专利名称：一种动平衡机机械装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机器或结构部件动态平衡的测试装置，是一种动平衡机机械装置。
背景技术：
动平衡是旋转类产品生产、制造过程中必须解决的一个基本的共性问题，其优劣程度直接决定产品的工作性能、使用寿命，对产品的质量产生巨大的影响。特别是目前设备向高速化、高效化和高精化方向发展，动平衡问题已日益突出，在一些领域成为了制约整个行业产品质量提升的关键因素。如具有广泛应用场合和巨大市场潜力的电动工具行业，大量产品的工作速度已从原来每分钟几千转向上万转、甚至几万转方向攀升，带来了同电机转子动平衡性能直接相关的振动烈度增大、使用噪声提高以及产品寿命缩短等诸多问题，造成质次价低、难以在国际大市场竞争中立足的尴尬局面。目前国内的电机转子动平衡技术在平衡精度、质量方面还难以满足产品向高性能方向发展的需要，因此研制、开发高精度、高质量的动平衡机成为必要。
动平衡机主要由机械支承系统、驱动系统和测量系统组成。由于动平衡机支承结构、轴承、驱动系统的振动以及电气系统的干扰等原因，通常测试信号中除不平衡信号外，还包含很多噪声。特别是当不平衡量很小时，其信噪比S/N相当恶劣，从而导致动平衡的测试精度降低，尤其是平衡机技术指标最小可达剩余不平衡量无法进一步提高。目前国内外对动平衡机测试系统的研究比较多，对机械系统结构考虑较少，主要利用滤波来消除干扰，提高不平衡信号的信噪比，但滤波并非万能，其能力也取决于噪声信号的成分。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种动平衡机械装置，装置中尽量减少干扰，并使干扰尽可能远离不平衡信号，配合不平衡信号提取，提高动平衡机的精度，另外在结构设计方面，尽量降低机械系统调整的难度，减少了调整时间。
本实用新型采用的技术方案如下它包括两个弹性支承部件、分别装在两个弹性支承部件的轴向定位部件、驱动部件、装有T型槽板的机座。其结构如下1.弹性支承部件包括弹性支座、压板、V型支承、尼龙条、导向键、调节螺钉、压电传感器；V形面上贴有尼龙条的V型支承一边可嵌入弹性支座的单面斜槽内，另一边和压板相配，用螺栓连接压板和弹性支座，V型支承的下面装有调节螺钉；压电传感器一面受力面加调整垫片用螺纹联接固定在弹性支座弹性面上，压电传感器另一受力面加垫片、钢珠，用固定在弹性支座的固定面上预紧螺钉顶在钢珠上；弹性支承部件上的导向键嵌在T型槽板上定位并固紧；2.驱动部件包括驱动支架、升降螺杆、升降螺杆支座、导向平键、二级带传动、电机、升降旋钮、圆柱销、紧定螺钉；在升降螺杆支座上装有驱动支架，驱动支架的一端装入升降螺杆支座的孔内，用导向平键形成滑动配合，驱动支架的一端与升降螺杆支座上的升降螺杆用螺纹连接，用紧定螺钉固定，在驱动支架的另一端上装有电机，通过电机带动二级带传动，由第二级带传动的圈带与被测转子相接触；驱动部件位于两弹性支承部件之间；3.转子轴向定位部件包括轴向定位顶杆、顶杆套、导向块、导向架及固定旋钮，开有导向槽的导向架的一端固定在弹性支座，导向槽内装有导向块，导向块的一端与固定旋钮用螺纹连接，轴向定位顶杆的一端装有顶杆套，另一端与导向块螺纹连接；与现有动平衡机机械系统相比，本实用新型有以下优点1.驱动部件隔离/不隔离结构，隔离可消除驱动部件低频、50Hz工频及其谐波信号的干扰，极大提高了测量小信号时信号的信噪比；不隔离用于测试精度要求不高，平衡机位置不固定的场合；2.压力传感器采用点接触式安装，减少传感器横向干扰的影响，提高了动平衡机的测试精度；3.嵌入式V型支承单边压板固定结构，极大提高的支承高度调节的方便性，减少了调整的时间；4.转子轴向定位装置，结构简单，调整方便；5.整个系统采用模块化设计，产品适应性好。接口界面标准化，弹性支座可选择，V型支承可换为滚子支承，极大的提高了测试转子的范围。
图1为动平衡机机械装置纵向结构示意图；图2为动平衡机机械装置俯视图；图3为弹性支承部件纵向结构示意图；图4为弹性支承部件俯视图；图5为驱动部件侧向结构示意图；
图6为转子轴向定位部件纵向结构示意图；图7为转子轴向定位部件俯视图；图8为驱动部件和机座隔离的安装方式局部纵向视图；图9为驱动部件和机座隔离的安装方式局部俯视图。各序号名称如下1-弹性支承部件1.1-弹性支座1.2-压板1.3-V型支承1.4-尼龙条1.5-调整垫片1.6-压电传感器1.7-垫片1.8-钢珠1.9-预紧螺钉1.10-导向键1.11-螺栓1.12-调节螺钉2-驱动部件2.1-驱动支架2.2-导向平键2.3-紧定螺钉2.4-升降螺杆支座2.5-升降螺杆2.6-圆柱销2.7-升降旋钮2.8-电机2.9-二级带传动2.10-圈带2.11-升降螺杆支座上用于和机座底板相连的圆孔3-轴向定位部件3.1-导向架3.2-导向块3.3-轴向定位顶杆3.4-顶杆套3.5-固定旋钮4-T型槽板5-机座5.1-机座底板6-垫板7-地基8-螺栓连接具体实施方式
以下结合附图阐明本实用新型的结构与工作原理。
本实用新型由弹性支承部件1、驱动部件2、T型槽板4、机座5、左、右轴向定位部件3等结构组成；T型槽板4整体加工而成，上面安装弹性支承部件4，下部和机座5固定，弹性支座1.1沿导向键1.10可在T型槽板4的T型槽内左、右移动；机座5由钢板焊接而成，座内加焊接筋板加固；驱动部件2的底座可通过螺纹联接固定在机座底板5.1上、也可和机座不接触，直接固定在混凝土的地基7上，后者一般用于高精度的测量以及平衡机位置较固定的场合；左、右轴向定位部件3各通过螺钉分别固定在左、右弹性支座1.1上。动平衡机机械装置纵向视图如图1所示，俯视图如图2所示，图示为驱动部件2不隔离方式。
弹性支承部件1包括弹性支座1.1、压板1.2、V型支承1.3、尼龙条1.4、导向键1.10、调节螺钉1.12、压电传感器1.6；V型支承1.3一边可入弹性支座1.1的单面斜槽内，另一边和压板1.2相配，通过螺栓1.11连接压板1.2和弹性支座1.1，压板1.2楔紧V型支承1.3，进而将V型支承1.3紧固在弹性支座1.1上。调整V型支承1.3高度时，只需放松一边的螺栓1.11，调节连接在V型支承1.3下部的调节螺钉1.12即可调节V型支承1.3的高度；压电传感器1.6一面受力面加调整垫片1.5通过螺纹联接固定在弹性支座1.1的弹性面上，调整垫片1.5厚度需调整，保证传感器1.6接线端子冲下，以利于接线。另一受力面通过垫片1.7、钢珠1.8用固定在弹性支座1.1的固定面上预紧螺钉1.9顶在钢球1.8上，减少传感器1.6的横向干扰，预紧螺钉1.9可控制传感器1.6的预紧程度。弹性支承部件1纵向视图如图3所示，俯视图如图4所示。
驱动部件2侧向视图如图5所示，驱动部件2包括驱动支架2.1、升降螺杆2.5、升降螺杆支座2.4、导向平键2.2、二级带传动2.9、电机2.8、升降旋钮2.7、圆柱销2.6、紧定螺钉2.3等。升降旋钮2.7和升降螺杆2.5通过圆柱销2.6连接，调节升降旋钮2.7带动升降螺杆2.5转动，从而带动驱动支架2.1(导向平键2.2用螺钉固定在驱动支架2.1上)沿升降螺杆支座2.4的键槽轴向移动来调节驱动支架2.1的高度，保证圈带2.10和测试转子的接触，从而控制圈带2.10的张紧。当驱动支架板2.1高度位置调整好后，用紧定螺钉2.3加以固定；电机2.8通过二级带传动2.9带动圈带2.10运动，由圈带2.10驱动被测转子。
转子轴向定位部件3包括轴向定位顶杆3.3、顶杆套3.4、导向块3.2、导向架3.1及固定旋钮3.5；轴向定位顶杆3.3(头部装有耐磨的顶杆套3.4)通过螺纹安装在导向块3.2上，导向块3.2可沿导向架3.1左、右移动以适应转子轴端不同的轴向位置，当位置确定后，拧紧固定旋钮3.5(固定旋钮3.5和导向块3.2采用螺纹连接)把导向块3.2固定在导向架3.1上，另外轴向定位顶杆3.3还可以通过螺纹调节高度以适应转子轴端不同的高度位置。轴向定位部件3纵向视图如图6所示，俯视图如图7所示。
驱动部件2和机座5隔离的安装方式(局部视图)纵向视图如图8所示，俯视图如图9所示，在机座底板5.1圆孔内加一基础垫板6，垫板6厚度要比机座底板5.1圆孔处的厚度厚，以使加在其上的驱动部件2的升降螺杆支座2.4底部和机座底板5.1不接触，通过螺栓连接8将驱动部件2和垫板6直接固定在混凝土的地基7上，达到隔离驱动部件2的目的；驱动部件2和机座5不隔离的安装方式如图1所示，驱动部件2的升降螺杆支座2.4底部(留有用于和基座底板5.1相连的圆孔2.11)可通过螺纹联接固定在机座底板5.1上。
结合本动平衡机基于DSP的动平衡测试系统，在驱动系统隔离的安装方式下，通过测试，转子最小剩余不平衡量可达0.2g·mm/kg，一次不平衡减少率可达95％。
权利要求1.一种动平衡机机械装置，其特征在于它包括两个弹性支承部件(1)、分别装在两个弹性支承部件(1)上的轴向定位部件(3)、驱动部件(2)、装有T型槽板(4)的机座(5)；其结构如下1)弹性支承部件(1)包括弹性支座(1.1)、压板(1.2)、V型支承(1.3)、尼龙条(1.4)、导向键(1.10)、调节螺钉(1.12)、压电传感器(1.6)；V形面上贴有尼龙条(1.4)的V型支承(1.3)一边嵌入弹性支座(1.1)的单面斜槽内，另一边和压板(1.2)相配，用螺栓(1.11)连接压板(1.2)和弹性支座(1.1)，V型支承(1.3)的下面装有调节螺钉(1.12)；压电传感器(1.6)一面受力面加调整垫片(1.5)用螺纹联接固定在弹性支座(1.1)的弹性面上，压电传感器(1.6)另一受力面加垫片(1.7)、钢珠(1.8)，用固定在弹性支座(1.1)的固定面上预紧螺钉(1.9)顶在钢珠(1.8)上；弹性支承部件(1.1)上的导向键(1.10)嵌在T型槽板(4)上定位并固紧；2)驱动部件(2)包括驱动支架(2.1)、升降螺杆(2.5)、升降螺杆支座(2.4)、导向平键(2.2)、二级带传动(2.9)、电机(2.8)、升降旋钮(2.7)、圆柱销(2.6)、紧定螺钉(2.3)；在升降螺杆支座(2.4)上装有驱动支架(2.1)，驱动支架(2.1)的一端装入升降螺杆支座(2.4)的孔内，用导向平键(2.2)形成滑动配合，驱动支架(2.1)的一端与升降螺杆支座(2.4)上的升降螺杆(2.5)用螺纹连接，用紧定螺钉(2.3)固定，在驱动支架(2.1)的另一端上装有电机(2.8)，通过电机(2.8)带动二级带传动(2.9)，由第二级带传动的圈带(2.10)与被测转子相接触；驱动部件(2)位于两弹性支承部件(1)之间；3)转子轴向定位部件(3)包括轴向定位顶杆(3.3)、顶杆套(3.4)、导向块(3.2)、导向架(3.1)及固定旋钮(3.5)，开有导向槽的导向架(3.1)的一端固定在弹性支座(1.1)上，导向槽内装有导向块(3.2)，导向块(3.2)的一端与固定旋钮(3.5)用螺纹连接，轴向定位顶杆(3.3)的一端装有顶杆套(3.4)，另一端与导向块(3.2)螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的动平衡机机械装置其特征在于驱动部件(2)的升降螺杆支座(2.4)的底座通过螺纹联接固定在机座底板(5.1)上。
3.根据权利要求1所述的动平衡机机械装置其特征在于驱动部件(2)的升降螺杆支座(2.4)底座和机座(5)不接触，驱动部件(2)直接通过垫板(6)用螺纹连接固定在混凝土的基础(7)上。
专利摘要本实用新型公开了一种动平衡机机械装置。包括用于安装被测转子用的V型支承组成的、其上装有传感器的两个弹性支承部件，分别装在两个弹性支承部件上的轴向定位部件，两个弹性支承部件安装在机架的T型槽板上，驱动部件位于两弹性支承部件之间，驱动部件上的圈带与被测转子相接。采用驱动部件隔离/不隔离结构、压力传感器点接触安装方式、使圈带干扰信号远离有用信号的带传动结构设计、V型支承，尽量减少噪声干扰，并使干扰尽可能远离不平衡信号，配合不平衡信号提取，提高动平衡机的精度。另外采用嵌入式V型支承单边压板固定、螺旋传动调节圈带的张紧、转子轴向定位等机械结构，降低机械系统调整的难度，减少了调整时间。
文档编号G01M1/02GK2604675SQ0322948
公开日2004年2月25日 申请日期2003年3月12日 优先权日2003年3月12日
发明者潘双夏, 刘健 申请人:浙江大学