一种空心轴转子动平衡测试装置及测试方法与流程

本发明涉及转子动平衡测量，具体地指一种空心轴转子动平衡测试装置及测试方法。

背景技术：

1、转子不平衡是造成转子振动过大以及产生噪音的主要原因之一，直接影响发动机的工作性能和使用寿命；由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消，离心惯性力引起振动，产生了噪音，加速轴承磨损，缩短了机械寿命，严重时能造成破坏性事故。为此，必须对转子进行动平衡，使其达到允许的平衡精度等级，或使因此产生的机械振动幅度降在允许的范围内。

2、专利公开号“cn215414200u”公开了一种电机转子动平衡测量承载结构，包括底座；支撑单元，所述支撑单元可拆卸地安装在所述底座上表面且包括相配合的两组支撑模组；每组所述支撑模组包括上表面具有凸台的基座、安装在所述凸台上表面的支撑架、安装在所述支撑架侧面的接线盒、安装在所述接线盒内侧和所述支撑架内侧的应变片、连接两个所述应变片下端的承载座以及安装在所述承载座上的支撑片，所述支撑片的上端开设有支撑凹槽；动力组件，用于带动转子转动。但部分油冷电机转子采用了空心轴的结构设计，进行测量时常采用传动带与空心轴转子的圆周外侧抵接而带动空心轴转子转动，由于空心轴转子尺寸限制，转轴上并没有足够的轴向空间来用以支撑转子动平衡；该装置通过支撑凹槽承接转子，不适用于测试轴长较短的转子。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是解决上述背景技术的不足，提供一种空心轴转子动平衡测试装置及测试方法。

2、本发明采用的技术方案是：一种空心轴转子动平衡测试装置，包括，

3、固定轴，所述固定轴用于插入空心轴转子内固连空心轴转子，固定轴两端伸出空心轴转子端面；

4、驱动装置，所述驱动装置设于固定轴一侧用于带动空心轴转子绕轴向转动；

5、动平衡支撑架，所述动平衡支撑架用于在空心轴转子两端支撑固定轴，且与固定轴转动连接；

6、测试组件，所述测试组件用于检测固定轴的振动数据，并依据振动数据计算出空心轴转子的动不平衡量；所述振动数据包括振动幅度及对应的角度相位。

7、进一步的，所述测试组件包括，

8、振动传感器，所述振动传感器用于检测固定轴转动的振动幅度；

9、相位传感器，所述相位传感器用于检测固定轴转动的角度相位；

10、控制器，所述控制器接受并根据所述振动数据计算出空心轴转子的动不平衡量m＝am/r，m是转子和固定轴总质量(单位kg)，r是转子工件矫正半径(单位mm)。

11、进一步的，还包括减重机构，所述减重机构用于在振幅对应的角度相位方向去除空心轴转子上多余的动不平衡量m。

12、进一步的，所述减重机构包括打孔机构，用于在空心轴转子上振幅对应的角度相位方向上打孔减重，使减重量m减＝am/r。

13、进一步的，所述固定轴上设有位于空心轴转子两侧的第一限位机构和第二限位机构，所述第二限位机构可拆卸设于固定轴上。

14、进一步的，所述第一限位机构包括设于固定轴上的挡板，所述挡板与固定轴固接形成对空心轴转子限位的轴肩；所述第二限位机构包括设于固定轴上的外螺纹和配合连接在外螺纹上的锁紧螺母。

15、进一步的，所述动平衡支撑架上设有多个测试滚轮，多个测试滚轮环绕固定轴圆周侧面支撑固定轴，且与固定轴滚动接触。

16、本发明的另一方面，还提供一种转子动平衡的测试方法，使用上述空心轴转子动平衡测试装置，所述测试方法包括以下步骤，

17、将空心轴转子可绕轴向转动的安装在动平衡支撑架上；

18、驱动空心轴转子绕空心轴转子轴向转动；

19、采集空心轴转子转动时的振动数据，振动数据包括振动幅度及对应的角度相位；

20、依据振动数据计算出空心轴转子的动不平衡量m＝am/r，a是振幅(单位mm)，m是空心轴转子和固定轴总质量(单位kg)，r是转子工件矫正半径(单位mm)。

21、进一步的，所述将空心轴转子可绕轴向转动的安装在动平衡支撑架上，包括使用带挡板的固定轴穿过空心轴转子，使用锁紧螺母将空心轴转子固定在固定轴上。

22、进一步的，所述测试方法还包括，判断振幅a是否大于允许偏心距e(单位mm)，n为转速rpm/min，g为转子平衡精度等级；

23、若否，则说明测试的该空心轴转子2为动平衡状态；

24、否是，使用减重机构在振幅对应的角度相位方向去除空心轴转子2上多余的动不平衡量m。

25、进一步的，所述使用减重机构在振幅对应的角度相位方向去除空心轴转子2上多余的动不平衡量m，包括，使用打孔机构在空心轴转子上振幅对应的角度相位方向上打孔减重，使减重量m减＝am/r；当每次打孔减重量m减为固定量时调节r的长度使r＝am/m减。

26、本发明的有益效果包括：1、通过固定轴可插入空心轴转子与之相固定，伸出空心轴转子端面的固定轴可用于滚动连接在动平衡支撑架上，驱空心轴转子的圆周外侧可用于被驱动装置带动转动，配合测试组件可进行测量动不平衡量，解决了部分空心轴转子轴长较短不方便测量动不平衡量的技术问题；

27、2、通过振动传感器和相位传感器可检测出固定轴转动时的振动幅度和对应的角度相位，控制器对振动数据进行计算后可得出动不平衡量，可实现自动化计算；

28、3、减重机构可用于去除空心轴转子上多余的动不平衡量，可实现矫正空心轴转子的动平衡；

29、4、使用打孔机构作为减重机构，其减重量集中去除，去重使用方便，便于动平衡空心轴转子；

30、5、通过第一限位机构和可拆卸的第二限位机构便于将空心轴转子固定在固定轴上，避免沿固定轴轴向滑动和在圆周向发生相位转动；

31、6、第一限位机构和第二限位机构结构非常简单，使用挡板与固定轴形成轴肩，第二限位机构采用螺纹连接的方式便于穿过空心轴转子与锁紧螺母进行锁紧，使用方便，固连可靠；

32、7、多个测试滚轮环绕固定轴的圆周外侧面滚动接触固定轴，便于实现将固定轴滚动连接在动平衡支撑架上；

33、8、本发明的转子动平衡的测试方法，充分利用了本发明的空心轴转子动平衡测试装置的优点，测试方法操作简单，解决了轴长较短的空心轴转子动平衡的测量问题；

34、9、本方法固定空心轴转动的方式十分简单，通过带挡板的固定轴和锁紧螺母将空心轴转子固连在固定轴上，方便安装在动平衡支撑架上进行测试；

35、10、本方法打孔机构在对应的相位方向上，调节减重量m减和转子工件矫正半径r对应的关系，选择适应的矫正半径距离打孔可去除多余的不平衡量，使与固定轴固连为整体的空心轴转子的动平衡达标，避免更换不同孔径的打孔铣刀，去重更为方便。

36、本发明的空心轴转子动平衡测试装置及测试方法，可用于测试轴长较短的空心轴转子的动不平衡量，通过固定轴穿过固接空心轴转子转动连接动平衡支撑架，使空心轴转子的圆周面可用于被驱动装置带动转动，配合测试组件从而实现动不平衡量的测量。