專利名稱：撓性轉(zhuǎn)子的動平衡校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種撓性轉(zhuǎn)子的動平衡的校正工藝，涉及一種撓性轉(zhuǎn)子 的動平衡校正方法。
技術(shù)背景在轉(zhuǎn)子動平衡領(lǐng)域中，目前最常見的是使用動平衡機進行剛性轉(zhuǎn)子 的動平衡，對于撓性轉(zhuǎn)子的動平衡技術(shù)，處于空白狀態(tài)，沒有可借鑒的 成熟工藝方法和技術(shù)。撓性轉(zhuǎn)子動平衡不同于剛性轉(zhuǎn)子，采用剛性力傳 遞理論的平衡方法不能消除撓性轉(zhuǎn)子的振動，也達不到平衡的目的。撓 性轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生撓曲振型和強烈振動，并且一個轉(zhuǎn)速下的平衡將 造成上一個轉(zhuǎn)速平衡狀況的破壞，需進行全工況動平衡。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種全工況動平衡的撓性轉(zhuǎn)子的動平衡校正 方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，(1)在平衡機上輸入平衡參數(shù)，調(diào)整動平衡機的支撐及擺架位置；(2) 靜平衡校正，輸入靜平衡的參數(shù)，進行靜平衡測量；(3) 低速動平衡校正，輸入動平衡的參數(shù)，設(shè)置剩余不平衡量， 根據(jù)轉(zhuǎn)子的長度和不平衡量，在轉(zhuǎn)子上平均分成若干個截面進行多校正 面進行校正，使剩余不平衡量達到設(shè)定值以內(nèi)；(4) 靜態(tài)降振校正，輸入靜平衡的參數(shù)，設(shè)置剩余不平衡量，(a) 通過在動平衡機的雷達圖上監(jiān)測不平衡量角相和不平衡的量 值，在轉(zhuǎn)子的中部位置貼平衡塊，再在轉(zhuǎn)子的兩端粘貼角相與中部平衡 塊成180° 、質(zhì)量為中部平衡塊的l/2的平衡塊；(b) 根據(jù)轉(zhuǎn)子的不平衡量，在臨界轉(zhuǎn)速前的一段轉(zhuǎn)速并逐漸靠近 臨介轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)選擇不同的轉(zhuǎn)速進行靜平衡校正，并逐漸靠近臨界轉(zhuǎn)速 的轉(zhuǎn)速下進行靜平衡；(c) 通過動平衡機的二倍頻設(shè)置，測量轉(zhuǎn)子的振動速度，使剩余 不平衡量達到設(shè)定值以內(nèi)；(5) 臨界轉(zhuǎn)速動平衡校正，輸入動平衡的參數(shù)，設(shè)置剩余不平衡(a) 利用平衡機上的"雷達圖監(jiān)控"監(jiān)控轉(zhuǎn)子的不平衡量的大小 和角相；(b) 將轉(zhuǎn)子與安裝座的相對角相呈0° 、 120° 、 240°的三個位置分 別進行測量，將測得的平衡量值按角相成比例的繪制在平衡機的雷達圖 上，并將其頂點連成三角形，調(diào)整轉(zhuǎn)子的裝夾使三角形外接圓圓心與雷 達圖的中心連線基本重合；(c) 在轉(zhuǎn)子的中部安裝激光監(jiān)測儀，監(jiān)測儀的輸出端與平衡機相 連接，監(jiān)測轉(zhuǎn)子的周向最大位移及最大位移的角相，使剩余不平衡量達 到規(guī)定值以內(nèi)；(6) 工作轉(zhuǎn)速動平衡校正，輸入動平衡的參數(shù)，設(shè)置剩余不平衡(a) 利用平衡機上的"雷達圖監(jiān)控"監(jiān)控轉(zhuǎn)子的不平衡量的大小 和角相；(b) 將轉(zhuǎn)子與安裝座的相對角相呈O。 、 120° 、 240°的三個位置分 別進行測量，將測得的平衡量值按角相成比例的繪制在平衡機的雷達圖 上，并將其頂點連成三角形，調(diào)整轉(zhuǎn)子的裝夾使三角形外接圓圓心與雷 達圖的中心連線基本重合，使剩余不平衡量達到規(guī)定值以內(nèi)；(7) 振動和最大偏轉(zhuǎn)檢測，在轉(zhuǎn)子的中部安裝激光監(jiān)測儀，監(jiān)測 儀的輸出端與平衡機相連接，監(jiān)測轉(zhuǎn)子的周向最大位移及最大位移的角 相，使剩余不平衡量達到規(guī)定值以內(nèi)；(8) 最終狀態(tài)檢驗。對于表面噴漆的撓性轉(zhuǎn)子，在所述的(6)和(7)之間，還包括以 下步驟(1)噴漆后臨介轉(zhuǎn)速動平衡，輸入動平衡的參數(shù)，設(shè)置剩余不平衡量，(a) 利用平衡機上的"雷達圖監(jiān)控"監(jiān)控轉(zhuǎn)子的不平衡量的大小 和角相；(b) 在轉(zhuǎn)子的中部安裝激光監(jiān)測儀，監(jiān)測儀的輸出端與平衡機相 連接，監(jiān)測轉(zhuǎn)子的周向最大位移及最大位移的角相，使剩余不平衡量達 到規(guī)定值以內(nèi)；(2)噴漆后工作轉(zhuǎn)速動平衡，輸入動平衡的參數(shù)，設(shè)置剩余不平 衡量，通過動平衡機的二倍頻設(shè)置，測量轉(zhuǎn)子的振動速度，使剩余不平 衡量達到規(guī)定值以內(nèi)。本發(fā)明采用在撓性轉(zhuǎn)子的中部和兩端位置貼平衡塊的"中貼端拉" 方式、采用在臨介轉(zhuǎn)速前的一段轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)選擇一個較合適的轉(zhuǎn)速進行 靜平衡，并在逐漸靠近臨介轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速下進行靜態(tài)降振，及多截面校正、 振動速度的二倍頻測速、雷達圖監(jiān)控、矢量圖校正分析、激光監(jiān)測降振 等方式，達到撓性轉(zhuǎn)子的各項平衡指標。本發(fā)明有效地降低撓性轉(zhuǎn)子的 振動速度，并能找到最佳的平衡轉(zhuǎn)速，避免在平衡過程中形成主慣性轉(zhuǎn) 子與轉(zhuǎn)子線交于重心的偶不平衡，找到不平衡量產(chǎn)生的部位，有針對性 的進行校正。本發(fā)明的動平衡工藝可以實現(xiàn)長度達到3米左右，壁厚最薄可達1 2毫米，半徑達到60毫米左右，平衡轉(zhuǎn)速最高可達到 8000r/min的撓性轉(zhuǎn)子的動平衡，剩余不平衡量可達到單面15g. mm左右。
具體實施方式
(1) 在平衡機上建立轉(zhuǎn)子的平衡文件，調(diào)整動平衡機的支撐及擺 架位置；(2) 靜平衡工序，輸入靜平衡的參數(shù)，進行靜平衡測量。(3) 低速動平衡工序，輸入動平衡的參數(shù)，設(shè)置規(guī)定的剩余不平 衡量，應(yīng)用"多截面校正"的平衡方法，使剩余不平衡量達到規(guī)定值以 內(nèi)。(4) 靜態(tài)降振工序，輸入靜平衡的參數(shù)，設(shè)置規(guī)定的剩余不平衡 量，應(yīng)用"中貼端拉"、"靜態(tài)降振""振動速度的二倍頻測速"的方法， 使剩余不平衡量達到規(guī)定值以內(nèi)。(5) 臨介轉(zhuǎn)速動平衡工序，輸入動平衡的參數(shù)，設(shè)置規(guī)定的剩余 不平衡量，采用"雷達圖監(jiān)控"、"激光監(jiān)測降振"的方法，使剩余不 平衡量達到規(guī)定值以內(nèi)。(6) 工作轉(zhuǎn)速動平衡工序，輸入動平衡的參數(shù)，設(shè)置規(guī)定的剩余 不平衡量，采用"雷達圖監(jiān)控"、"矢量圖校正分析"的方法，使剩余 不平衡量達到規(guī)定值以內(nèi)。(7) 振動和最大偏轉(zhuǎn)檢測工序，應(yīng)用"激光監(jiān)測降振"的方法測量在臨界轉(zhuǎn)速下和工作轉(zhuǎn)速下有無異常振動和較大的振幅。(8)最終狀態(tài)檢驗工序。 上述步驟中所述的"多截面校正"是在撓性轉(zhuǎn)子的低速校正過程中，根據(jù)撓性轉(zhuǎn)子的長度，在撓性轉(zhuǎn)子上分成若干個截面進行校正；"中貼端拉"是通過在動平衡機的雷達圖上監(jiān)測的不平衡量角相 和不平衡的量值，在中部位置貼平衡塊校正，將中部貼的不平衡塊質(zhì)量， 在撓性轉(zhuǎn)子的兩端按質(zhì)量均分原則粘貼平衡快，粘貼角相與中部平衡塊成180。;"靜態(tài)降振"是在臨介轉(zhuǎn)速前的一段轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)選擇一個較合適的轉(zhuǎn)速進行靜平衡，并在逐漸靠近臨介轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速下進行靜平衡校正；"振動速度的二倍頻測速"是通過動平衡機的二倍頻設(shè)置，測量 撓性轉(zhuǎn)子的振動速度，實現(xiàn)在低速運轉(zhuǎn)時，觀察并分析轉(zhuǎn)子二倍實際轉(zhuǎn) 速以內(nèi)的振型；"雷達圖監(jiān)控"是在測量截面用平衡機的雷達圖監(jiān)控不平衡量的大 小和角相；"矢量圖校正分析"是最大限度的減少平衡工裝帶來的平衡誤差， 將轉(zhuǎn)子與安裝座的相對角相呈0° 、 120。 、 240°的三個位置下分別進行 測量，將測得的平衡量值按角相成比例的繪制在平衡機的雷達圖上，并 將其頂點連成三角形，調(diào)整轉(zhuǎn)子的裝夾使三角形外接圓圓心與雷達圖的 中心連線基本重合；"激光監(jiān)測降振"是通過在轉(zhuǎn)子的中部安裝激光監(jiān)測儀，監(jiān)測儀 輸出端與平衡機相聯(lián)接，監(jiān)測轉(zhuǎn)子的周向最大位移及最大位移的角相。 實施例一進行某材料為鋁合金2024，長度達到3米，壁厚最薄可達1 1.6 毫米，半徑達到57. 15毫米的空心的薄壁撓性軸的高速動平衡實施內(nèi)容 如下(1) 首先在平衡機上建立平衡文件，按軸的長度調(diào)整支撐擺架的 距離，并安裝平衡連接法蘭，再將軸安裝在法蘭上，待平衡。(2) 輸入撓性軸的靜平衡參數(shù)，包括平衡轉(zhuǎn)速為1000r/min，平衡 半徑為57. 15毫米，規(guī)定剩余不平衡量為1000g.mm，測后剩余不平衡量 為750g. mm。(3) 進行軸的低轉(zhuǎn)速動平衡工作，輸入動平衡參數(shù)，包括平衡轉(zhuǎn)速為1000 r/min，平衡半徑為57. 15毫米，規(guī)定單面剩余不平衡量為 30g.mm，應(yīng)用"多截面多角相"的平衡方法，在軸上分六個校正面貼平 衡塊進行校正，校正后剩余不平衡量達到25 g.mrn;(4) 進行軸的靜態(tài)降振工序，輸入軸的靜平衡參數(shù)，平衡轉(zhuǎn)速為 1600r/min，平衡半徑為57. 15毫米，規(guī)定剩余不平衡量為200g. mm，在 軸的中部進行校正，應(yīng)用"中貼端拉"、分別在1600r/min、 1650r/min、 1700r/min的轉(zhuǎn)速下進行"靜態(tài)降振""振動速度的二倍頻測速"的方法， 校正后的剩余不平衡量為180 g.咖；(5) 進行軸的臨介轉(zhuǎn)速動平衡工序，輸入軸的平衡參數(shù)，平衡轉(zhuǎn) 速為1770 r/min，平衡半徑為57. 15毫米，剩余不平衡量為每個支點 171 g.mm，在軸的中部和兩端進行校正，采用"雷達圖監(jiān)控"、"矢量圖 校正分析法"、"激光監(jiān)測降振"的方法，校正后剩余不平衡量為每個支點169g.腿；(6) 工作轉(zhuǎn)速動平衡工序，輸入軸的平衡參數(shù)，平衡轉(zhuǎn)速為4680 r/min，平衡半徑為57. 15毫米，剩余不平衡量為每個支點17. lg. mm， 在軸的兩端進行校正，應(yīng)用"矢量圖校正分析"、"雷達圖監(jiān)控"的方法， 校正后剩余不平衡量為每個支點16g.mm;(7) 噴漆后臨介轉(zhuǎn)速動平衡工序，剩余不平衡量為每個支點150 g.mm，在軸的中部進行校正，采用"雷達圖監(jiān)控"、"激光監(jiān)測降振"的 方法，校正后剩余不平衡量為144 g.(8) 噴漆后工作轉(zhuǎn)速動平衡工序，剩余不平衡量為每個支點 15g.mm，在軸的兩端進行校正，應(yīng)用"振動速度及二倍頻測速"方法， 校正后剩余不平衡量為14.4 g.mm。(9) 振動和最大偏轉(zhuǎn)檢測工序，要求異常振動及最大振幅小于lmm。 應(yīng)用"激光監(jiān)測降振"的方法，測后振幅為0. 16 mm;(10) 最終狀態(tài)檢驗工序。檢査軸在臨介轉(zhuǎn)速下，剩余不平衡量每 個支點小于150 g.mm，工作轉(zhuǎn)速下剩余不平衡量為每個支點小于 15g.mm，且工作轉(zhuǎn)速下振幅小于lmm;轉(zhuǎn)動過程中與阻尼環(huán)無異常觸現(xiàn) 象，沒有異常聲響和振動，符合軸的技術(shù)狀態(tài)，動平衡合格。.實施例二進行某材料為玻璃纖維/環(huán)氧樹脂，長度達到l. 8米，壁厚最薄可達2. 2毫米，半徑達到57. 15毫米的撓性軸動平衡實施內(nèi)容如下(1) 首先在平衡機上建立平衡文件，按軸的長度調(diào)整支撐擺架的 距離，并安裝平衡連接法蘭，再將軸安裝在法蘭上，待平衡。(2) 輸入撓性軸的靜平衡參數(shù)，包括平衡轉(zhuǎn)速為1000r/min，平衡 半徑為57. 15毫米，規(guī)定剩余不平衡量為900g.mm，測后剩余不平衡量 為550g. ■。(3) 進行軸的低轉(zhuǎn)速動平衡工作，輸入動平衡參數(shù)，包括平衡轉(zhuǎn) 速為800 r/min，平衡半徑為57. 15毫米，規(guī)定單面剩余不平衡量為 25g.mm，應(yīng)用"多截面多角相"的平衡方法，在軸上分四個校正面貼平 衡塊進行校正，校正后剩余不平衡量達到22 g.mm;(4) 進行軸的靜態(tài)降振工序，輸入軸的靜平衡參數(shù)，平衡轉(zhuǎn)速為 2000r/min，平衡半徑為57. 15毫米，規(guī)定剩余不平衡量為lOOg. mm，在 軸的中部進行校正，應(yīng)用"中貼端拉"、分別在1800r/min、 1850r/min、 1950r/min的轉(zhuǎn)速下進行"靜態(tài)降振""振動速度的二倍頻測速"的方法， 校正后的剩余不平衡量為89 g.mm;(5) 進行軸的臨介轉(zhuǎn)速動平衡工序，輸入軸的平衡參數(shù)，平衡轉(zhuǎn) 速為2200 r/min，平衡半徑為57. 15毫米，剩余不平衡量為每個支點 100 g.mm，在軸的中部和兩端進行校正，采用"雷達圖監(jiān)控"、"矢量圖 校正分析法"、"激光監(jiān)測降振"的方法，校正后剩余不平衡量為每個支 點91g. mm;(6) 工作轉(zhuǎn)速動平衡工序，輸入軸的平衡參數(shù)，平衡轉(zhuǎn)速為4542. 3 r/min，平衡半徑為57. 15毫米，剩余不平衡量為每個支點lOg. mm，在 軸的兩端進行校正，應(yīng)用"矢量圖校正分析"、"雷達圖監(jiān)控"的方法， 校正后剩余不平衡量為每個支點8. 5g. mm;(7) 振動和最大偏轉(zhuǎn)檢測工序，要求異常振動及最大振幅小于 0.3腿。應(yīng)用"激光監(jiān)測降振"的方法，測后振幅為0.095 mm;(8) 最終狀態(tài)檢驗工序。檢查軸在臨介轉(zhuǎn)速下，剩余不平衡量每個 支點小于100 g. mm，工作轉(zhuǎn)速下剩余不平衡量為每個支點小于lOg. mm， 且工作轉(zhuǎn)速下振幅小于0. 3mm;轉(zhuǎn)動過程中無異常觸現(xiàn)象，沒有異常聲 響和振動，符合軸的技術(shù)狀態(tài)，動平衡合格。
權(quán)利要求
1.一種撓性轉(zhuǎn)子的動平衡校正方法，其特征是，(1)在平衡機上輸入平衡參數(shù)，調(diào)整動平衡機的支撐及擺架位置；(2)靜平衡校正，輸入靜平衡的參數(shù)，進行靜平衡測量；(3)低速動平衡校正，輸入動平衡的參數(shù)，設(shè)置剩余不平衡量，根據(jù)轉(zhuǎn)子的長度和不平衡量，在轉(zhuǎn)子上平均分成若干個截面進行多校正面進行校正，使剩余不平衡量達到設(shè)定值以內(nèi)；(4)靜態(tài)降振校正，輸入靜平衡的參數(shù)，設(shè)置剩余不平衡量，(a)通過在動平衡機的雷達圖上監(jiān)測不平衡量角相和不平衡的量值，在轉(zhuǎn)子的中部位置貼平衡塊，再在轉(zhuǎn)子的兩端粘貼角相與中部平衡塊成180°、質(zhì)量為中部平衡塊的1/2的平衡塊；(b)根據(jù)轉(zhuǎn)子的不平衡量，在臨界轉(zhuǎn)速前的一段轉(zhuǎn)速并逐漸靠近臨介轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)選擇不同的轉(zhuǎn)速進行靜平衡校正，并逐漸靠近臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速下進行靜平衡；(c)通過動平衡機的二倍頻設(shè)置，測量轉(zhuǎn)子的振動速度，使剩余不平衡量達到設(shè)定值以內(nèi)；(5)臨界轉(zhuǎn)速動平衡校正，輸入動平衡的參數(shù)，設(shè)置剩余不平衡量，(a)利用平衡機上的“雷達圖監(jiān)控”監(jiān)控轉(zhuǎn)子的不平衡量的大小和角相；(b)將轉(zhuǎn)子與安裝座的相對角相呈0°、120°、240°的三個位置分別進行測量，將測得的平衡量值按角相成比例的繪制在平衡機的雷達圖上，并將其頂點連成三角形，調(diào)整轉(zhuǎn)子的裝夾使三角形外接圓圓心與雷達圖的中心連線基本重合；(c)在轉(zhuǎn)子的中部安裝激光監(jiān)測儀，監(jiān)測儀的輸出端與平衡機相連接，監(jiān)測轉(zhuǎn)子的周向最大位移及最大位移的角相，使剩余不平衡量達到規(guī)定值以內(nèi)；(6)工作轉(zhuǎn)速動平衡校正，輸入動平衡的參數(shù)，設(shè)置剩余不平衡量，(a)利用平衡機上的“雷達圖監(jiān)控”監(jiān)控轉(zhuǎn)子的不平衡量的大小和角相；(b)將轉(zhuǎn)子與安裝座的相對角相呈0°、120°、240°的三個位置分別進行測量，將測得的平衡量值按角相成比例的繪制在平衡機的雷達圖上，并將其頂點連成三角形，調(diào)整轉(zhuǎn)子的裝夾使三角形外接圓圓心與雷達圖的中心連線基本重合，使剩余不平衡量達到規(guī)定值以內(nèi)；(7)振動和最大偏轉(zhuǎn)檢測，在轉(zhuǎn)子的中部安裝激光監(jiān)測儀，監(jiān)測儀的輸出端與平衡機相連接，監(jiān)測轉(zhuǎn)子的周向最大位移及最大位移的角相，使剩余不平衡量達到規(guī)定值以內(nèi)；(8)最終狀態(tài)檢驗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撓性轉(zhuǎn)子動平衡的校正方法，其特征是， 對于表面噴漆的撓性轉(zhuǎn)子，在所述的(6)和(7)之間，還包括以下步 驟(1) 噴漆后臨介轉(zhuǎn)速動平衡，輸入動平衡的參數(shù)，設(shè)置剩余不平衡量，(a) 利用平衡機上的"雷達圖監(jiān)控"監(jiān)控轉(zhuǎn)子的不平衡量的大小 和角相；(b) 在轉(zhuǎn)子的中部安裝激光監(jiān)測儀，監(jiān)測儀的輸出端與平衡機相 連接，監(jiān)測轉(zhuǎn)子的周向最大位移及最大位移的角相，使剩余不平衡量達 到規(guī)定值以內(nèi)；(2) 噴漆后工作轉(zhuǎn)速動平衡，輸入動平衡的參數(shù)，設(shè)置剩余不平 衡量，通過動平衡機的二倍頻設(shè)置，測量轉(zhuǎn)子的振動速度，使剩余不平 衡量達到規(guī)定值以內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種撓性轉(zhuǎn)子的動平衡的校正工藝，涉及一種撓性轉(zhuǎn)子的動平衡校正方法。本發(fā)明采用在撓性轉(zhuǎn)子的中部和兩端位置貼平衡塊的“中貼端拉”方法、采用在臨介轉(zhuǎn)速前的一段轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)選擇一個較合適的轉(zhuǎn)速進行靜平衡，并在逐漸靠近臨介轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速下進行靜態(tài)降振，及多截面校正、振動速度的二倍頻測速、雷達圖監(jiān)控、矢量圖校正分析、激光監(jiān)測降振等方法，有效地降低撓性轉(zhuǎn)子的振動速度，并能找到最佳的平衡轉(zhuǎn)速，避免在平衡過程中形成主慣性轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子線交于重心的偶不平衡，找到不平衡量產(chǎn)生的部位，有針對性的進行校正。
文檔編號G01M1/00GK101246073SQ20081008449
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者于加輝, 商占勝, 李云華, 苗福華, 袁世瑞, 陳占一 申請人:哈爾濱東安發(fā)動機(集團)有限公司