一种平衡环机构的制作方法

背景技术：
：旋转机械的振动问题一直是机械行业的重要课题，采用平衡环机构可通过改变转子本身的质量分布来降低旋转机械的振动。但这类自动平衡装置在临界转速下会加大转子的不平衡特性，在应用中存在局限性。

例如现有的某些滚筒洗衣机使用的球体平衡环机构，其结构包括一个环形腔体，腔体中装有若干个钢球。在洗衣机高速运转时，滚筒内衣物在滚筒一侧形成偏心负载，钢球在离心力的作用下集中到和偏心负载对立的一侧，可有效抵消系统偏心的影响，降低洗衣机的振动，这是该种平衡环的作用所在。

然而该类平衡环存在以下缺陷：缺陷一，在初始状态下，由于重力作用小球的位置与偏心同侧，使系统总体偏心加大。缺陷二，在临界转速附近，球体平衡环会产生自激振动，使其内部球体不能与环体保持同步，从而会引起转子的剧烈振动。

有鉴于此特提出本发明。

技术实现要素：
：本发明提供了一种平衡环机构，可克服上述球体平衡环缺陷，有效降低转子的瞬态振动。

为实现以上目的，本发明提供一种平衡环，其结构包括一个环形体，由外环、内环、内环盖板组成，外环与内环中间均有一圈凹槽作为轨道。环形体内装有若干可沿轨道运动的小车，代替球体平衡环中的钢球。小车两端安装磁性体，相邻两车间磁体极性相同而相互排斥。小车上安装两个滚动轴承作为车轮，可沿轨道滚动。其中一个小车安装刹车装置，小车车体和刹车装置之间安装有一根压缩弹簧，可以控制刹车装置的开合。

在初始状态下，对于装有刹车装置的小车，弹簧压缩产生的弹力使配重紧贴于内环轨道上，即刹车装置闭合，该小车不能相对环体运动；同时由于相邻两小车之间的磁体极性相同，两两相互排斥，使小车分散于环体四周，避免所有小车与偏心同侧的现象，克服了缺陷一。

在临界转速附近，由于刹车装置闭合，其中一小车相对壳体静止，其它小车在斥力作用下不能通过该小车做自由运动，从而避免了自激振动引起的不同步现象，克服了缺陷二。

在临界转速之上，刹车配重的离心力大于弹簧弹力，弹簧收缩使配重与内环轨道分离，刹车装置打开，小车可沿平衡环轨道自由运行；此时，小车相对集中在偏心负载对立一侧，抵消系统偏心的影响，从而减小了瞬态振动。

附图说明：图1为本发明平衡环整体结构；图2为小车结构图；图3为带有刹车装置的小车结构图。

具体实施方式：下面结合附图和实施例对本发明作进一步地说明。

本发明平衡环内部结构见附图1，小车1安装在平衡环内(小车个数可以通过实验效果最优选取，本例选取六个)，其中有一个带有刹车装置的小车1a，其它为普通小车1b。每个小车两端都装有磁体，磁体极性交替分布如图，由于相邻两车间极性相同相互排斥，在平衡环静止时小车分散在平衡环周围。平衡环环体结构由外环2、内环3、内环盖板4三部分组成。在内环及外环中间均有一圈凹槽作为轨道，小车车轮夹在轨道中间，使小车可以沿着轨道运动。同时内环上开有一个开口，小车可从这个开口装入平衡环，开口处安装有盖板将其封住，同时盖板的内外表面与内环内外表面吻合，使小车在平衡环内运动时可以顺利通过。内环与外环、内环与盖板之间均由若干螺钉5连接。

本发明平衡环小车结构见附图2，其中6为小车车架，小车两端装有两根车轴7，每根轴上安装一个深沟球轴承8作为车轮。在轴承内圈两端安装套筒9，将轴承轴向定位。车轴两端有两圈凹槽，槽中安装挡圈10将车轴轴向固定。车体前后两端分别安装两个磁体11，用螺钉12固定，同时由图1平衡环结构可知，两端磁体应当N、S极性相对。

本发明平衡环中带有刹车装置的小车结构见附图3，其结构与其他普通小车类似，均由车架6、车轴7、轴承8、套筒9、挡圈10、磁体11、螺钉12组成，不同之处在于在车体中部有一圆孔，其中安装刹车装置。刹车装置由圆柱形配重13和弹簧14组成。配重上部与小车车体间有一根弹簧，小车安装在平衡环中时，弹簧始终处于压缩状态。在临界转速下，配重离心力小于弹簧弹力，刹车装置闭合，小车相对平衡环静止；在临界转速以上，配重离心力大于弹簧弹力，刹车装置松开，小车可以相对于平衡环自由运动。

上文所描述以及附图所示的各种具体实施方式仅用于说明本发明，并非本发明的全部。在本发明的基本技术思想的范畴内，凡是针对本发明的技术方案所进行的任何变化和改进，均在本发明的保护范围之内。