平衡機(jī)是測(cè)量旋轉(zhuǎn)物體(轉(zhuǎn)子)不平衡量大小和位置的機(jī)器。
任何轉(zhuǎn)子在圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)時(shí),由于相對(duì)于軸線的質(zhì)量分布不均勻而產(chǎn)生離心力。這種不平衡離心力作用在轉(zhuǎn)子軸承上會(huì)引起振動(dòng),產(chǎn)生噪聲和加速軸承磨損,以致嚴(yán)重影響產(chǎn)品的性能和壽命。電機(jī)轉(zhuǎn)子、機(jī)床主軸、內(nèi)燃機(jī)曲軸、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、陀螺轉(zhuǎn)子和鐘表擺輪等旋轉(zhuǎn)零部件在制造過(guò)程中,都需要經(jīng)過(guò)平衡才能平穩(wěn)正常地運(yùn)轉(zhuǎn)。
根據(jù)平衡機(jī)測(cè)出的數(shù)據(jù)對(duì)轉(zhuǎn)子的不平衡量進(jìn)行校正,可改善轉(zhuǎn)子相對(duì)于軸線的質(zhì)量分布,使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)或作用于軸承上的振動(dòng)力減少到允許的范圍之內(nèi)。因此,平衡機(jī)是減小振動(dòng)、改善性能和提高質(zhì)量的必不可少的設(shè)備。
通常,轉(zhuǎn)子的平衡包括不平衡量的測(cè)量和校正兩個(gè)步驟,平衡機(jī)主要用于不平衡量的測(cè)量,而不平衡量的校正則往往借助于鉆床、銑床和點(diǎn)焊機(jī)等其他輔助設(shè)備,或用手工方法完成。有些平衡機(jī)已將校正裝置做成為平衡機(jī)的一個(gè)部分。
重力式平衡機(jī)和離心力式平衡機(jī)是兩類(lèi)典型的平衡機(jī)。重力式平衡機(jī)一般稱(chēng)為靜平衡機(jī)。它是依賴(lài)轉(zhuǎn)子自身的重力作用來(lái)測(cè)量靜不平衡的。
于兩根水平導(dǎo)軌上的轉(zhuǎn)子如有不平衡量,則它對(duì)軸線的重力矩使轉(zhuǎn)子在導(dǎo)軌上滾動(dòng),直至這個(gè)不平衡量處于最低位置時(shí)才靜止。
被平衡的轉(zhuǎn)子放在用靜壓軸承支承的支座上,在支座的下面嵌裝一片反射鏡。當(dāng)轉(zhuǎn)子不存在不平衡量時(shí),由光源射出的光束經(jīng)此反射鏡反射后,投射在不平衡量指示器的極坐標(biāo)原點(diǎn)。如果轉(zhuǎn)子存在不平衡量,則轉(zhuǎn)子支座在不平衡量的重力矩作用下發(fā)生傾斜,支座下的反射鏡也隨之傾斜并使反射出的光束偏轉(zhuǎn),這樣光束投在極坐標(biāo)指示器上的光點(diǎn)便離開(kāi)原點(diǎn)。根據(jù)這個(gè)光點(diǎn)偏轉(zhuǎn)的坐標(biāo)位置,可以得到不平衡量的大小和位置。
重力式平衡機(jī)僅適用于某些平衡要求不高的盤(pán)狀零件。對(duì)于平衡要求高的轉(zhuǎn)子,一般采用離心式單面或雙面平衡機(jī)。
離心式平衡機(jī)是在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,根據(jù)轉(zhuǎn)子不平衡引起的支承振動(dòng),或作用于支承的振動(dòng)力來(lái)測(cè)量不平衡。其按校正平面數(shù)量的不同,可分為單面平衡機(jī)和雙面平衡機(jī)。單面平衡機(jī)只能測(cè)量一個(gè)平面上的不平衡(靜不平衡),它雖然是在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行測(cè)量,但仍屬于靜平衡機(jī)。雙面平衡機(jī)能測(cè)量動(dòng)不平衡,也能分別測(cè)量靜不平衡和偶不平衡,一般稱(chēng)為動(dòng)平衡機(jī)。
離心力式平衡機(jī)按支承特性不同,又可分為軟支承平衡機(jī)和硬支承平衡機(jī)。平衡轉(zhuǎn)速高于轉(zhuǎn)子一支承系統(tǒng)固有頻率的稱(chēng)為軟支承平衡機(jī)。這種平衡機(jī)的支承剛度小,傳感器檢測(cè)出的信號(hào)與支承的振動(dòng)位移成正比。平衡轉(zhuǎn)速低於轉(zhuǎn)子一支承系統(tǒng)固有頻率的稱(chēng)為硬支承平衡機(jī),這種平衡機(jī)的支承剛度大,傳感器檢測(cè)出的信號(hào)與支承的振動(dòng)力成正比。
平衡機(jī)的主要性能用最小可達(dá)剩余不平衡量,和不平衡量減少率兩項(xiàng)綜合指標(biāo)表示。前者是平衡機(jī)能使轉(zhuǎn)子達(dá)到的剩余不平衡量的最小值,它是衡量平衡機(jī)較高平衡能力的指標(biāo);后者是經(jīng)過(guò)一次校正后所減少的不平衡量與初始不平衡量之比,它是衡量平衡效率的指標(biāo),一般用百分?jǐn)?shù)表示。
在現(xiàn)代機(jī)械中,由于撓性轉(zhuǎn)子的廣泛應(yīng)用,人們研制出了撓性轉(zhuǎn)子平衡機(jī)。這類(lèi)平衡機(jī)必須在轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速;除能測(cè)量支承的振動(dòng)或振動(dòng)力外,還能測(cè)量轉(zhuǎn)子的撓曲變形。撓性轉(zhuǎn)子平衡機(jī)有時(shí)安裝在真空防護(hù)室內(nèi),以適合汽輪機(jī)之類(lèi)轉(zhuǎn)子的平衡,它配備有抽真空系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、潤(rùn)滑油除氣系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等龐大的輔助設(shè)備。
根據(jù)大批量生產(chǎn)的需要,對(duì)特定的轉(zhuǎn)子能自動(dòng)完成平衡測(cè)量和平衡校正的自動(dòng)平衡機(jī),以及平衡自動(dòng)線,現(xiàn)代已大量的裝備在汽車(chē)制造、電機(jī)制造等工業(yè)部門(mén)。
當(dāng)今世界有許多常見(jiàn)的平衡工件,如風(fēng)扇葉輪、汽車(chē)車(chē)輪、汽車(chē)零部件、空調(diào)葉片、攪拌機(jī)、廢物處理、家用電器等。
這些工件是工作條件所必需的設(shè)備,而動(dòng)平衡機(jī)在工業(yè)中經(jīng)常使用。動(dòng)平衡機(jī)雖常說(shuō)是對(duì)是錯(cuò),但仍有必要了解一般動(dòng)平衡機(jī)的特點(diǎn)。
平衡機(jī)平衡作用:
動(dòng)平衡雖然是所有動(dòng)平衡機(jī)的基本功能,但平衡齒輪箱單獨(dú)使用,并采用總體規(guī)劃,這種方法有助于設(shè)備實(shí)現(xiàn)更好的平衡。
而且,根據(jù)客戶(hù)的不同需求,可以調(diào)整自身結(jié)構(gòu),達(dá)到更好的工作環(huán)境習(xí)慣。
動(dòng)平衡機(jī)結(jié)構(gòu):動(dòng)平衡機(jī)具有特殊的結(jié)構(gòu),如降噪設(shè)備。這種結(jié)構(gòu)可以使動(dòng)平衡機(jī)具有較大的表面積。
齒輪、風(fēng)扇等部位采用更先進(jìn)的研磨技術(shù)。所有使用動(dòng)平衡機(jī)的客戶(hù)都會(huì)發(fā)現(xiàn)噪音很小,溫度上升很慢,動(dòng)平衡機(jī)具有很高的工作穩(wěn)定性。
此外,動(dòng)平衡機(jī)的功率也很高。它大大增加了。
動(dòng)平衡機(jī)裝置方法:
根據(jù)具體應(yīng)用情況,可以選擇橫向、扭轉(zhuǎn)臂等平衡機(jī)裝置方法,以保證其工作的最大效率。
此外,根據(jù)動(dòng)平衡機(jī)的變速箱種類(lèi)不同,平衡能力也會(huì)有所不同,因此客戶(hù)可以根據(jù)自己的需要選擇方法。
動(dòng)平衡機(jī)型號(hào):平衡器變速箱具有平行軸、臥式、立式等多種形狀。
它們的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,使用規(guī)模也很廣,而且隨著企業(yè)的需要,越來(lái)越多的動(dòng)態(tài)平衡機(jī)將被長(zhǎng)期使用。
動(dòng)平衡機(jī)也有多種類(lèi)型,技術(shù)人員將根據(jù)企業(yè)的需要和商場(chǎng)的先進(jìn)技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整或更新。
動(dòng)平衡機(jī)作為技術(shù)性含量比較高的機(jī)械產(chǎn)品,由于對(duì)平衡機(jī)不夠了解,在選擇和使用平衡機(jī)過(guò)程中,難免會(huì)存在誤區(qū)。
下面小編給大家介紹下關(guān)于動(dòng)平衡機(jī)的幾個(gè)誤區(qū)。
1.平衡轉(zhuǎn)速和平衡精度
由于對(duì)平衡機(jī)不夠了解,客戶(hù)一般認(rèn)為做動(dòng)平衡的平衡轉(zhuǎn)速越高,平衡精度越好,其實(shí)不然。
一臺(tái)好的硬支承平衡機(jī)(剛性擺架的平衡機(jī))能在越低的轉(zhuǎn)速下正確測(cè)量出不平衡量的大小,而不是轉(zhuǎn)速越高,平衡精度越好。
針對(duì)不同質(zhì)量和形態(tài)的轉(zhuǎn)子,我們會(huì)采用不同的平衡轉(zhuǎn)速,以達(dá)到平衡機(jī)的較高測(cè)量效率和測(cè)量精度。
一般來(lái)說(shuō),硬支承平衡機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在200-1500r/min范圍內(nèi),可滿(mǎn)足大多數(shù)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的要求;
對(duì)于軟支承平衡機(jī)來(lái)說(shuō),平衡轉(zhuǎn)速和平衡精度會(huì)有一定關(guān)系,在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),平衡轉(zhuǎn)速和平衡精度成線性關(guān)系。
2.轉(zhuǎn)子質(zhì)量和平衡機(jī)較大承載質(zhì)量
在平衡機(jī)選型過(guò)程中,轉(zhuǎn)子質(zhì)量和平衡機(jī)較大承載質(zhì)量是關(guān)鍵參考指標(biāo)。不同質(zhì)量的轉(zhuǎn)子會(huì)選用不同型號(hào)的平衡機(jī)。
轉(zhuǎn)子質(zhì)量一般保持在平衡機(jī)較大承載質(zhì)量的百分之二十五至百分之八十,平衡機(jī)的平衡精度和平衡效率較好,使用壽命較長(zhǎng)。
3.轉(zhuǎn)子平衡狀態(tài)和工作狀態(tài)
有的客戶(hù)認(rèn)為轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡時(shí)的支承方式要和工作時(shí)的支承方式一致,轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡精度才能符合工作要求,這是因?yàn)閷?duì)平衡機(jī)不夠了解導(dǎo)致的。
平衡機(jī)是對(duì)轉(zhuǎn)子單位質(zhì)量?jī)?nèi)不平衡量的檢測(cè)和校正,確保轉(zhuǎn)子在現(xiàn)有的平衡機(jī)技術(shù)條件下,達(dá)到該轉(zhuǎn)子質(zhì)量范圍內(nèi)不平衡量的較小值。
轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡是對(duì)轉(zhuǎn)子本身單位質(zhì)量范圍的調(diào)整,它的精度和平衡狀態(tài)時(shí)沒(méi)有關(guān)系的,客戶(hù)只需正確安裝轉(zhuǎn)子,就可放心使用設(shè)備。
4.工作轉(zhuǎn)速和平衡轉(zhuǎn)速
經(jīng)過(guò)對(duì)客戶(hù)想法、意見(jiàn)的采集和整理,有些客戶(hù)認(rèn)為平衡轉(zhuǎn)速要達(dá)到轉(zhuǎn)子的工作轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡精度才會(huì)符合標(biāo)準(zhǔn),這是因?yàn)榭蛻?hù)對(duì)平衡轉(zhuǎn)速的概念理解不清晰導(dǎo)致的。
平衡轉(zhuǎn)速:
平衡機(jī)在做動(dòng)平衡校驗(yàn)時(shí)的轉(zhuǎn)速,對(duì)于剛性轉(zhuǎn)子在保證精度的前提下,盡可能選擇較低轉(zhuǎn)速,即平衡機(jī)在標(biāo)定的平衡轉(zhuǎn)速下,能以較高效率測(cè)出轉(zhuǎn)子的不平衡量。
平衡轉(zhuǎn)速的大小主要和轉(zhuǎn)子的質(zhì)量,形態(tài)等有關(guān)系,一般來(lái)說(shuō),轉(zhuǎn)子質(zhì)量越大,平衡轉(zhuǎn)速越低,和工作轉(zhuǎn)速?zèng)]有關(guān)系。