專利名稱：多軸、多轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)平衡試驗(yàn)方法，尤其是能進(jìn)行多軸系、多轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的試驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代機(jī)器產(chǎn)品向高速、高精度方向發(fā)展，對(duì)機(jī)器產(chǎn)品動(dòng)平衡質(zhì)量的要求也不斷提高。對(duì)許多機(jī)器來(lái)說(shuō)，不僅需要在制造過(guò)程中對(duì)零部件進(jìn)行精密平衡，而且需要對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)作現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視和整機(jī)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡。動(dòng)平衡技術(shù)從其誕生之日至今，已經(jīng)發(fā)展眾多成熟技術(shù)、方法。但是，這些技術(shù)、方法，都是針對(duì)單軸、單轉(zhuǎn)速的。采用現(xiàn)有技術(shù)、方法，對(duì)多軸、多轉(zhuǎn)速的設(shè)備進(jìn)行動(dòng)平衡，不僅費(fèi)力、費(fèi)時(shí)，而且不可能得到了令人滿意的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決多軸系、多轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多軸、多轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)方法，以解決多軸、多轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡問(wèn)題，提高多軸、多轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡試驗(yàn)精度。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種多軸、多轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)方法，該方法的步驟如下(1)裝配前，先逐個(gè)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，使其平衡誤差達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍以內(nèi)；(2)將各個(gè)轉(zhuǎn)子裝配到位；
(3)任選其中一個(gè)轉(zhuǎn)子做為測(cè)量基準(zhǔn)使整機(jī)按工況旋轉(zhuǎn)，抽取系統(tǒng)P個(gè)振動(dòng)周期的不平衡信號(hào)(P為系統(tǒng)所有轉(zhuǎn)子振動(dòng)周期的最小公倍數(shù)或其整數(shù)倍)，并對(duì)該基準(zhǔn)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡；(4)在其余的轉(zhuǎn)子中再選一轉(zhuǎn)子做為測(cè)量基準(zhǔn)使整機(jī)按工況旋轉(zhuǎn)，抽取系統(tǒng)P個(gè)振動(dòng)周期的不平衡信號(hào)(P為系統(tǒng)所有轉(zhuǎn)子振動(dòng)周期的最小公倍數(shù)或其整數(shù)倍)，并對(duì)該基準(zhǔn)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡；(5)重復(fù)步驟(4)，直至將所有的轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡完畢，即可完成整機(jī)試驗(yàn)。
所述的動(dòng)平衡是通過(guò)增減配重的方法消除不平衡值的。
轉(zhuǎn)子分別以不同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。假設(shè)轉(zhuǎn)子1的角速度為ω1，振幅為A1，初相位為φ1，振動(dòng)周期為T1；轉(zhuǎn)子2的角速度為ω2，振幅為A2，初相位為φ2，振動(dòng)周期為T2；轉(zhuǎn)子m的角速度為ωm，振幅為Am，初相位為φm，振動(dòng)周期為Tm；p為T1、T2、…、Tm的最小公倍數(shù)；則在轉(zhuǎn)子1的n11個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)，n11＝p/T1；n21＝p/T2；…；nk1＝p/Tk，nm1＝p/Tm；假設(shè)對(duì)第k個(gè)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡，以轉(zhuǎn)子k為測(cè)量基準(zhǔn)，有轉(zhuǎn)子k Ak1、Ak2、…Aknk分別為以轉(zhuǎn)子k為測(cè)量基準(zhǔn)時(shí)，轉(zhuǎn)子1，轉(zhuǎn)子2，…轉(zhuǎn)子k的振幅；φk1、φk2、…φknk分別為以轉(zhuǎn)子k為測(cè)量基準(zhǔn)時(shí)，轉(zhuǎn)子1，轉(zhuǎn)子2，…轉(zhuǎn)子k的初相位。
對(duì)轉(zhuǎn)子j，j≠k
j＝1，2，…，k-1， k+1，…，m，有 則Σi=1n1A1ieφ1i=0,]]>Σi=1n2A2ieφ2i=0,]]>···Σi=1nmAmieφmi=0]]>j＝1，2，…，k-1，k，k+1，…，m，則Σi=1n1A1ieφ1i+Σi=1n2A2ieφ2i+···Σi=1nmAmieφmi=nk1Ak1eφk1]]>從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)子k不平衡信號(hào)的抽取。
據(jù)此，則可依次進(jìn)行轉(zhuǎn)子1、轉(zhuǎn)子2、…、轉(zhuǎn)子m的動(dòng)平衡，最終達(dá)到整機(jī)的動(dòng)平衡。
本發(fā)明的方法，每一步都利用了傳統(tǒng)的動(dòng)平衡技術(shù)，但采用了獨(dú)創(chuàng)的按公倍數(shù)導(dǎo)出平均段數(shù)的集合平均技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多轉(zhuǎn)子逐一平衡，最終實(shí)現(xiàn)整機(jī)的動(dòng)平衡。使用本發(fā)明進(jìn)行多軸、多轉(zhuǎn)速動(dòng)平衡，不僅具有很高的平衡精度，而且實(shí)用、可靠、方便，解決了現(xiàn)有平衡機(jī)不能對(duì)不同轉(zhuǎn)速下多轉(zhuǎn)子現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡的問(wèn)題，給多軸、多轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)開辟了一條嶄新的途徑，有很高的技術(shù)價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。


圖1為本發(fā)明的雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)例如礦用離心機(jī)的示意圖；圖2為圖1的雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的矢量圖。
圖中序號(hào)1為轉(zhuǎn)子1，序號(hào)2為轉(zhuǎn)子2，其工作時(shí)，兩個(gè)轉(zhuǎn)子分別以ω1、ω2旋轉(zhuǎn)，ω1＝2rad/s，ω2＝2.5rad/s，轉(zhuǎn)子1的振幅為A1，初相位為φ1，振動(dòng)周期為T1=2πω1;]]>轉(zhuǎn)子2的振幅為A2，初相位為φ2，振動(dòng)周期為T2=2πω1.]]>
具體實(shí)施例方式
對(duì)于圖1所示的雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，裝配前，將轉(zhuǎn)子1和轉(zhuǎn)子2分別進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，使其平衡誤差在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)。裝配后，轉(zhuǎn)子1的振動(dòng)矢量為 A11＝A11eφ11轉(zhuǎn)子2的振動(dòng)矢量為 A21＝A21eφ21以轉(zhuǎn)子1為測(cè)量基準(zhǔn)，使轉(zhuǎn)子1、轉(zhuǎn)子2同時(shí)旋轉(zhuǎn)，抽取整個(gè)離心機(jī)的不平衡信號(hào)，周期p＝5時(shí)，對(duì)于離心機(jī)因Σi=14A2ieφ2i=0]]>Σi=15A1ieφ1i+Σi=14A2ieφ2i=5A11eφ11]]>A11eφ11即為轉(zhuǎn)子1的不平衡量值，通過(guò)增減配重的方法加以消除。
以轉(zhuǎn)子2為測(cè)量基準(zhǔn)，使轉(zhuǎn)子1、轉(zhuǎn)子2同時(shí)旋轉(zhuǎn)，抽取整個(gè)離心機(jī)的不平衡信號(hào)，周期p＝4時(shí)，對(duì)于離心機(jī)因Σi=15A1ieφ1i=0]]>Σi=15A1ieφ1i+Σi=14A2ieφ2i=4A21eφ21]]>A21eφ21即為轉(zhuǎn)子1的不平衡量值，通過(guò)增減配重的方法加以消除。
至此，整個(gè)離心機(jī)的動(dòng)平衡即告完成。
兩個(gè)以上的多轉(zhuǎn)子、多轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，可以按照上述例子依次類推，此處不再贅述，但仍應(yīng)屬于本發(fā)明的技術(shù)方案并應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種多軸、多轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)方法，其特征在于，該方法的步驟如下(1)裝配前，先逐個(gè)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，使其平衡誤差達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍以內(nèi)；(2)將各個(gè)轉(zhuǎn)子裝配到位；(3)任選其中一個(gè)轉(zhuǎn)子做為測(cè)量基準(zhǔn)使整機(jī)按工況旋轉(zhuǎn)，抽取系統(tǒng)P個(gè)振動(dòng)周期的不平衡信號(hào)(P為系統(tǒng)所有轉(zhuǎn)子振動(dòng)周期的最小公倍數(shù)或其整數(shù)倍)，并對(duì)該基準(zhǔn)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡；(4)在其余的轉(zhuǎn)子中再選一轉(zhuǎn)子做為測(cè)量基準(zhǔn)使整機(jī)按工況旋轉(zhuǎn)，抽取系統(tǒng)P個(gè)振動(dòng)周期的不平衡信號(hào)(P為系統(tǒng)所有轉(zhuǎn)子振動(dòng)周期的最小公倍數(shù)或其整數(shù)倍)，并對(duì)該基準(zhǔn)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡；(5)重復(fù)步驟(4)，直至將所有的轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡完畢，即可完成整機(jī)試驗(yàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)平衡試驗(yàn)方法，其特征在于，所述的動(dòng)平衡是通過(guò)增減配重的方法消除不平衡值的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能進(jìn)行多軸系、多轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的試驗(yàn)方法。該方法的步驟如下(1)裝配前，先逐個(gè)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，使其平衡誤差達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍以內(nèi)；(2)將各個(gè)轉(zhuǎn)子裝配到位；(3)任選其中一個(gè)轉(zhuǎn)子做為測(cè)量基準(zhǔn)使整機(jī)按工況旋轉(zhuǎn)，抽取系統(tǒng)P個(gè)振動(dòng)周期的不平衡信號(hào)(P為系統(tǒng)所有轉(zhuǎn)子振動(dòng)周期的最小公倍數(shù)或其整數(shù)倍)，并對(duì)該基準(zhǔn)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡；(4)在其余的轉(zhuǎn)子中再選一轉(zhuǎn)子做為測(cè)量基準(zhǔn)使整機(jī)按工況旋轉(zhuǎn)，抽取系統(tǒng)P個(gè)振動(dòng)周期的不平衡信號(hào)(P為系統(tǒng)所有轉(zhuǎn)子振動(dòng)周期的最小公倍數(shù)或其整數(shù)倍)，并對(duì)該基準(zhǔn)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡；(5)重復(fù)步驟(4)，直至將所有的轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡完畢，即可完成整機(jī)試驗(yàn)。
文檔編號(hào)H02K15/16GK1587944SQ200410060438
公開日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2004年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月3日
發(fā)明者李濟(jì)順, 馬偉, 鄭國(guó)強(qiáng), 賈現(xiàn)召, 短明德, 李航 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)