CN105571782B - 光学动平衡机 - Google Patents

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/14—Determining imbalance
    • G01M1/16—Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested

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Abstract

本发明具体为一种光学动平衡机，解决了现有动平衡机存在检测效率地下、易损坏且造价高昂的问题。机架的侧壁设置有直流电动机，直流电动机的下方设置有光电旋转编码器，直流电动机的上方设置有主动轮和位于转动轴上的从动轮，转动轴的上端连接有位于机架上方的空心法兰盘，空心法兰盘内套接有空心法兰盘I，空心法兰盘I与空心法兰盘上均拧有带孔螺栓，带孔螺栓之间均设置有拉伸弹簧，空心法兰盘上端连接有摆动轴，摆动轴下部连接有工件托盘，摆动轴上部拧有工件压紧螺母，摆动轴的上端面设置有直角棱镜，直角棱镜上方设置有直角棱镜I和直角棱镜II，且直角棱镜I一侧设置有激光发射器，机架上还设置有CCD模组。本发明提高了测量精度。

Description

光学动平衡机
技术领域
本发明涉及机械工程用机床，具体为一种能够测量和修正盘类回转零件不平衡量的光学动平衡机。
背景技术
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。
转子的平衡主要包括测量和平衡两个步骤，动平衡机主要用于转子不平衡量的测量。动平衡机要准确测量不平衡量的大小和位置，以便对转子进行平衡处理。
传统动平衡机结构较为复杂，检测时操作繁琐，影响检测效率，而且易损坏，需定期进行维护，消耗大量的人力物力，同时造价高昂。
发明内容
本发明为了解决现有动平衡机存在检测效率低下、易损坏且造价高昂的问题，提供了一种光学动平衡机。
本发明是采用如下技术方案实现的：光学动平衡机，包括机架，机架的侧壁设置有竖向设置的直流电动机，直流电动机的下方设置有与机架连接的光电旋转编码器，光电旋转编码器与直流电动机之间设置有与两者连接的弹性联轴器，直流电动机的上方设置有主动轮，机架上设置有转动轴，转动轴上设置有从动轮，从动轮与主动轮皮带传动，转动轴的上端连接有位于机架上方的空心法兰盘，空心法兰盘内套接有倒置的空心法兰盘I，空心法兰盘I与空心法兰盘上均拧有若干对以两者中心为圆心均布设置的带孔螺栓，每一对带孔螺栓之间均设置有与两者连接的拉伸弹簧，空心法兰盘上端连接有上部带螺纹的摆动轴，摆动轴下部连接有工件托盘，摆动轴上部拧有工件压紧螺母，摆动轴的上端面设置有直角棱镜，直角棱镜上方设置有与机架连接的直角棱镜I和直角棱镜II，直角棱镜I与直角棱镜的上下位置对应，且直角棱镜I一侧设置有激光发射器，机架上还设置有与直角棱镜II上下位置对应的CCD模组。
进行平衡度测量时，把工件安放在工件托盘上，并通过工件压紧螺母夹紧工件，启动直流电动机，带动主动轮旋转，通过皮带带动从动轮、转动轴及空心法兰盘转动，再经过拉伸弹簧带动摆动轴和工件转动，工件的不平衡量引起摆动轴绕转动轴轴线转动，激光发射器发出的光束依次经直角棱镜、直角棱镜I、直角棱镜II的反射后在CCD模组上成像出环形轨迹光斑，同时，光电旋转编码器记录相位信息，并通过单片机利用相位和光斑直径来计算某一时刻不平衡量的位置，克服了现有动平衡机存在检测效率地下、易损坏且造价高昂的问题。
本发明结构设计合理可靠，通过调整拉伸弹簧的伸长量，从而调整摆动轴的位置，方便调节光斑的初始位置，而且排除了电动机振动对测量的影响，提高了测量精度，同时采用光学测量简化了测量的工序，操作方便快捷，具有结构简单、可靠性高且成本低的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1-机架，2-直流电动机，3-光电旋转编码器，4-弹性联轴器，5-主动轮，6-转动轴，7-从动轮，8-空心法兰盘，9-空心法兰盘I，10-带孔螺栓，11-拉伸弹簧，12-摆动轴，13-工件托盘，14-工件压紧螺母，15-直角棱镜，16-直角棱镜I，17-直角棱镜II，18-CCD模组，19-挡板，20-压板，21-编码器固定架，22-棱镜支座。
具体实施方式
光学动平衡机，包括机架1，机架1的侧壁设置有竖向设置的直流电动机2，直流电动机2的下方设置有与机架1连接的光电旋转编码器3，光电旋转编码器3与直流电动机2之间设置有与两者连接的弹性联轴器4，直流电动机2的上方设置有主动轮5，机架1上设置有转动轴6，转动轴6上设置有从动轮7，从动轮7与主动轮5皮带传动，转动轴6的上端连接有位于机架1上方的空心法兰盘8，空心法兰盘8内套接有倒置的空心法兰盘I9，空心法兰盘I9与空心法兰盘8上均拧有若干对以两者中心为圆心均布设置的带孔螺栓10，每一对带孔螺栓10之间均设置有与两者连接的拉伸弹簧11，空心法兰盘8上端连接有上部带螺纹的摆动轴12，摆动轴12下部连接有工件托盘13，摆动轴12上部拧有工件压紧螺母14，摆动轴12的上端面设置有直角棱镜15，直角棱镜15上方设置有与机架1连接的直角棱镜I16和直角棱镜II17，直角棱镜I16与直角棱镜15的上下位置对应，且直角棱镜I16一侧设置有激光发射器，机架1上还设置有与直角棱镜II17上下位置对应的CCD模组18。
具体实施过程中， 机架1的四周通过螺栓均连接有挡板19，空心法兰盘I9上端面设置有与空心法兰盘8连接的压板20，光电旋转编码器3与机架1之间通过编码器固定架21连接，直角棱镜15、直角棱镜I16及直角棱镜II17与机架1之间均通过棱镜支座22连接。

Claims (1)

1.一种光学动平衡机，其特征在于：包括机架（1），机架（1）的侧壁设置有竖向设置的直流电动机（2），直流电动机（2）的下方设置有与机架（1）连接的光电旋转编码器（3），光电旋转编码器（3）与直流电动机（2）之间设置有与两者连接的弹性联轴器（4），直流电动机（2）的上方设置有主动轮（5），机架（1）上设置有转动轴（6），转动轴（6）上设置有从动轮（7），从动轮（7）与主动轮（5）皮带传动，转动轴（6）的上端连接有位于机架（1）上方的空心法兰盘（8），空心法兰盘（8）内套接有倒置的空心法兰盘I（9），空心法兰盘I（9）与空心法兰盘（8）上均拧有若干对以两者中心为圆心均布设置的带孔螺栓（10），每一对带孔螺栓（10）之间均设置有与两者连接的拉伸弹簧（11），空心法兰盘（8）上端连接有上部带螺纹的摆动轴（12），摆动轴（12）下部连接有工件托盘（13），摆动轴（12）上部拧有工件压紧螺母（14），摆动轴（12）的上端面设置有直角棱镜（15），直角棱镜（15）上方设置有与机架（1）连接的直角棱镜I（16）和直角棱镜II（17），直角棱镜I（16）与直角棱镜（15）的上下位置对应，且直角棱镜I（16）一侧设置有激光发射器，机架（1）上还设置有与直角棱镜II（17）上下位置对应的CCD模组（18）。
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