两种新型电磁式在线自动平衡头
点击数：7375 次 录入时间：03-04 12:02:40 整理：http://www.55dianzi.com 机床
转子系统的振动或由振动引起的其它故障将导致机组无法正常运行，停机进行动平衡将带来巨大的经济损失。因此，希望能不停机进行动平衡，即所谓在线动平衡是动平衡技术的发展方向。目前各种在线自动平衡装置都存在一些不足，有些关键问题尚待解决，多数仍停留在实验阶段。现介绍两种新型平衡装置。
1 单向电磁式在线自动平衡头
浙江大学设计出一套电磁式单向转动的在线自动平衡头(见图1) 及其控制系统，该自动平衡头的定子固定在支架上(图1中未表示出) ，平衡盘装在轴上。不工作时，平衡盘靠摩擦力与轴一起旋转，3个平衡质量的轴向距离较小，可近似认为在一个平面上。平衡质量相对轴作圆周运动，转速一定时，各平衡质量产生大小相同、方向不同的离心力。当平衡质量的位置改变时，能合成大小和方向不同的平衡合力。当各平衡质量处于平衡位置，即相互间隔120°时，平衡合力为零，对转子系统不起平衡作用。当平衡质量偏离平衡位置时，产生的合力可平衡转子系统不平衡量，并达到不停机自动平衡的效果。在实验室里，这种动平衡装置能在较短的时间内将转子系统100µm 的振幅降到10µm 以下，而且轴向尺寸可以设计在50mm 以内。在对上虞风机厂的风机进行在线动平衡时，将20.2µm的振幅降到0.9µm仅需25s，平衡效果十分显著。 单向转动的电磁式在线动平衡头仍有一些不足之处:由于平衡盘只能朝一个方向转动，可能导致要转动较大的角度才能使一个平衡盘到达指定位置，从而延长了平衡时间。又如，超调时平衡盘不能回转，该装置要求一套很严密的逻辑推算，软件较复杂。因此，必须设计一套能正反两方向都能转动的平衡头。
2 双向电磁式在线自动平衡头
双向平衡头结构如图2所示。该装置主要由支座、压板、轴承、螺钉销、齿轮(3个) 、平衡盘、反向盘及定子(2个) 组成。齿轮通过轴承和螺钉销与固定板联结，固定板和压板通过螺钉固定在支座上并随轴一起转动。齿轮一端与平衡盘内齿相联，另一端与反向盘外齿相联。平衡盘带有平衡校正量，反向盘不带平衡校正量。平衡盘和反向盘可与单向电磁式在线动平衡头的平衡盘相似，采用凸极式，也可以是如图2所示鼠笼式。 当要求平衡校正量相对转轴反向转动时，可向控制平衡盘转动的定子线圈中通以电流，使平衡盘相对转轴反向转动，这与单向电磁式平衡头转动平衡校正量是一样的。 当要求正向转动平衡校正量时，可向控制反向盘的定子线圈通以电流来实现。过程是:当定子线圈通以电流时，反向盘相对转轴反向旋转，同时，通过齿轮传动使得平衡盘相对转轴正向旋转，平衡盘正向旋转角度可通过齿轮传动比来计算得到。其优点如下: - 校正量可相对轴正反向转动，在平衡过程中，可使平衡盘转动的角度最小，减少平衡时间：
- 在转动平衡盘时如果出现超调，可给另一线圈通以电流，能使平衡盘回到指定位置。避免平衡盘绕一大圈才能回到指定位置，同样缩短了平衡时间：
- 在转动平衡盘时，减少复杂的逻辑判断，控制程序比较简单。
但双向平衡头亦存在一些不足: - 与单向平衡头相比，双向平衡头结构比较复杂，而且增加了轴向尺寸：
- 由于结构中使用了一些轴承，在高速时可能因离心力较大而发生松动，因而该装置的加工、装配精度要求较高，平衡转速也可能受到限制。
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