自动化高速动平衡机简介

第一节 自动化高速动平衡机概述

一、转子静平衡与动平衡

常用机械中包含着大量的作旋转运动的零部件，例如各种传动轴、主轴、电动机和汽轮机的转子等，统称为回转体。在理想的情况下回转体旋转时与不旋转时，对轴承产生的压力是一样的，这样的回转体是平衡的回转体。但工程中的各种回转体，由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差，甚至设计时就具有非对称的几何形状等多种因素，使得回转体在旋转时，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上，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。转子动平衡和静平衡的区别：

1、静平衡

在转子一个校正面上进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内，为静平衡又称单面平衡。

2、动平衡

在转子两个校正面上同时进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在动态时是在许用不平衡量的规定范围内，为动平衡又称双面平衡。

二、动平衡机

动平衡机是用于测定转子不平衡的机器，按其测量结果进行校正，以改善被平衡转子的质量分布，使转子运转时的振动或作用于轴承的力度减小到规定范围内。平衡机的主要功能是测量，有时还附有校正装置，以提高平衡效率。

三、自动化高速动平衡机

随着高速旋转物体的出现以及现代工业和科学技术的发展、自动化程度的进一步提高，生产系统中各设备的联系越来越紧密。自动化高速动平衡机是以计算机控制系统为核心，采用先进设计理念，适用于大批量、高速旋转转子的平衡校对。

第二节 自动化高速动平衡机产品系统组成及体系结构

一、平衡机的结构与功能

平衡机分为机械部分、电控部分和电测部分三部分，三个部分各司其职、协调工作、缺一不可。

机械部分又称机械桥架，以通用卧式动平衡为例，平衡机下部的床身是放置平衡机各部件和稳固设备的基础，由左右两个摆架通过滚轮或Ｖ型架支撑转子，提供转子旋转的条件。通过皮带或联轴器拖动转子旋转，按装在两摆架上的传感器将振动信号转化为电信号传递给电测部分，机械部分还包括轴向止动架和安全架（罩）等辅助部件。

电控部分是控制拖动电机的启动和停止及调速的部件，也叫电控箱（柜）。电控部分分为直流控制和交流控制两种，其中交流控制又分为双速交流控制和变频交流控制。有的平衡机的电控部分和机械部分合为一体。

电气测量系统的主要功能是处理由传感器来的电信号，显示出转子不平衡量所处的位置和大小。它是平衡机中的关键部件，其好坏直接影响平衡机的性能。

二、两工位全自动平衡机系统组成及体系结构

两工位全自动动平衡机由动平衡测量、去重两个工位与机械手传送装置及控制系统等组成。

其工作过程为：测量、去重两工位并行处理，测量工位任务完成的转子传送给去重工位进行去重，同时去重工位任务完成的转子传送给测量工位进行检测，两工位相互间转子的传送由机械手传送装置负责。符合平衡要求，则取下，换入新转子；否则再由机械手传送到去重工位进行二次去重；若还不满足要求，即判废，换入新转子，如此循环进行。

系统体系结构如图所示，由两工位全自动动平衡机本体、基于PCI总线的测控系统、上位机3部分组成。

第三节 自动化高速动平衡机特点

自动化高速动平衡机的主要特点为：

具有可靠性高、效率高、稳定性好、操作简单等特点。是提升产品质量和企业形象的理想装备。

自动化高速动平衡机的作用：

一个不平衡的转子在其旋转过程中对其支承结构和转子本身产生一个压力，并导致振动。因此，对转子的动平衡是十分必须的。平衡机就是对转子在旋转状态下进行动平衡校验，动平衡的作用是：
提高转子及其构成的产品质量

减小噪声；

减小振动；

提高支承部件（轴承）的试用寿命；

降低使用者的不舒适感；

降低产品的功耗。

第四节 自动化高速动平衡机应用

目前，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化高速动平衡机，以及平衡自动线，现代已大量的装备在汽车制造、电机制造、航天航空、农机、内燃机、风机、水泵、轻纺家电、铁路等 行业 。

第五节 自动化高速动平衡机技术指标

平衡精度等级：

考虑到技术的先进性和经济上的合理性，国际标准化组织(ISO)于1940年制定了世界公认的ISO1940平衡等级，它将转子平衡等级分为11个级别，每个级别间以2.5倍为增量，从要求最高的G0.4到要求最低的G4000。单位为公克×毫米/公斤(gmm/kg)，代表不平衡对于转子轴心的偏心距离。如下表所示：
 

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