平衡机是测量旋转物体(转子)不平衡量大小和位置的机器。
任何转子在围绕其轴线旋转时,由于相对于轴线的质量分布不均匀而产生离心力。这种不平衡离心力作用在转子轴承上会引起振动,产生噪声和加速轴承磨损,以致严重影响产品的性能和寿命。电机转子、机床主轴、内燃机曲轴、汽轮机转子、陀螺转子和钟表摆轮等旋转零部件在制造过程中,都需要经过平衡才能平稳正常地运转。
根据平衡机测出的数据对转子的不平衡量进行校正,可改善转子相对于轴线的质量分布,使转子旋转时产生的振动或作用于轴承上的振动力减少到允许的范围之内。因此,平衡机是减小振动、改善性能和提高质量的必不可少的设备。
通常,转子的平衡包括不平衡量的测量和校正两个步骤,平衡机主要用于不平衡量的测量,而不平衡量的校正则往往借助于钻床、铣床和点焊机等其他辅助设备,或用手工方法完成。有些平衡机已将校正装置做成为平衡机的一个部分。
重力式平衡机和离心力式平衡机是两类典型的平衡机。重力式平衡机一般称为静平衡机。它是依赖转子自身的重力作用来测量静不平衡的。
于两根水平导轨上的转子如有不平衡量,则它对轴线的重力矩使转子在导轨上滚动,直至这个不平衡量处于*低位置时才静止。
被平衡的转子放在用静压轴承支承的支座上,在支座的下面嵌装一片反射镜。当转子不存在不平衡量时,由光源射出的光束经此反射镜反射后,投射在不平衡量指示器的极坐标原点。如果转子存在不平衡量,则转子支座在不平衡量的重力矩作用下发生倾斜,支座下的反射镜也随之倾斜并使反射出的光束偏转,这样光束投在极坐标指示器上的光点便离开原点。根据这个光点偏转的坐标位置,可以得到不平衡量的大小和位置。
重力式平衡机仅适用于某些平衡要求不高的盘状零件。对于平衡要求高的转子,一般采用离心式单面或双面平衡机。
离心式平衡机是在转子旋转的状态下,根据转子不平衡引起的支承振动,或作用于支承的振动力来测量不平衡。其按校正平面数量的不同,可分为单面平衡机和双面平衡机。单面平衡机只能测量一个平面上的不平衡(静不平衡),它虽然是在转子旋转时进行测量,但仍属于静平衡机。双面平衡机能测量动不平衡,也能分别测量静不平衡和偶不平衡,一般称为动平衡机。
离心力式平衡机按支承特性不同,又可分为软支承平衡机和硬支承平衡机。平衡转速高于转子一支承系统固有频率的称为软支承平衡机。这种平衡机的支承刚度小,
传感器检测出的信号与支承的振动位移成正比。平衡转速低於转子一支承系统固有频率的称为硬支承平衡机,这种平衡机的支承刚度大,传感器检测出的信号与支承的振动力成正比。
平衡机的主要性能用*小可达剩余不平衡量,和不平衡量减少率两项综合指标表示。前者是平衡机能使转子达到的剩余不平衡量的*小值,它是衡量平衡机*高平衡能力的指标;后者是经过一次校正后所减少的不平衡量与初始不平衡量之比,它是衡量平衡效率的指标,一般用百分数表示。
在现代机械中,由于挠性转子的广泛应用,人们研制出了挠性转子平衡机。这类平衡机必须在转子工作转速范围内进行无级调速;除能测量支承的振动或振动力外,还能测量转子的挠曲变形。挠性转子平衡机有时安装在真空防护室内,以适合汽轮机之类转子的平衡,它配备有抽真空系统、润滑系统、润滑油除气系统和数据处理用计算机系统等庞大的辅助设备。
根据大批量生产的需要,对特定的转子能自动完成平衡测量和平衡校正的自动平衡机,以及平衡自动线,现代已大量的装备在汽车制造、电机制造等工业部门。
来了解一下动平衡机的那些误区
动平衡机作为技术性含量比较高的机械产品,由于对平衡机不够了解,在选择和使用平衡机过程中,难免会存在误区。
下面小编给大家介绍下关于动平衡机的几个误区。
1.平衡转速和平衡精度
由于对平衡机不够了解,客户一般认为做动平衡的平衡转速越高,平衡精度越好,其实不然。
一台好的硬支承平衡机(刚性摆架的平衡机)能在越低的转速下正确测量出不平衡量的大小,而不是转速越高,平衡精度越好。
针对不同质量和形态的转子,我们会采用不同的平衡转速,以达到平衡机的较高测量效率和测量精度。
一般来说,硬支承平衡机的转速控制在200-1500r/min范围内,可满足大多数转子动平衡的要求;
对于软支承平衡机来说,平衡转速和平衡精度会有一定关系,在一定的转速范围内,平衡转速和平衡精度成线性关系。
2.转子质量和平衡机较大承载质量
在平衡机选型过程中,转子质量和平衡机较大承载质量是关键参考指标。不同质量的转子会选用不同型号的平衡机。
转子质量一般保持在平衡机较大承载质量的百分之二十五至百分之八十,平衡机的平衡精度和平衡效率较好,使用寿命较长。
3.转子平衡状态和工作状态
有的客户认为转子动平衡时的支承方式要和工作时的支承方式一致,转子的动平衡精度才能符合工作要求,这是因为对平衡机不够了解导致的。
平衡机是对转子单位质量内不平衡量的检测和校正,确保转子在现有的平衡机技术条件下,达到该转子质量范围内不平衡量的较小值。
转子动平衡是对转子本身单位质量范围的调整,它的精度和平衡状态时没有关系的,客户只需正确安装转子,就可放心使用设备。
4.工作转速和平衡转速
经过对客户想法、意见的采集和整理,有些客户认为平衡转速要达到转子的工作转速,转子的动平衡精度才会符合标准,这是因为客户对平衡转速的概念理解不清晰导致的。
平衡转速:
平衡机在做动平衡校验时的转速,对于刚性转子在保证精度的前提下,尽可能选择较低转速,即平衡机在标定的平衡转速下,能以较高效率测出转子的不平衡量。
平衡转速的大小主要和转子的质量,形态等有关系,一般来说,转子质量越大,平衡转速越低,和工作转速没有关系。