一种大型叶轮工件动平衡测量、加工校正一体机的制作方法

本实用新型涉及一种动平衡测量、加工校正一体机，具体的说，涉及一种大型叶轮工件动平衡测量、加工校正一体机。

背景技术：

高速旋转机械受物料的影响较大，工件的多种原因都会对机器的转子系统造成不平衡故障。而旋转机械的振动故障有70%来源于转子系统的不平衡。通常,新加工的转子使用前进行动平衡校正，或者对于振动较大的转子,进行拆除处理,直接更换转子等，重新安装后运行,达到降低振动的目的。为了保障人员的安全与生产的正常运行，大型轮形工件需进行动平衡校正。

一般进行动平衡测试后，在测出不平衡的位置和大小后，或是直接将它去掉，或是在它的对称方向加上和它相应的质量来平衡它的效应，即通过去重或配重完成动平衡。而对于大型叶轮等工件一般采用去重的方式。

目前最常用的方式是叶轮在动平衡机上进行动平衡测量，测量工件不平衡量的大小和相角位置。例如将叶轮放置在工作台左右支承架上高速旋转，当叶轮转动时，若转子存在不平衡质量，将产生惯性力，经过一定的计算转换，就可以获得转子左右两个校正平面上应减少的质量大小与相位，然后将叶轮取下后，通过人工打磨的方式进行去重，然后将打磨后的叶轮放置到动平衡机上，再次进行动平衡测量，如果还存在不平衡，继续计算转换进行人工打磨。不但效率低，劳动强度大，增加成本，同时打磨过程产生的粉尘对人员健康造成影响。

如中国专利cn201320514138.4公开了一种用于不平衡测量的动不平衡机，包括主机机体、左支撑机构、右支撑机构、量值传感器、相位传感器、判断传感器与计数传感器，其中，左、右支撑机构的侧部各设置有一个，左支撑机构中左振动摆架上设置有计数传感器，右支撑机构的右振动摆架上设置有判断传感器，且在右支撑机构上设置有与判断传感器相对的相位传感器，使用时，量值传感器、相位传感器对被测零件动不平衡的量值、相位信号进行检测，判断传感器、计数传感器对被测零件上下机进行检测，并对合格零件的数量进行累计。本设计不仅能杜绝不平衡超差的零件流入下道工序，而且能对被测零件的合格数量进行实时监控，自动化程度较高，节约人力资源，降低成本消耗。

上述实用新型专利只能对于不平衡超差的工件进行检测，无法对于动平衡检测后的工件进行加工处理。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种大型叶轮工件动平衡测量、加工校正一体机，可以在同一设备上完成对大型轮形工件动平衡测量和去重加工校正，避免多次装夹工件，提高了工作效率；取消了人工打磨工序，降低了劳动强度，改善了工作环境。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种大型叶轮工件动平衡测量、加工校正一体机，包括动平衡检测装置，所述动平衡检测装置的侧部设有加工去重装置，叶轮工件在动平衡检测装置上进行动平衡测量后，通过去重加工装置实现铣削加工处理。

进一步地，包括转轴、铣削头，转轴用于带动叶轮工件转动，铣削头用于实现铣削加工处理；

该一体机还包括x轴，叶轮工件可沿x轴移动靠近或远离铣削头；

该一体机还包括y轴、z轴及b轴，铣削头可沿y轴、z轴移动，铣削头可绕b轴旋转，实现对叶轮工件不同位置的加工。

进一步地，所述动平衡检测装置设置在工作台上；所述动平衡检测装置包括工件装夹组件，所述工件装夹组件包括顶尖和气动夹筒；所述顶尖和气动夹筒设置在叶轮工件的两端；

所述顶尖、气动夹筒均与转轴同轴设置。

进一步地，所述工件装夹组件还包括用于支撑叶轮工件左支撑架和右支撑架，所述左支撑架和右支撑架间隔固定设置在工作台的上；

所述左支撑架和右支撑架的顶部设置有v型槽。

进一步地，所述工作台滑动设置在x轴支座；

所述铣削头固定设置在旋转轴上，所述旋转轴为b轴；所述旋转轴转动连接在b轴支座上，所述b轴支座通过滑动设置在y轴支座上；所述y轴支座的底部滑动设置在z轴支座上。

进一步地，所述气动夹筒固定设置在转轴的一端，所述转轴内设有通孔，所述通孔的右端与进气口相连通；所述通孔内滑动设置有芯轴。

进一步地，所述动平衡检测装置还包括两个振动传感器和光电头；所述振动传感器用于感应工件的振动信号；两个振动传感器分别固定安装在左支撑架和右支撑架上；

所述光电头与振动传感器对应设置；所述光电头用于收集振动传感器感应的振动信号。

进一步地，所述顶尖设置在气缸的伸缩杆上，所述顶尖与气缸的伸缩杆转动连接；所述气缸固定设置在左侧板上；所述左侧板固定连接在工作台上。

进一步地，所述转轴穿过右侧板，并与右侧板转动连接；

所述转轴的另一端通过传动装置与电机传动连接；所述右侧板竖直固定在工作台上。

进一步地，所述b轴支座的侧部竖向设置有两个第二导轨；两个第二导轨相互平行；所述b轴支座滑动设置在第二导轨上；

所述y轴支座通过第三导轨滑动设置在z轴支座上；所述第三导轨数量为两个，两个第三导轨沿z轴相互平行；所述第三导轨固定设置在z轴支座上。

本实用新型采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

1、可以实现在同一设备上完成对大型轮形工件动平衡测量和去重加工校正，将测量和加工校正合二为一，无需再将测量的工件取下再次安装加工，避免多次装夹工件，动平衡检测加工效率提高了1倍以上。

2、取消了人工打磨工序，降低了劳动强度，改善了工作环境。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型另一视角的结构示意图；

图3是本实用新型的主视图；

图4是图3的左视图；

图5是图3的俯视图；

图6是工件装夹组件的结构示意图；

图中，

1-工作台，2-左支撑架，3-右支撑架，4-气缸，5-顶尖，6-气动夹筒，7-芯轴，8-转轴，81-通孔，9-刹车盘，10-进气口，11-传动装置，12-电机，13-x轴支座，14-第一导轨，15-y轴支座，16-第二导轨，17-z轴支座，18-第三导轨，19-b轴支座，20-铣削头，21-b轴，22-c轴，23-左侧板，24-右侧板。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

实施例1

如图1-6共同所示，本实用新型提供一种大型叶轮工件动平衡测量、加工校正一体机。

本实用新型涉及x轴、y轴、z轴三轴空间坐标系、以及b轴、c轴两个回转轴。

所述动平衡测量、加工校正一体机包括动平衡检测装置；所述动平衡检测装置的侧部设置有加工去重装置。

所述动平衡检测装置包括工作台1，所述工作台1上设置有工件装夹组件、动平衡检测组件。

所述工件装夹组件包括顶尖5和气动夹筒6；所述顶尖5和气动夹筒6同轴设置在叶轮工件的两侧；所述顶尖5用于顶住叶轮端部，以保证叶轮旋转时的稳定性；所述顶尖5与叶轮工件上的转动轴同轴设置；叶轮工件上的转动轴为c轴22；所述c轴22与z轴相互平行；所述顶尖5设置在气缸4的伸缩杆上，所述顶尖5与气缸4的伸缩杆转动连接，以保证顶尖5自由转动。

所述气缸4固定设置在左侧板23的顶部，所述左侧板23为倒l型板；所述左侧板23底部固定连接在工作台1上。

所述气动夹筒6固定设置在转轴8的一端，所述转轴8穿过右侧板24，并与右侧板24转动连接；所述转轴8的另一端通过传动装置11与电机12传动连接。

所述右侧板24竖直固定在工作台1上。

所述转轴8内设置有通孔81，所述通孔81的右端与进气口10相连通；所述进气口10与气路系统相连；所述通孔81内滑动设置有芯轴7，通过进气口10通气加压，使芯轴7在通孔81内向左滑动。

所述转轴8上还设置有刹车盘9，所述刹车盘9用于刹车制动；所述刹车盘9固定在右侧板24上远离气动夹筒6的一侧。

所述工件装夹组件还包括左支撑架2和右支撑架3；所述左支撑架2和右支撑架3间隔设置在工作台1上；所述左支撑架2和右支撑架3用于支撑叶轮工件；所述左支撑架2和右支撑架3的顶部设置有用于放置叶轮工件的v型槽；所述左支撑架2和右支撑架3设置在左侧板23和右侧板24之间。

所述动平衡检测组件包括两个振动传感器和光电头；两个振动传感器分别固定安装在左支撑架2和右支撑架3上；所述振动传感器感应工件的振动信号；所述光电头与振动传感器对应设置；所述光电头用于收集振动传感器感应的振动信号。

当工件转动时，若工件存在不平衡质量，将产生惯性力，其水平分量将在左支撑架2和右支撑架3上分别产生振动，只要拾取两个支撑架上的水平振动信号，经过一定的转换，就可以获得工件左右两个校正平面上应增加或减少的质量大小与相位。

所述工作台1滑动设置在x轴支座13上，具体地，所述工作台1通过第一导轨14滑动设置在x轴支座13，所述第一导轨14数量为两个；两个第一导轨14沿x轴相互平行设置；所述第一导轨14固定设置在x轴支座13上。所述加工去重装置包括铣削头装置，所述铣削头装置包括铣削头20，所述铣削头20自身可旋转；所述铣削头装置固定设置在旋转轴上，所述旋转轴转动连接在b轴支座19上，所述旋转轴为b轴21；b轴21与y轴相互平行；所述铣削头装置通过b轴21实现铣削头20的摆动。

所述铣削头装置可以分别沿y轴和z轴移动，以满足不同的加工位置。

所述b轴支座19滑动设置在y轴支座15上；具体地，所述b轴支座19的侧部竖向设置有两个第二导轨16；两个第二导轨16相互平行；所述b轴支座19滑动设置在第二导轨16上；通过b轴支座19沿第二导轨16滑动，实现铣削头20沿y轴移动。

所述y轴支座15的底部滑动设置在z轴支座17上，具体地，所述y轴支座15通过第三导轨18滑动设置在z轴支座17上；所述第三导轨18数量为两个，两个第三导轨18沿z轴相互平行；所述第三导轨18固定设置在z轴支座17上；通过y轴支座15在z轴支座17上沿z轴滑动，实现铣削头20沿z轴移动。

本实用新型的工作原理：

工作时，将叶轮工件放置到左支撑架2和右支撑架3上，气缸4动作推动顶尖5顶住叶轮工件转动轴的一端，将叶轮工件转动轴的另一端推入气动夹筒6内，并与芯轴7的端部相抵触；然后用气动夹筒6夹紧叶轮工件，启动电机12，通过传动装置11带动转轴8转动，从而带动叶轮工件旋转，通过动平衡检测装置测量叶轮动平衡。系统根据测量的不平衡值进行计算，计算出去量铣削范围和去量铣削深度。测量结束后，通过去重加工装置对工件进行铣削去量，加工时，铣削头20通过x轴、y轴、z轴、b轴四轴联动，调整至加工位置，c轴起分度作用。

叶轮工件动平衡检测和去重加工校正完成后，气缸4带动顶尖5退回，从进气口10向转轴8的通孔81内通气，压力增大，使芯轴7向左滑动将叶轮工件推出气动夹筒6外。

本实用新型可以实现在同一设备上完成对大型轮形工件动平衡测量和去重加工校正，将测量和加工校正合二为一，无需再将测量的工件取下再次安装加工，避免多次装夹工件，动平衡检测加工效率提高了1倍以上。

本实用新型取消了人工打磨工序，降低了劳动强度，改善了工作环境。

以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。