专利名称:立式碟片分离机单测点整机全速动平衡法的制作方法
本发明是关于立式碟片分离机的单测点整机动平衡法，它是挠性转子动平衡的一种新方法，适用于在分离机制造厂和分离机的使用现场对碟片分离机作整机平衡。
碟片分离机的转鼓是由100多只另件组装而成的部件，工作处于悬臂立式状态，其上轴承支承在六弹簧的挠性支承上，工作转速在4000转/分到7200转/分之间。
碟片分离机转鼓的平衡，通常是在卧式动平衡机、立式动平衡机或专用的高速立式动平衡机上进行的。为了消除转鼓在高速下变形引起的不平衡，使用专用的高速立式动平衡机能达到较好的平衡效果，但是，这种平衡方法存在下述缺点1、转鼓在高速立式动平衡机上达到的平衡精度同在整机上运转时的平衡精度不一致，其原因之一是在动平衡机上平衡时，转鼓内不带工作介质，在转鼓实际运转时，由于工作介质不完全轴对称以及存在工作介质时转鼓的变形会增大，这些都会造成新的不平衡;另一原因是对分离机转鼓进行平衡时，并不是带着转轴一起进行的，而是将转鼓装在动平衡机心轴上进行平衡。动平衡机心轴同实际转轴两者的偏差往往不一致，它们同转鼓之间的装配偏差也往往不一致，也会导致平衡精度的变化。
2、不能用于对分离机转鼓进行现场平衡。在生产现场使用一段时间以后的碟片分离机，由于更换碟片以及转鼓发生变形等原因，往往会造成新的不平衡，甚至产生强烈振动，这时就需对转鼓重新进行平衡校正。因专用的高速立式动平衡机每台价格高达数十万马克，一般分离机使用厂无条件购置，当发生上述情况后，只能将转鼓送至分离机制造厂重新进行平衡校正，从而增加了维修费用和严重影响生产。
本发明的目的在于使分离机转鼓充满同工作介质重度相近的液体，并将其放在整机上，通过置于一个测点处的传感器在高、低速下测得的振动信号，输入到常规的测振仪和相位仪，经数据处理确定转鼓的不平衡量和位置，从而使转鼓达到高精度平衡。
本发明的动平衡测试装置如图1所示，图中1为测振传感器;2为测振仪;3为相位仪;4为光电头或闪频管;Ⅰ为上平衡校正面;Ⅰ′为上加重面，Ⅱ为下平衡校正面;Ⅱ′为下加重面。图2为转子的振型，图中a为一阶振型;b为二阶振型。
如图1所示，将测振传感器安装在六弹簧挠性支承的滚珠轴承(即上轴承)外圈处，使能准确而灵敏地测得由于转鼓的不平衡而产生的振动。
按照振型分理平衡的原理，为了使一阶振型不平衡分量和二阶振型不平衡分量都得到很好的平衡，首先必须正确地作得此类悬臂挠性转子的一阶和二阶振型。见图2。
为使低速时加重不影响高速时的平衡，按振型分理平衡原理，对转鼓的上加重面Ⅰ′和下加重面Ⅱ′同侧加重时，应满足
Q1Ry11+Q2Ry12≠0Q1Ry21-Q2Ry22＝0 (1)式中Q1-低速时上加重面Ⅰ′的加重量Q2-低速时下加重面Ⅱ′的加重量R-加重处半径y11、y12、y21、y22-见图2所示。
则可消除一阶振型的不平衡分量，而对二阶振型的不平衡分量则基本上无影响。从而可确定在低速时，上、下加重面的加重比例为(Q1)/(Q2) = (y22)/(y21) (2)为了使高速时的加重不影响低速时的平衡，在转鼓的上加重面Ⅰ′和下加重面Ⅱ′对侧加重时，应满足Q′1Ry21+Q′2Ry22≠0Q′1Ry11-Q′2Ry12＝0 (3)式中Q′1-高速时，上加重面Ⅰ′处的加重量Q′2-高速时，下加重面Ⅱ′处的加重量则可消除二阶振型的不平衡分量，而对一阶振型的不平衡分量基本上无影响。由此可确定在高速时，上、下加重面的加重比例为(Q′1)/(Q12) = (y22)/(y21) (4)
为了能根据低速和高速下分别在上轴承外圈处测得的振幅来确定上、下加重面的加重量，还应通过实验来确定加重量的比例系数。其方法是先在低速下测得上轴承外圈处的振幅A′及其相位，然后按式(2)的比例，在同一相位的上、下加重面处分别加重Q1和Q2，并在同一转速下测得上轴承外圈处的振幅A″，则由于加重使上轴承外圈处测得的振幅增量为A″-A′，故低速加重系数应为α= (Q2)/(A″-A′) (5)设低速时测得上轴承外圈处的振幅为A，则在下加重面的加重量应为Q2＝αA (6)而上加重面的加重量应为Q1=αA (y22)/(y11) (7)按类似的方法，可确定高速时的加重系数β。
设高速时测得上轴承外圈处的振幅为B，则在下加重面的加重量应为Q′2＝βB (8)而上加重面的加重量应为Q′1=βB (y12)/(y11) (9)按上述方法确定的上、下加重面在低速和高速下的加重量。再在各加重面上分别按矢量合成，然后换算到位于上、下平衡校正面的去重量，再去重，则平衡完成。
下面简述平衡方法与步骤1、按图1所示完成仪器接线，测振传感器置于上轴承外圈处并以该处的振动信息作为平衡的依据。振动的幅值由测振仪〔2〕读得，其相位角则由测相装置〔3〕显示，〔4〕为光电头或闪光灯。
2、升速至全速，测得上轴承外圈处的振幅B1和相位。
3、降速至1500转/分即在(1.5～2)nK下，测得上轴承外圈处的振幅A1和相位。
4、停机。
5、按步骤2测得的振动信息，根据式(8)、(9)确定上、下加重面的加重量和方位。
6、按步骤3测得的振动信息，根据式(6)、(7)确定上、下加重面的加重量和方位。
7、将步骤5、6确定的加重量，分别在上、下加重面按矢量合成。
8、按步骤7合成的加重量分别在上、下加重面加重。
9、第二次升速，并重复步骤1～8，直到达到预定的动平衡精度标准。
10、将各次加重量分别在上、下加重面按矢量合成，并换算到上、下去重面。
11、去重。
12、复测。
13、动平衡完成。
若将上述动平衡步骤编成简易程序，则在进行动平衡时，只需将低速和高速下分别测得的振幅和相位，依次送入计算器，就能直接显示上、下加重面的加重量和加重位置。通常经第一次加重后，低速平衡已完成。第二次测试仅需考虑高速平衡。
本发明的优点如下1、装置简单。本发明仅需常规的测振仪和相位仪，故投资省、见效快、易于推广应用。
2、平衡精度高。将转鼓装满同工作介质重度相近的液体在整机上进行平衡，可消除其在高速立式动平衡机上平衡所达到的平衡精度同实际平衡精度的不一致。
3、可用于现场平衡。本发明除了可用于碟片分离机制造厂对产品分离机进行平衡外，更有意义的是可以普遍应用于碟片分离机的使用厂，对经过较长时间运转平衡精度发生变化以致产生不允许的振动的碟片分离机转鼓进行现场平衡，可及时改善分离机的动力性能，增长传动件的使用寿命，减少停工检修时间，提高分离机的使用率。
利用本发明的方法对碟片分离机转鼓进行平衡取得了满意的效果。
实施例1应用本发明方法对一批中国产的QTD-395分离机进行平衡，经平衡后，在靠近上轴承的机壳处，其振幅均小于5μ(单振幅)。
实施例2一台西德产的型号为TA60-04-506的碟片分离机，由于使用时间较长转鼓发生变形而造成剧烈振动，在工作转速下测得上轴承外圈处的振幅375μ，近上轴承处机壳的振幅为45μ(均为单振幅)。利用本发明方法进行平衡，在上、下平衡校正面共去重240克后，上轴承外圈处以及近上轴承的机壳处测得的振幅均降至5μ以下，使分离机恢复了正常而平稳的运转。
权利要求
1.立式碟片分离机单测点整机全速动平衡法，其特征是把一个用于测量分离机高转速和低转速下振动信号的测振传感器[1]安置在分离机的上轴承外圈处，用同该传感器相联的一台测振仪[2]及一台相位仪[3]显示测点处的振动幅值及相位，依据仪器显示的数据，由一阶和二阶振型确定的加重比例以及由实验确定的加重系数，计算出分离机在高转速和低转速时转鼓上、下加重面处的加重量和加重位置，通过矢量合成和换算，确定转鼓上、下平衡校正面处的去重量和去重位置，经机械去重实现该分离机的整机全速动平衡。
2.按照权利要求
1所述的单测点整机全速动平衡法，其特征是所述高转速是指分离机实际工作转速，而低转速为分离机转子系统(1.5～2)nK之间的任一转速，nK为转子系统一阶临界转速。
3.按照权利要求
1所述的单测点整机全速动平衡法，其特征是在进行动平衡时，转鼓内应充满同工作介质重度相接近的液体。
专利摘要
立式碟片分离机单测点整机全速动平衡法是对 采用立式悬臂挠性支承分离机的一种新的动平衡方 法。按此方法对分离机转鼓进行平衡时，仅需将置于 分离机上轴承外圈处的传感器在高速和低速下获得 的振动信号送入常规的测振仪和相位仪，再进行数 据处理，就能在整机上对分离机转鼓实现高精度平 衡。
文档编号B04B9/00GK85106075SQ85106075
公开日1987年4月29日 申请日期1985年8月7日
发明者周保堂, 任希宣, 贺世正 申请人:浙江大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan