專利名稱：機械式在線動平衡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于旋轉(zhuǎn)機械在線動平衡的動平衡頭。
背景技術(shù)：
動平衡技術(shù)在旋轉(zhuǎn)機械中占有重要地位。由于設(shè)計、加工、運輸、安裝、材料特性等原因，旋轉(zhuǎn)機械很容易產(chǎn)生初始不平衡；運行過程中的轉(zhuǎn)動部件破損、剝落也會造成較大的不平衡。轉(zhuǎn)子不平衡將產(chǎn)生明顯的工頻振動，影響轉(zhuǎn)動設(shè)備的正常運行。一旦振動超標，就需要對轉(zhuǎn)子進行動平衡。目前，包括柔性轉(zhuǎn)子在內(nèi)的高速轉(zhuǎn)子的動平衡技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得非常成熟。但所采用的動平衡過程是一個試重、加重的反復(fù)調(diào)整過程，要求頻繁地開停車，花費較多人力、財力和時間。在線動平衡是解決此問題的一個很好的方法。
一般在線動平衡系統(tǒng)主要包括兩部分一部分是安裝在被平衡機器轉(zhuǎn)子上的動平衡頭，另一部分是控制器?？刂破靼▊鞲衅骷跋嚓P(guān)電路、驅(qū)動器、控制軟件等。就目前技術(shù)水平而言，控制器部分已經(jīng)非常成熟，大量的工作主要集中在如何設(shè)計一結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠和低成本的動平衡頭。
目前主要有三種主流的動平衡頭電機驅(qū)動式機械動平衡頭、噴液式動平衡頭和電磁式動平衡頭。在第一種電機驅(qū)動式機械動平衡頭中有兩只電機。每只電機通過各自的絲桿或齒輪來連接配重。電機的驅(qū)動電源和控制信號是由滑環(huán)來傳送的。通過控制電機來移動配重就能產(chǎn)生合適的校正質(zhì)量。在第二中噴液式平衡頭中，有四個扇形的腔體。另有四只噴嘴，每一噴嘴對準一個扇形腔體。通過噴射適當質(zhì)量的液體到合適的腔體，就可以產(chǎn)生預(yù)期的校正質(zhì)量。在第三種電磁式平衡頭中，有兩只或三只滑盤，每只滑盤上有配重且可在外力的作用下周向轉(zhuǎn)動。外力為電磁線圈通電后產(chǎn)生的電磁力?？刂齐姶帕湍軐⒒P移到指定的位置從而產(chǎn)生希望的校正質(zhì)量。這三種平衡頭的使用場合都有限制，一般都用在具有剛性轉(zhuǎn)子的機器上，且對使用的環(huán)境溫度也有限制。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、成本低的機械式在線動平衡頭。
本實用新型的機械式在線動平衡頭包括轉(zhuǎn)動部件和靜止部件兩部分，轉(zhuǎn)動部件是由二塊蓋板、四塊導(dǎo)向板和三塊分別夾在二塊導(dǎo)向板間的檔板迭置成一體的圓柱體，其中蓋板和各檔板分別具有直徑相同的中心孔，在每塊檔板的平面沿周向均布有四個孔，每塊導(dǎo)向板的中心具有偏心圓，偏心圓的直徑大于蓋板和檔板中心孔的孔徑，在每塊導(dǎo)向板的平面沿周向均布有四個孔，偏心圓通過導(dǎo)向滑道與其中的一個孔相連通，轉(zhuǎn)動部件圓柱體中的每塊導(dǎo)向板依次相對前一塊導(dǎo)向板順時針轉(zhuǎn)動90度，導(dǎo)向板的四個孔分別與檔板的四個孔連通，形成圓柱體內(nèi)部相互獨立且沿周向均布的四個容腔，靜止部件是由同軸線貼合套置的內(nèi)筒、中筒和外筒組成，在中筒上開有四條平行的螺線滑道，在外筒上開有上下兩排八只圓孔，其中上排四只圓孔分別與四條平行螺線滑道的上端口連通，下排四只圓孔分別與四條平行螺線滑道的下端口相連通，靜止部件的一端固定在支架上，另一端伸入轉(zhuǎn)動部件圓柱體的中心孔中并與中心孔間留有間隙，置入中心孔中的外筒上的四只圓孔分別和由導(dǎo)向板與擋板或蓋板迭置形成的偏心導(dǎo)向槽相對應(yīng)，轉(zhuǎn)動部件圓柱體的一端面固定有連軸盤，連軸盤與轉(zhuǎn)軸緊固。
在線動平衡頭轉(zhuǎn)動部件內(nèi)部沿周向均布的四個彼此相互獨立的容腔用以存儲鋼珠，靜止部件固定在支架上，用來向旋轉(zhuǎn)部件不同的容腔投擲鋼珠。運行過程中，電機帶動轉(zhuǎn)軸以及安裝在轉(zhuǎn)軸上的平衡頭轉(zhuǎn)動部件旋轉(zhuǎn)，向靜止部件外筒上排的圓孔添加鋼珠，鋼珠經(jīng)螺旋滑道進入旋轉(zhuǎn)部件不同的容腔內(nèi)，通過向不同的容腔填充不同數(shù)量的鋼珠可以調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量分布，從而實現(xiàn)在線動平衡。
本實用新型的基于機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的在線動平衡頭，不需要給旋轉(zhuǎn)部分供電，穩(wěn)定性相當高。該在線動平衡頭結(jié)構(gòu)簡單而且壽命較長，鋼珠大小可選，每次的加重質(zhì)量易調(diào)，使得動平衡精度容易控制。這種平衡頭可用于高溫場合。


圖1是機械式在線動平衡頭示意圖；圖2是導(dǎo)向板示意圖；圖3是擋板示意圖；圖4是蓋板示意圖；圖5是旋轉(zhuǎn)部件的分解圖。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型的機械式在線動平衡頭包括轉(zhuǎn)動部件和靜止部件兩部分，轉(zhuǎn)動部件是由二塊蓋板3、四塊導(dǎo)向板4和三塊分別夾在二塊導(dǎo)向板4間的檔板5迭置成一體的圓柱體，各板的形狀如圖2，圖3，圖4所示，一般為圓形鋁板。
蓋板3和各檔板5分別具有孔徑相同的中心孔12和17，在每塊檔板5的平面沿周向均布有四個孔18，每塊導(dǎo)向板4的中心具有偏心圓14，偏心圓14的直徑大于蓋板3和檔板5中心孔的孔徑，在每塊導(dǎo)向板4的平面沿周向均布有四個孔13，偏心圓14通過導(dǎo)向滑道15與其中的一個孔13相連通。九塊板的相對裝配位置如圖5所示，二塊蓋板3分別在圓柱體的兩端，第二塊導(dǎo)向板相對第一塊導(dǎo)向板順時針轉(zhuǎn)動了90度，以此類推，從左向右，每塊導(dǎo)向板依次相對前一塊導(dǎo)向板順時針轉(zhuǎn)動90度放置，于是各導(dǎo)向滑道15依次順時針相差90度。每兩塊導(dǎo)向板之間放置擋板，形成四塊導(dǎo)向板夾三塊擋板的結(jié)構(gòu)，以此方式迭置形成的平衡頭，其導(dǎo)向板4的四個孔13分別與檔板5的四個孔18連通，而擁有四個90度間隔的容腔，每個容腔連通一個導(dǎo)向滑道。由于此滑道所在的導(dǎo)向板中心圓是一半徑大于擋板或蓋板中心圓的偏心圓，它與兩邊的擋板或蓋板形成一個360度圓周的偏心導(dǎo)向槽，因此進入此偏心導(dǎo)向槽的鋼珠很容易順著導(dǎo)向槽進入導(dǎo)向滑道15，最終進入容腔體。為了避免鋼珠滯留在偏心導(dǎo)向槽中和避免停機時鋼珠從導(dǎo)向滑道滑出容腔體，可采用在容腔內(nèi)設(shè)置永久磁鐵，即在每塊導(dǎo)向板4的孔13和檔板5的孔18中裝置永久磁鐵19，用于定格已經(jīng)落入容腔的鋼珠。
靜止部件是由同軸線貼合套置的內(nèi)筒10、中筒7和外筒6組成，在中筒7上開有四條平行的螺線滑道8，在外筒6上開有上下兩排八只圓孔9，其中上排四只圓孔9分別與四條平行螺線滑道8的上端口連通，下排四只圓孔9分別與四條平行螺線滑道8的下端口相連通，靜止部件的一端固定在支架11上，另一端伸入轉(zhuǎn)動圓柱體的中心孔中，靜止部件外筒6的外徑較轉(zhuǎn)動部件圓柱體中心孔的直徑略小，留有間隙，以使轉(zhuǎn)動部件轉(zhuǎn)動時，保證兩者不發(fā)生碰摩。外筒6上的下排四只圓孔9分別和導(dǎo)向板與擋板或蓋板形成的偏心導(dǎo)向槽相對應(yīng)，平衡頭所用鋼珠的外徑應(yīng)較靜止部件和轉(zhuǎn)動部件的間隙大，以避免卡鋼珠事件的發(fā)生。在轉(zhuǎn)動部件圓柱體的一端面固定有連軸盤2，連軸盤2與轉(zhuǎn)軸1緊固，轉(zhuǎn)軸1貫穿靜止部件內(nèi)筒10支承在軸承上。
權(quán)利要求1.機械式在線動平衡頭，其特征在于包括轉(zhuǎn)動部件和靜止部件兩部分，轉(zhuǎn)動部件是由二塊蓋板(3)、四塊導(dǎo)向板(4)和三塊分別夾在二塊導(dǎo)向板(4)間的檔板(5)迭置成一體的圓柱體，其中蓋板(3)和各檔板(5)分別具有直徑相同的中心孔(12)和(17)，在每塊檔板(5)的平面沿周向均布有四個孔(18)，每塊導(dǎo)向板(4)的中心具有偏心圓(14)，偏心圓(14)的直徑大于蓋板(3)和檔板(5)中心孔的孔徑，在每塊導(dǎo)向板(4)的平面沿周向均布有四個孔(13)，偏心圓(14)通過導(dǎo)向滑道(15)與其中的一個孔(13)相連通，轉(zhuǎn)動部件圓柱體中的每塊導(dǎo)向板依次相對前一塊導(dǎo)向板順時針轉(zhuǎn)動90度，導(dǎo)向板(4)的四個孔(13)分別與檔板(5)的四個孔(18)連通，形成圓柱體內(nèi)部相互獨立且沿周向均布的四個容腔，靜止部件是由同軸線貼合套置的內(nèi)筒(10)、中筒(7)和外筒(6)組成，在中筒(7)上開有四條平行的螺線滑道(8)，在外筒(6)上開有上下兩排八只圓孔(9)，其中上排四只圓孔(9)分別與四條平行螺線滑道(8)的上端口連通，下排四只圓孔(9)分別與四條平行螺線滑道(8)的下端口相連通，靜止部件的一端固定在支架(11)上，另一端伸入轉(zhuǎn)動部件圓柱體的中心孔中并與中心孔間留有間隙，置入中心孔中的外筒(6)上的四只圓孔(9)分別和由導(dǎo)向板與擋板或蓋板迭置形成的偏心導(dǎo)向槽相對應(yīng)，轉(zhuǎn)動部件圓柱體的一端面固定有連軸盤(2)，連軸盤(2)與轉(zhuǎn)軸(1)緊固。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械式在線動平衡頭，其特征是在轉(zhuǎn)動圓柱體中相互獨的四個容腔中分別裝置有永久磁鐵(19)。
專利摘要本實用新型的機械式在線動平衡頭包括轉(zhuǎn)動部件和靜止部件兩部分，轉(zhuǎn)動部件是由二塊蓋板、四塊導(dǎo)向板和三塊分別夾在二塊導(dǎo)向板間的擋板迭置成一體的圓柱體，圓柱體內(nèi)具有相互獨立且沿周向均布的四個容腔，靜止部件是由同軸線貼合套置的內(nèi)筒、中筒和外筒組成，中筒開有四條平行的螺線滑道，螺線滑道的上、下端口分別與設(shè)在外筒上、下排的孔連通，靜止部件的一端固定在支架上，另一端伸入轉(zhuǎn)動圓柱體的中心孔中，兩者間留有間隙，外筒下排的四個孔分別與轉(zhuǎn)動圓柱體的四個容腔相對應(yīng)。運行過程中，通過從靜止部件的螺線滑道向旋轉(zhuǎn)部件的不同的容腔填充不同數(shù)量的鋼珠，可以調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量分布，從而實現(xiàn)在線動平衡。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命長。
文檔編號F16F15/22GK2766111SQ20052010032
公開日2006年3月22日 申請日期2005年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月26日
發(fā)明者曾勝, 張加慶 申請人:浙江大學(xué)