專利名稱：一種高精度船舶螺旋槳液壓靜平衡儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉 一種平衡測試儀技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于大型船用螺旋槳高精度液壓靜平衡儀。
背景技術(shù)：
螺旋槳是大型轉(zhuǎn)子的典型代表之一，隨著造船技術(shù)的進(jìn)步，高速化、大型化的趨勢日益明顯，給船用螺旋槳的制造、設(shè)計及檢測提出了新的問題。螺旋槳的不平衡質(zhì)量必須控制在允許的范圍內(nèi)，否則它所產(chǎn)生的慣性離心力是一個不容忽視的問題。這種慣性離心力會產(chǎn)生多方面的危害。平衡軸滾動法測量螺旋槳靜平衡是早期螺旋槳制造廠最常用的方法，現(xiàn)在一些廠商仍在采用。這種裝置較為直觀、簡單，其檢測過程如下裝卡準(zhǔn)備，將螺旋槳套在芯軸上，對中后鎖緊，使得螺旋槳與芯軸形成一個整體，此時芯軸與地面垂直。然后用天車將螺旋槳芯軸系統(tǒng)吊起并翻轉(zhuǎn)90°，將芯軸的兩端支撐在專用的滾動軸承上，此時芯軸與地面平行，完成了試驗前裝卡準(zhǔn)備工作。進(jìn)行螺旋槳靜平衡試驗，撥動螺旋槳，使其旋轉(zhuǎn)，最重的槳葉總是位于芯軸下端與芯軸垂直位置，這樣反復(fù)進(jìn)行隨意平衡檢測，最終通過磨削達(dá)到平衡。拆卸階段，此階段與裝卡階段的程序完全相反，也要經(jīng)過起吊、翻轉(zhuǎn)、鎖緊拆除、螺旋槳起吊等工序。存在的問題是1)操作極為不便。大型螺旋槳重達(dá)幾噸到上百噸，心軸約重1噸， 其余附件也需兩人以上才能搬動，要進(jìn)行組裝，既笨重、費力、費時，又存在安全隱患。2) 當(dāng)?shù)谝淮螠y量不合格時，在線磨削、修正很困難。3)從裝置上講，每使用一次便要裝拆一次，由于錐形頂塊、鎖緊螺母、滾動軸承與心軸的配合間隙很小，當(dāng)配合面上有劃痕、凸起、 銹跡、污物時，便會造成裝拆困難，且存在裝卡誤差。4)從測量原理上說，心軸過重、軸線彎曲均會降低測量精度。5)測量的精度受到裝卡精度和軸承副所受摩擦力矩大小影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服傳統(tǒng)船舶螺旋槳靜平衡儀的上述弱點，消除現(xiàn)有的平衡裝置過分復(fù)雜的弊端，根據(jù)天平稱重原理，公開一種擺動法立式平衡儀。螺旋槳的偏心質(zhì)量相當(dāng)于天平的被稱物體，平衡質(zhì)量相當(dāng)于天平的砝碼質(zhì)量。用擺動法進(jìn)行靜平衡的關(guān)鍵是用球面進(jìn)行支承，這是與滾動法的本質(zhì)差別。支承面的摩擦和磨損會影響測量精度，為了克服支承表面摩擦和磨損所產(chǎn)生的不良影響，使轉(zhuǎn)子處于幾乎無摩擦的懸浮狀態(tài)，可采用低摩擦的球面支承形式，在檢測方面采用了計算機檢測系統(tǒng)，系統(tǒng)具有更高的精度、更高的自動化程度和良好的操控性能。本平衡儀采用球面靜壓支承形式，液壓驅(qū)動承載，結(jié)合現(xiàn)代傳感器技術(shù)和檢測技術(shù)，是一種較為先進(jìn)的螺旋槳靜平衡裝置，它由以下幾部分組成(1)懸浮、定心系統(tǒng)。其功能是將螺旋槳通過雙錐自動對中，以極高的同心度套在懸浮筒上，并通過液壓鎖緊裝置與懸浮筒鎖緊，懸浮筒和螺旋槳整體在油壓的作用下，懸浮在內(nèi)支撐筒的懸浮球上，形成擺動副，螺旋槳的靜不平衡可通過懸浮筒的擺動反映出來。(2)流體動力系統(tǒng)。該系統(tǒng)的首要功能是向球面擺動副供油，使擺動副間形成一定壓強的油膜隔離層，并具有較大的承載能力和較小的運動摩擦；其次是向支撐油缸供油，構(gòu)成測量初始調(diào)心及校正的輔助支撐，保證調(diào)心及浮動對心。(3)操控系統(tǒng)。該系統(tǒng)由控制柜實現(xiàn)對流體動力系統(tǒng)的操作和控制，進(jìn)而控制靜平衡試驗過程。(4)計算機檢測系統(tǒng)。通過檢測傳感器及變送器、計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件、數(shù)據(jù)采集、處理運算及分析軟件實現(xiàn)對反映靜不平衡的數(shù)據(jù)的采集、分析、處理和顯示。本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)為，液壓站放置在地面下緊固，液壓站出油口端與進(jìn)油管組件的進(jìn)油口一端密封連接，立柱套在進(jìn)油管組件外，進(jìn)油管組件的另一端與球面活塞支撐架底部密封連接；回油管路組件一端與液壓站回油口端密封連接回油，另一端與集油槽密封連接排油；安裝基礎(chǔ)固定地面，將安裝底座通過底座固定螺栓安裝在基礎(chǔ)上，集油槽固定連接在安裝底座上，防塵罩套在集油槽上，將立柱底部固定安裝在底座的中心孔內(nèi)，球面活塞裝在球面活塞支撐架上，復(fù)合活塞置于球面活塞上部，使復(fù)合活塞與球面活塞形成支撐油腔；將浮筒套在復(fù)合活塞與球面活塞外面，浮筒蓋緊固在浮筒上端并密封，擋板焊接在浮筒底端，將下定心錐套入浮筒外，使下定心錐的大圓端面落在擋板上，將上定心錐套入浮筒外，使上定心錐的下大圓端面向上，待測螺旋槳套入浮筒上置于上定心錐和下定心錐之間； 水平儀置于浮筒蓋正中心，力傳感器組件掛在待測螺旋槳葉梢，配重掛在力傳感器組件上進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)，力傳感器組件輸出信號線、水平儀輸出信號線和液壓站控制線與測控操作臺連接進(jìn)行控制。本發(fā)明的有益效果是，采用液壓懸浮，承載能力強、運動阻力小，不僅適合于各種大型螺旋槳的靜平衡檢測，而且具有極高的靈敏度和測量精度，結(jié)構(gòu)簡單，易于加工制造， 操作簡便等優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明專利提供的一種高精度船舶螺旋槳液壓靜平衡儀結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、水平儀；2、浮筒蓋；3、復(fù)合活塞；4、球面活塞；5、球面活塞支撐架；6、進(jìn)油管組件；7、上定心錐；8、浮筒；9、立柱；10、下定心錐；11、擋板；12、防塵罩；13、集油槽；14、 底座固定螺栓；15、安裝底座；16、安裝基礎(chǔ)；17、回油管路組件；18、液壓站；19、配重；20、 力傳感器組件；21、測控操作臺。
具體實施例方式如圖1所示，所述的船用螺旋槳靜平衡測試儀包括水平儀1，浮筒蓋2，復(fù)合活塞3， 球面活塞4，球面活塞支撐架5，進(jìn)油管組件6，上定心錐7，浮筒8，立柱9，下定心錐10，擋板 11，防塵罩12，集油槽13，底座固定螺栓14，安裝底座15，安裝基礎(chǔ)16，回油管路組件17，液壓站18，配重19，力傳感器組件20，測控操作臺21。液壓站18放置在地面下緊固，液壓站 18出高壓油口端與進(jìn)油管組件6進(jìn)油口端密封連接，進(jìn)油管組件6套入立柱9內(nèi)，進(jìn)油管組件6另一端與球面活塞支撐架5底部密封連接，回油管路組件17 —端與集油槽13密封連接排油，另一端與液壓站18回油端密封連接回油。安裝基礎(chǔ)16固定地面，將安裝底座15裝在安裝基礎(chǔ)16上，并通過底座固定螺栓14鎖緊，集油槽13焊接在安裝底座15凸臺上，防塵罩12套在集油槽13上防塵，將立柱9 底部安裝在底座15中心孔內(nèi)焊緊，進(jìn)油管組件6套入立柱9內(nèi)，立柱9上端與球面活塞支撐架5焊接緊固，將球面活塞4裝在球面活塞支撐架5上面并通過螺紋鎖緊，將復(fù)合活塞3 置于球面活塞4上部，使復(fù)合活塞3與球面活塞4形成支撐油腔；將浮筒8套在復(fù)合活塞3 與球面活塞4及其焊接整體部分外面，浮筒蓋2緊固在浮筒8上端并密封，擋板11焊接在浮筒8底端，將下定心錐10套入浮筒8上，使其大圓端面落在擋板11上，將上定心錐7套入浮筒8上，使其小圓端面在下大圓端面在上，待測螺旋槳套入浮筒8上置于上定心錐7和下定心錐10之間自動對中。 將水平儀1置于浮筒蓋2正中心，將力傳感器組件20掛在待測螺旋槳葉梢，配重 19掛在力傳感器組件20上進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)，力傳感器組件20輸出信號線、水平儀1輸出信號線和液壓站18控制線與測控操作臺21連接進(jìn)行控制。
權(quán)利要求
1. 一種高精度船舶螺旋槳液壓靜平衡儀，其特征在于，包括水平儀(1)、浮筒蓋(2)、復(fù)合活塞(3)、球面活塞(4)、球面活塞支撐架(5)、進(jìn)油管組件(6)、上定心錐(7)、浮筒(8)、 立柱(9)、下定心錐(10)、擋板(11)、防塵罩(12)、集油槽(13)、底座固定螺栓(14)，、安裝底座(15)、安裝基礎(chǔ)(16)、回油管路組件(17)、液壓站(18)、配重(19)、力傳感器組件(20) 和測控操作臺(21);所述液壓站(18)放置在地面上與地面緊固，液壓站(18)出油口端與進(jìn)油管組件(6)的進(jìn)油口一端密封連接，立柱(9)套在進(jìn)油管組件(6)外，進(jìn)油管組件(6)的另一端與球面活塞支撐架(5)底部密封連接；回油管路組件(17)—端與液壓站(18)回油口端密封連接回油，另一端與集油槽(13)密封連接排油；安裝基礎(chǔ)(16)固定地面，將安裝底座(15)通過底座固定螺栓(14)安裝在基礎(chǔ)(16)上，集油槽(13)固定連接在安裝底座(15) 上，防塵罩(12)套在集油槽(13)上，將立柱(9)底部固定安裝在底座(15)的中心孔內(nèi)，球面活塞(4)裝在球面活塞支撐架( 上，復(fù)合活塞(3)置于球面活塞(4)上部，使復(fù)合活塞 (3)與球面活塞(4)形成支撐油腔；將浮筒(8)套在復(fù)合活塞C3)與球面活塞(4)外面，浮筒蓋⑵緊固在浮筒⑶上端并密封，擋板(11)焊接在浮筒⑶底端，將下定心錐(10)套入浮筒(8)外，使下定心錐(10)的大圓端面落在擋板(11)上，將上定心錐(7)套入浮筒(8) 外，使上定心錐(7)的下大圓端面向上，待測螺旋槳套入浮筒(8)上置于上定心錐(7)和下定心錐(10)之間；將水平儀⑴置于浮筒蓋(2)正中心，將力傳感器組件00)掛在待測螺旋槳葉梢，配重(19)掛在力傳感器組件00)上進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)，力傳感器組件00)輸出信號線、水平儀(1)輸出信號線和液壓站(18)控制線與測控操作臺連接進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高精度船舶螺旋槳液壓靜平衡儀，涉及一種平衡測試儀技術(shù)領(lǐng)域。包括液壓站、傳感檢測系統(tǒng)、測控操作工作臺、平衡儀主體。平衡儀主體又包含支撐、懸浮系統(tǒng)、對中定心系統(tǒng)、鎖緊系統(tǒng)。本發(fā)明由于采用液壓懸浮，承載能力強、運動阻力小，不僅適合于各種大型螺旋槳的靜平衡檢測，而且具有極高的靈敏度和測量精度。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于加工制造，操作簡便。
文檔編號G01M1/12GK102156024SQ20111005726
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者劉志勇, 王存堂, 胡紅波, 陳飛 申請人:江蘇大學(xué)