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平衡机
阅读:878时间:2022-06-10 14:20:43

    平衡机是用于测定转子不平衡的仪器,平衡机属于硬支承平衡机,摆架刚度很大,用动平衡机测量结果对转子的不平衡量进行校正,使转子旋转时产生的振动或作用于轴承上的振动减少到允许的范围内,以达到减少振动、改善性能和提高产品质量的目的。

基本内容

    平衡机是测量旋转物体(转子)不平衡量大小和位置的机器,上海申曼动平衡机机有限公司是一家机电一体化的高科技型企业,是专业设计制造通用型、专用型二大系列近百种品种动平衡机。

    任何转子在围绕其轴线旋转时,由于相对于轴线的质量分布不均匀而产生离心力。这种不平衡离心力作用在转子轴承上会引起振动,产生噪声和加速轴承磨损,以致严重影响产品的性能和寿命。电机转子、机床主轴、内燃机曲轴、汽轮机转子、陀螺转子和钟表摆轮等旋转零部件在制造过程中,都需要经过平衡才能平稳正常地运转。

    根据平衡机测出的数据对转子的不平衡量进行校正,可改善转子相对于轴线的质量分布,使转子旋转时产生的振动或作用于轴承上的振动力减少到允许的范围之内。因此,平衡机是减小振动、改善性能和提高质量的必不可少的设备。

    通常,转子的平衡包括不平衡量的测量和校正两个步骤,平衡机主要用于不平衡量的测量,而不平衡量的校正则往往借助于钻床、铣床和点焊机等其他辅助设备,或用手工方法完成。有些平衡机已将校正装置做成为平衡机的一个部分。

    重力式平衡机和离心力式平衡机是两类典型的平衡机。重力式平衡机一般称为静平衡机。它是依赖转子自身的重力作用来测量静不平衡的。

    如右图,置于两根水平导轨上的转子如有不平衡量,则它对轴线的重力矩使转子在导轨上滚动,直至这个不平衡量处于低位置时才静止。

    被平衡的转子放在用静承支承的支座上,在支座的下面嵌装一片反射镜。当转子不存在不平衡量时,由光源射出的光束经此反射镜反射后,投射在不平衡量指示器的极坐标原点。如果转子存在不平衡量,则转子支座在不平衡量的重力矩作用下发生倾斜,支座下的反射镜也随之倾斜并使反射出的光束偏转,这样光束投在极坐标指示器上的光点便离开原点。根据这个光点偏转的坐标位置,可以得到不平衡量的大小和位置。

    重力式平衡机仅适用于某些平衡要求不高的盘状零件。对于平衡要求高的转子,一般采用离心式单面或双面平衡机。

    离心式平衡机是在转子旋转的状态下,根据转子不平衡引起的支承振动,或作用于支承的振动力来测量不平衡。其按校正平面数量的不同,可分为单面平衡机和双面平衡机。单面平衡机只能测量一个平面上的不平衡(静不平衡),它虽然是在转子旋转时进行测量,但仍属于静平衡机。双面平衡机能测量动不平衡,也能分别测量静不平衡和偶不平衡,一般称为动平衡机。

    离心力式平衡机按支承特性不同,又可分为软支承平衡机和硬支承平衡机。平衡转速高于转子一支承系统固有频率的称为软支承平衡机。这种平衡机的支承刚度小,传感器检测出的信号与支承的振动位移成正比。平衡转速低於转子一支承系统固有频率的称为硬支承平衡机,这种平衡机的支承刚度大,传感器检测出的信号与支承的振动力成正比。

    平衡机的主要性能用小可达剩余不平衡量,和不平衡量减少率两项综合指标表示。前者是平衡机能使转子达到的剩余不平衡量的小值,它是衡量平衡机高平衡能力的指标;后者是经过一次校正后所减少的不平衡量与初始不平衡量之比,它是衡量平衡效率的指标,一般用百分数表示。

    在现代机械中,由于挠性转子的广泛应用,人们研制出了挠性转子平衡机。这类平衡机必须在转子工作转速范围内进行无级调速;除能测量支承的振动或振动力外,还能测量转子的挠曲变形。挠性转子平衡机有时安装在真空防护室内,以适合汽轮机之类转子的平衡,它配备有抽真空系统、润滑系统、润滑油除气系统和数据处理用计算机系统等庞大的辅助设备。

    根据大批量生产的需要,对特定的转子能自动完成平衡测量和平衡校正的自动平衡机,以及平衡自动线,现代已大量的装备在汽车制造、电机制造等工业部门。

    动平衡机的用途广泛,大致可分为类:

    1.重工业:涡轮子,大型发电机,水车,大形变速齿轮、大型马达离心机,搅拌机,垃圾处理机。

    2.汽车工业:轮胎、曲轴、驱动轴、离合器、刹车鼓、飞轮汽车用各类马达、冷却扇、增压器。

    3.家电电机:吸尘机用马达、果汁机用马达、风扇、中型马达、磁鼓、空调用各类零件、计算机磁盘。

    4.送风机:一般送风机(工业用)

    5.农机具:引擎零件(曲轴、飞轮等)刀具,链锯等用零件。

    6.小型马达:家电用小型马达转子,汽车用马达转子,录音机用马达转子。

    7.机械部品:制纸滚轮、泵叶片、各种齿轮、扭力转换器、纺织机零件、电梯零件。

    8.航空:陀螺仪,航空用引擎,螺旋浆叶,飞机用轮胎,时钟,手表等零件。

    9.工作机械:砂轮机、刀具、各式主轴、齿轮。

    10.其它:捻线机,磨擦轮等等


作用

    一个不平衡的转子在其旋转过程中对其支承结构和转子本身产生一个压力,并导致振动。因此,对转子的平衡是十分必须的。平衡机就是对转子在旋转状态下进行动平衡校验,动平衡的作用是:

    ● 提高转子及其构成的产量

    ● 减小噪声

    ● 减小振动

    ● 延长支承部件(轴承)的使用寿命

    ● 降低使用者的不舒适感,降低产品的消耗。


故障原因及排除

    1.工件的影响

    校正工件不平衡要求了平衡机本身小可达剩余不平衡量的能力,也就是平衡机的平衡精度不能满足工件平衡的要求。

    工件本身支承处轴颈的圆度不好,表面粗糙度太低。 工件本身的刚度不佳,在高速旋转时产生变形造成质量偏移,或工件本身有未固定的零件在旋转状态下移动或松动。

    经过平衡的转子在实际使用中会出现明显的振动,这并非转子自身不平衡所引起的,而是由于转子支承轴颈成椭圆或转子结构上存在着刚度的差异引起而产生的高次谐波,电磁激励引起的振动,带叶片转子在旋转过程中产生气涡流的影响,系统的谐振等而引起的。

    由于电网相连的其他设备频繁启动造成电源波动和噪声的影响或由于支承架滚轮与转子轴颈两者直径相近而产生的拍频干扰。滚轮直径与 工件轴颈尺寸间的差异应大于20%。

    由于校验无轴颈的转子而使用的工艺芯轴本身的不平衡或芯轴安装与支承处的同轴度误差,以及芯轴与转子配合的间隙误差而造成平衡后的转子在重复装校时或使用时又产生较大的不平衡。

    工件转子的实际工作状态和平衡校验时的状态不一致。

    校正工件转子的不平衡量时,其加重或去重的质心位置与平衡机测量显示的校正位置偏离。

    2.平衡机的影响

    1.左右支承处有高低,使转子左右窜动或轴颈平面与支承处相擦。

    2.支承块严重磨损或滚轮跳动增大。

    3.支承处有污物,未加润滑油。

    4.安装平衡机的地基不符要求,底部结合面未垫实,地脚螺栓未紧固,或放在楼面上,引起共振。

    5.传感器的输出讯号不正常。

    6.支承架上能移动的零部件处的紧固螺钉未固紧。

    7.传动带不符要求,有明显的接缝。

    8.平衡机光电头未对正反光纸,光电头镜面模糊,光电头位置偏斜引起角度偏移


维护保养

    1.必须经常保持平衡机清洁,导轨面上应保持清洁,并经常涂油防锈。

    2.支承块或滚轮表面应保持清洁,不准粘附铁屑、灰尘杂物,每次工作前应揩净支承块或滚轮和转子轴颈,加上少许润滑油。移动支承架时应同时将转子转动或将左右支承架同时同速移动,以免轴颈和滚轮表面划痕磨损,不允许将转子放在滚轮架上进行敲打或撞击。

    3.电测箱是平衡机的关键部件,必须防止振动和受潮,应妥善保管。工作完毕后应关掉电测箱开关。

    4.电测箱如较长时期不使用,则应定期通电预热几小时。

    5.电测箱面板上所有旋钮和开关不得随意拨动,以免损坏元器件和带来测量误差。

    6.光电头的镜头玻璃应经常用擦镜纸或擦镜布揩清透镜的外表面,使之保持清洁,切忌用带油污的纱头或脏布揩拭镜面。

    7.平衡机是精密的检测设备,应有专人负责保管与操作。


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