苏)有限公司 | 一种三轴筛两侧纵向缓冲装置 |
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