纯机械式在线动平衡系统的研究

发布时间：2020-04-06 13:41

【摘要】：动平衡技术是与静力学、动力学等学科密切相关的一门综合性技术,随着旋转机械的发展应运而生,经长期发展,已在旋转机械关键技术中占有重要地位。广泛应用于电力、化工、机械等工业部门的旋转机械,在运行中常会因不平衡的振动而停车。此时,需要对旋转机械进行动平衡。一般可采用比较成熟的现场动平衡方法消除转子不平衡。然而现场动平衡是一种试重和加重的反复调整过程,需要频繁启停机。这需要花费很多的时间,引起巨大的经济损失。解决这一问题最理想的方法是进行在线自动平衡,就是在不中止机器运行状态下对转子进行动平衡。本文在综述了近百年来国内外减振技术及在线动平衡研究成果的基础上,提出了一种新型的纯机械式动平衡头,并将之运用于实验转子上,实现了此转子的在线动平衡。本文主要成果如下: 1.分析了现有动平衡头的性能,提出了一种全新的纯机械式动平衡头。详细介绍了此平衡头各组成部件(转动部件、静止部件和自动喂料装置)的结构和相互配合方式,以及基于此平衡头的转子动平衡原理。 2.搭建了安装有此平衡头的转子实验装置,并配以所需的测控软硬件。详细描述了实验装置的软硬件设计流程,并在其中介绍了在线动平衡实验步骤。 3.在完成了在线动平衡装置的准备性实验后,进行了在线减振实验和动平衡头性能检测实验。实验证明,纯机械式动平衡头能稳定、快速和高效消除转子不平衡量及其激励的振动,使转子平稳运行。 4.研究了这种动平衡头的控制策略,介绍和测试了其中的几种控制方法。并进行了比较。
【图文】：

头旋,动平衡,导向板

整个平衡头的旋转部件由九块三种不同截面形伏的等直径、等厚度铝板构成。其中具有两块端面板、三块挡板、四块导向板，各板截面兀刘犬女口图2一所示。九块圆板以特殊的安装方位和序列组合得以形成具有独立导向槽、独立容腔的转动司弹卜，其装配如图24所示。旋转厚圆盘最夕谣是两块盖板，这是形成腔体的必要的端面层。两盖板之间夹有三块挡板和四块导向板，如图24中，从左至右，第二、四、六、八块是导向板，第三、五、七块是挡板。第二块导向板，即图24中的第四块板，才取寸第一块导向板，即图24中第二块板，油顶时针方向转动了90度。依照止琳征，每块导向板依次相对前一块导向板沿顺时针转动90度放置

平衡头,部件结构,钢珠

进入相应的螺线通道，通过螺线通道后，落办拐寸应的偏心环空间。图2一示意性地描述了一粒钢床更过静止部件的情形。进入偏心环空间后，钢珠在重力作用下落在车拳劝部件导向槽上，并被导向槽力随。此后，钢珠在离心力的作用下进入导向滑道，并随之进入内部容腔。每一容腔底部固定有一强永磁铁，用于吸住落入容腔内的钢珠，以防止机器振动或起、停车曦冈珠四处乱窜或滚回导向槽。钢珠进入静止部件一上部的通道入口后，在重力作用下经过内部通道，到达下部的通道出口。当通道表面过于粗糙，而钢珠受摩擦阻力较大难以”财」经过通道时，可用低压压缩空气鼓吹，助阅!厨」通过。转动部件内孑屿静止部们汐卜筒申入部分的配合间隙需要合理配置。若间隙太小，则转子振动将引起车拳功部件和静止部件相碰撞或摩擦;若间隙太大且大于钢珠直径，则落入偏心环空间娜冈珠可育幽咄，，并卡入此间隙或进入相令仔的偏心环空间，从而进入其它容腔。本系统平衡头中转动部件内孑屿静止部件外筒伸入段之间的间隙为.0smnl，远远大于机器振动的振幅。而所用钢珠外径为2.5~，远大于次间隙，因此不会出现卡钢珠现象。实际运行清况也证明了这一点。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH113

【引证文献】