專利名稱：一種用于高轉(zhuǎn)速的注液式在線動平衡頭結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于動平衡領(lǐng)域，涉及一種在線動平衡頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計一一種用于高轉(zhuǎn)速情況下的注液式在線動平衡頭結(jié)構(gòu)。該發(fā)明所涉及的在線動平衡頭結(jié)構(gòu)可連續(xù)注液，實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速情況下轉(zhuǎn)子快速、精密平衡，解決高速回轉(zhuǎn)體在運行過程中因不平衡產(chǎn)生的振動問題。
背景技術(shù)：
動平衡技術(shù)作為一項回轉(zhuǎn)機械的關(guān)鍵和基礎(chǔ)性的技術(shù)，一直受到工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的密切關(guān)注和重視。大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明轉(zhuǎn)子的不平衡通常是引起回轉(zhuǎn)機械振動的主要原因。不平衡會引起轉(zhuǎn)子的撓曲和內(nèi)應(yīng)力，使機器振動加劇，加速軸承和軸封等零件的磨損， 降低機器的工作效率，嚴重時會引起各種事故的發(fā)生；不平衡不僅是旋轉(zhuǎn)機械主要的激振源，而且也是許多種自激振動的誘發(fā)因素，一旦平衡狀況得以改善，其它一些故障現(xiàn)象也將隨之消失。隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，回轉(zhuǎn)機械的轉(zhuǎn)速日益提高。相應(yīng)的回轉(zhuǎn)機械轉(zhuǎn)子的平衡技術(shù)，也日益成了影響國民經(jīng)濟各個支柱產(chǎn)業(yè)中設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。轉(zhuǎn)子平衡從形式上主要分為兩個方面一是離線平衡，即利用平衡設(shè)備，主要指動平衡機對轉(zhuǎn)子進行平衡測試與校正；一是現(xiàn)場平衡，主要應(yīng)用于拆卸困難、運輸不便的現(xiàn)場工況平衡。在線動平衡是現(xiàn)場平衡中的一種，通過實時測量回轉(zhuǎn)機械的振動，根據(jù)測量的振動來確定不平衡量大小和相角位置，并且通過實時添加質(zhì)量進行平衡校正，以期減小振動的一種裝置或系統(tǒng)。本質(zhì)上來講在線動平衡是通過實時添加質(zhì)量的方式，來取代停機后手工添加質(zhì)量的方式實現(xiàn)線動平衡。平衡頭就是實現(xiàn)在不停機狀態(tài)下進行質(zhì)量補償?shù)年P(guān)鍵， 因此，平衡頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計是在線動平衡系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的注液式在線動平衡的平衡頭，采用端面注液方式。每轉(zhuǎn)中的注液時間窗口較小，精確控制比較困難；隨著平衡轉(zhuǎn)速的升高，其注液時間窗越來越短，準(zhǔn)確注液就變得越來越困難，從而導(dǎo)致無法在高轉(zhuǎn)速情況下實施在線平衡。此外，已有的注液式平衡頭儲液腔較多，從而導(dǎo)致注液裝置數(shù)量較多，其控制也較為復(fù)雜，影響平衡效率和質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
針對已有設(shè)計存在注液時窗小、斷續(xù)注液難于精確控制的缺陷或不足，本發(fā)明的目的是提供一種用于高轉(zhuǎn)速的注液式在線動平衡頭結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過采用內(nèi)側(cè)徑向注液方式，解決了高速下噴液飛濺問題；通過采用環(huán)形槽設(shè)計實現(xiàn)360°連續(xù)注液，解決了高轉(zhuǎn)速情況下的連續(xù)注液和注液量的精確控制，實現(xiàn)了高轉(zhuǎn)速情況下的在線動平衡。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的。—種用于高轉(zhuǎn)速的注液式在線動平衡頭結(jié)構(gòu)，包括底盤，及與底盤相接的水槽盤， 其特征在于所述底盤中心設(shè)有突起注液孔；所述水槽盤設(shè)有與底盤注液孔相套接的中心孔，在水槽盤中心孔壁內(nèi)側(cè)設(shè)有三條平行分布的環(huán)形槽，水槽盤中心孔外側(cè)設(shè)有三個均布儲液腔，對應(yīng)三個儲液腔在水槽盤中心孔環(huán)形槽上分別設(shè)有與儲液腔連通的出液孔；在儲液腔外側(cè)壁上設(shè)有放液孔。本發(fā)明的進一步特征在于所述儲液腔腔體為為扇形，扇形角度為90°。所述每條環(huán)形槽上分別設(shè)有一出液孔，出液孔與儲液腔連通。所述三個儲液腔外側(cè)壁分別設(shè)有放液孔，放液孔上設(shè)有螺栓。所述底盤與水槽盤之間通過密封件密封，并通過螺栓緊固，形成僅通過底盤注液孔與水槽盤中心孔開口的儲液腔。本發(fā)明與現(xiàn)有平衡頭相比具有以下特點1.從平衡頭中心向外徑向注液方式三個儲液腔均采用內(nèi)側(cè)沿徑向開口的設(shè)計結(jié)構(gòu)，增大了平衡注液時窗，實現(xiàn)從平衡頭中心向外徑向注液方式，降低了注液槽的回轉(zhuǎn)線速度，避免了注液中的飛濺，可實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速下的在線注液動平衡。2.內(nèi)側(cè)平行環(huán)槽注液口設(shè)計采用水槽盤上內(nèi)側(cè)三個平行的環(huán)形槽設(shè)計及其環(huán)形槽上開注液口的設(shè)計，實現(xiàn) 360°連續(xù)注液，消除了注液時間窗口的限制。實現(xiàn)了在高轉(zhuǎn)速下可從任意時刻開始向平衡頭連續(xù)注液，提高了平衡效率。3.小流量噴液控制由于消除注液時間窗口的限制，降低了噴液控制的難度，同時在平衡時間允許的情況下可采用小流量噴液，提高噴液控制的精度和平衡效果。4.結(jié)構(gòu)簡單，成本低與現(xiàn)有的各種在線動平衡頭結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明中平衡頭結(jié)構(gòu)簡單，安裝、調(diào)試更為簡便。另外，特有的三腔儲液結(jié)構(gòu)，使得所需的注液裝置數(shù)量達到最少，從而降低注液設(shè)備及其控制系統(tǒng)的成本。該結(jié)構(gòu)的平衡頭結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可通過小流量連續(xù)注液方式提高平衡精度和效率，實時矯正回轉(zhuǎn)機械的不平衡量，降低機械振動，適用于高轉(zhuǎn)速情況下轉(zhuǎn)子的在線動平


圖1是注液式在線動平衡系統(tǒng)的平衡頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是注液式在線動平衡系統(tǒng)的平衡頭結(jié)構(gòu)分解圖；圖3是注液式在線動平衡系統(tǒng)的平衡頭的水槽盤結(jié)構(gòu)圖；圖4是注液式在線動平衡系統(tǒng)的平衡頭底盤結(jié)構(gòu)圖；圖5是平衡前振動頻譜圖；圖6是平衡后振動頻譜圖。其中201為水槽盤；202為底盤；301為儲液腔；302為環(huán)形槽；303為出液孔；304 為放液孔；305為注液孔。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述
如圖1所示，為本發(fā)明一種用于高轉(zhuǎn)速情況下的注液式在線動平衡頭結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該用于高轉(zhuǎn)速的注液式在線動平衡頭結(jié)構(gòu)，包括底盤202，及與底盤 202相接的水槽盤201兩部分。底盤202中心設(shè)有突起的注液孔305 ；所述水槽盤201設(shè)有與底盤注液孔305相套接的中心孔。如圖3所示，為發(fā)明一種用于高轉(zhuǎn)速的注液式在線動平衡頭結(jié)構(gòu)的水槽盤結(jié)構(gòu)示意圖。水槽盤201結(jié)構(gòu)含有如圖所示的中心孔，在水槽盤201中心孔壁內(nèi)側(cè)設(shè)有三條平行分布的環(huán)形槽302，水槽盤中心孔外側(cè)設(shè)有三個均布儲液腔301，儲液腔301腔體為為扇形，扇形角度為90°。對應(yīng)三個儲液腔301在水槽盤201中心孔環(huán)形槽上分別設(shè)有與儲液腔301 連通的出液孔303，并且每條環(huán)形槽302上分別設(shè)有一個出液孔303，出液孔303并與儲液腔301連通，可以實現(xiàn)360°連續(xù)注液。在三個儲液腔301外側(cè)壁上分別設(shè)有放液孔304， 用于停機時釋放液體；放液孔304上設(shè)有螺栓，平衡時用螺栓將其封閉保證液體無法從外側(cè)漏出。底盤202與水槽盤201之間通過密封件密封，并通過螺栓緊固，形成僅通過底盤 202注液孔與水槽盤201中心孔開口的儲液腔301。如圖4所示，為本發(fā)明一種用于高轉(zhuǎn)速的注液式在線動平衡頭結(jié)構(gòu)底盤結(jié)構(gòu)示意圖，底盤202用于和水槽盤201結(jié)合形成儲液腔。使用時，需要先在底盤202和水槽盤201之間加密封件，并通過螺栓緊固，形成僅內(nèi)側(cè)開口的儲液腔。然后方可安裝在電機軸上進行注液式在線動平衡。如圖5所示，為本發(fā)明一種用于高轉(zhuǎn)速的注液式在線動平衡頭結(jié)構(gòu)驗證試驗平衡前的頻譜圖。其工頻振動幅值為4.54mm/s，相位為四4.2°。如圖6所示，為本發(fā)明一種用于高轉(zhuǎn)速的注液式在線動平衡頭結(jié)構(gòu)驗證試驗平衡后的頻譜圖。其工頻振動幅值為0.84!11111/8，相位為323.2°。對本發(fā)明進行試驗驗證，在線動平衡實驗臺由電機驅(qū)動，最高速度可達3000r/ min，平衡頭安裝在電機軸上。被測工件為1個加重盤，加重方位角的最小間隔為15°，從電機驅(qū)動端向被測工件自由端看去，被測工件沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。對上述的轉(zhuǎn)子實施一次自動平衡。由于本發(fā)明消除了注液時間窗口的限制，降低了噴液控制的難度，因此在平衡時間允許的情況下可采用小流量噴液，提高噴液控制的精度和平衡效果。平衡實驗中的加重信息和平衡過程中測量到的振動工頻信息如表所示。表1平衡實驗加重及振動信息
權(quán)利要求
1.一種用于高轉(zhuǎn)速的注液式在線動平衡頭結(jié)構(gòu)，包括底盤，及與底盤相接的水槽盤， 其特征在于所述底盤中心設(shè)有突起注液孔；所述水槽盤設(shè)有與底盤注液孔相套接的中心孔，在水槽盤中心孔壁內(nèi)側(cè)設(shè)有三條沿周向分布的平行環(huán)形槽，水槽盤中心孔外側(cè)設(shè)有三個均布儲液腔，對應(yīng)三個儲液腔在水槽盤中心孔環(huán)形槽上分別設(shè)有與儲液腔連通的出液孔；在儲液腔外側(cè)壁上設(shè)有放液孔。
2.如權(quán)利要求1所述一種用于高轉(zhuǎn)速的注液式在線動平衡頭結(jié)構(gòu)，其特征在于所述儲液腔腔體為扇形，扇形角度為90°。
3.如權(quán)利要求1所述一種用于高轉(zhuǎn)速的注液式在線動平衡頭結(jié)構(gòu)，其特征在于所述每條環(huán)形槽上分別設(shè)有一出液孔，出液孔與儲液腔連通。
4.如權(quán)利要求1所述一種用于高轉(zhuǎn)速的注液式在線動平衡頭結(jié)構(gòu)，其特征在于所述三個儲液腔的外側(cè)壁上分別設(shè)有放液孔，放液孔上設(shè)有螺栓。
5.如權(quán)利要求1所述一種用于高轉(zhuǎn)速的注液式在線動平衡頭結(jié)構(gòu)，其特征在于所述底盤與水槽盤之間通過密封件密封，并通過螺栓緊固，形成僅通過底盤注液孔與水槽盤中心孔開口的儲液腔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于高轉(zhuǎn)速情況下的注液式在線動平衡頭結(jié)構(gòu)，包括底盤，及與底盤相接的水槽盤，所述底盤中心設(shè)有突起注液孔，水槽盤設(shè)有與底盤注液孔相套接的中心孔，在水槽盤中心孔壁內(nèi)側(cè)設(shè)有三條周向分布的平行環(huán)形槽，水槽盤中心孔外側(cè)設(shè)有三個均布的扇形儲液腔，對應(yīng)三個儲液腔在水槽盤中心孔環(huán)形槽上分別設(shè)有與儲液腔連通的出液孔；在儲液腔外側(cè)壁上設(shè)有放液孔。三個儲液腔均采用內(nèi)側(cè)沿徑向開口的設(shè)計結(jié)構(gòu)，以增大平衡注液時窗，實現(xiàn)360°全周連續(xù)注液。該結(jié)構(gòu)的平衡頭結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可通過小流量連續(xù)注液方式提高平衡精度和效率，實時矯正回轉(zhuǎn)機械的不平衡量，降低機械振動，本發(fā)明適用于高轉(zhuǎn)速情況下轉(zhuǎn)子的在線動平衡。
文檔編號F16F15/36GK102183338SQ201110020818
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月18日
發(fā)明者吳婷婷, 張西寧, 溫廣瑞, 王樹典 申請人:西安交通大學(xué)