阅读说明：本技术 一种高速动平衡机的检验方法与装置 (Method and device for testing high-speed dynamic balancing machine ) 是由 盛德恩 赵梦梦 孟庆慈 马建军 于 2021-03-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种高速动平衡机的检验方法与装置,装置的核心为一套激振主轴,由芯轴、高速滚动轴承、配重盘、检验质量块和壳体等零件组成。配重盘上对称加工有配重孔,用于安装检验质量块,配重孔的几何位置精确加工,检验质量块精确控制,可进行计量认证。使用时,激振主轴由高速动平衡机自身的驱动系统驱动,摆架不平衡量(或振动)幅值和相位都由高速动平衡机自带的测量系统测量,从而实现对高速动平衡机的整个测量系统进行检验。该检验方法及装置的使用,将有助于行业标准的完善,并推动高速动平衡机行业标准的实施。(The invention provides a method and a device for testing a high-speed dynamic balancing machine. The balance weight disk is symmetrically provided with balance weight holes for installing the check mass block, the geometric positions of the balance weight holes are accurately machined, the check mass block is accurately controlled, and the metering authentication can be carried out. When the device is used, the excitation main shaft is driven by a driving system of the high-speed dynamic balancing machine, and the amplitude and the phase of the unbalance amount (or vibration) of the swing frame are measured by a measuring system of the high-speed dynamic balancing machine, so that the whole measuring system of the high-speed dynamic balancing machine is tested. The use of the inspection method and the inspection device is beneficial to the perfection of the industrial standard and promotes the implementation of the industrial standard of the high-speed dynamic balancing machine.)

一种高速动平衡机的检验方法与装置

技术领域

本发明涉及高速动平衡及超速试验领域，具体而言，是一种高速动平衡机的检验方法与装置，该检验方法及装置的使用，将能实现对高速动平衡机整个系统的检验，有助于行业标准的完善，并推动高速动平衡机行业标准的实施。

背景技术

高速动平衡机是专门用于挠性转子动平衡测量的试验设备。它不像低速动平衡机那样量大面广，而是一种专业性很强的设备。目前还没有针对该种设备的国际标准或国家标准。2017年，我国制定了行业标准《JB/T13220-2017 高速动平衡机》第一版。针对该种设备的性能描述和检验方法还在探索中。

目前的实践和上述标准，都是采用附加激振电机进行设备的激励检验，该方法存在一定的局限性，主要有以下几个方面。

1）由于不使用高速动平衡机自身的驱动系统，因此也就不能检验高速动平衡机自身的相位测量系统，故检验是不完整的。

2）受激振电机参数的影响，往往不能做到全转速范围的检验。

3）检测系统包括激振电机、调频驱动控制系统、单独的测量与数据采集系统、专业的检测软件等。系统庞大复杂，需要专业人士操作，不利于高速动平衡机检验的广泛应用，不能满足高速动平衡机用户自主进行定期及日常检验的需求。

鉴于激振电机检验法的上述特征，该装置和方法较适合于高速动平衡机制造厂家，设备出厂前对高速动平衡机摆架这个核心部件进行质量检验，而不适合用户现场对整台设备进行检验。

发明内容

针对上述实际情况，本发明提出了一种高速动平衡机检验方法和装置。

本发明的核心是一套激振主轴，用于高速动平衡机的检验。其结构示意图如附图1所示。

芯轴13是本装置的核心零件，它通过两个高速滚动轴承6支承在主轴壳体14上。

芯轴13两端装有结构及尺寸完全相同的两个配重盘2。

配重盘2上对称打有配重孔7，使其在未加载检验质量块时自身是平衡的。

配重孔7用于安装检验质量块，检验质量块由螺钉质量9和螺孔质量10组成，成组使用，并且两端配重盘同相位配重孔同时加装检验质量块。

配重孔7的几何位置精确加工，螺钉质量10和螺孔质量11组成的检验质量块质量精确控制，可进行溯源计量认证。

主轴壳体14两端配备端盖3，用螺钉12固定，用于定位高速滚动轴承6外环。

两端高速滚动轴承6内环用定位套15定位，直接通过配重盘2压紧。

芯轴13的左端装有接口法兰1，接口法兰1上加工有定心止口和螺纹孔，用于与驱动轴连接，并连接到高速动平衡机的驱动系统接口上。

接口法兰1与芯轴13之间通过六方截面配合，用于传扭。

接口法兰1直接压紧左配重盘，用锁紧螺母9锁紧。

右侧配重盘用卡环8固定在芯轴13上。

整个激振主轴通过中间环5安装于摆架轴承座4上。

附图说明

图1为本发明一种高速动平衡机的检验方法与装置的示意图。

其组成有轴承座下瓦座1、配重盘2、端盖3、摆架轴承座4、中间环5、高速滚动轴承6、配重孔7、卡环8、锁紧螺母9、螺钉质量10、螺孔质量11、螺钉12、芯轴13、支承杆簧14、定位套15。

具体实施方式

本发明的思路是设计一套激振主轴，用于高速动平衡机的检验。其结构示意图如附图1所示。

芯轴13是本装置的核心零件，它通过两个高速滚动轴承6支承在主轴壳体14上。

芯轴13两端装有结构及尺寸完全相同的两个配重盘2。

配重盘2上对称打有配重孔7，使其在未加载检验质量块时自身是平衡的。

配重孔7用于安装检验质量块，检验质量块由螺钉质量9和螺孔质量10组成，成组使用，并且两端配重盘同相位配重孔同时加装检验质量块。

配重孔7的几何位置精确加工，螺钉质量10和螺孔质量11组成的检验质量块质量精确控制，可进行溯源计量认证。

主轴壳体14两端配备端盖3，用螺钉12固定，用于定位高速滚动轴承6外环。

两端高速滚动轴承6内环用定位套15定位，直接通过配重盘2压紧。

芯轴13的左端装有接口法兰1，接口法兰1上加工有定心止口和螺纹孔，用于与驱动轴连接，并连接到高速动平衡机的驱动系统接口上。

接口法兰1与芯轴13之间通过六方截面配合，用于传扭。

接口法兰1直接压紧左配重盘，用锁紧螺母9锁紧。

右侧配重盘用卡环8固定在芯轴13上。

整个激励主轴通过中间环5安装于摆架轴承座4上。

使用时，由高速动平衡机的驱动系统带动激振主轴旋转，以加装检验质量块的离心动载荷激励摆架。

安装在高速动平衡机驱动系统上的相位传感器测量不平衡量相位，安装在摆架内的传感器测量不平衡量（或振动）幅值，从而对摆架在高速动平衡机实际舱体、床身上，对整个测量系统进行检验。

使用该发明的装置，依据标准《JB/T13220-2017 高速动平衡机》规定的方法，检验最小可达残余不平衡量及全转速范围的支承系统动刚度，从而对高速动平衡机性能做出评价。

通过对配重盘上配重孔位置及检验质量块的恰当组合，一套激振主轴可用于相邻规格的不同摆架进行检验。

通过更换配重盘和检验质量块，可以进一步扩大激振主轴的应用范围。

该激励主轴的功用类似于低速动平衡机技术领域中的标准转子。

该装置和检验方法的引入，将有助于推动高速动平衡机标准的完善和实施。