一种机械式在线平衡头的设计与实验研究.pdf

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1、振动与冲击第33卷第12期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCK一种机械式在线平衡头的设计与实验研究顾超华，曾胜，罗迪威，张加庆(浙江大学玉泉化工机械研究所，杭州310027)摘要：由不平衡量引起的过大振动对旋转机械是有害的，因而需要用动平衡的方法来消除不平衡量。为了能实现在线动平衡，介绍一种机械式的平衡头。平衡头由9只圆盘构成，通过结构设计，9只盘可以形成四个独立的腔体，将小钢珠从外部定子中传送到4个腔体之一中，就能产生期望的不平衡校正量。详细介绍了平衡头的结构和工作原理，分析了工作过程和控制方案，描述了实验装置，最后通过实验验证

2、了方案的有效性。关键词：动平衡平衡头校正量在线动平衡中图分类号：TP23；TH16文献标志码：ADOI：10．13465／j．cnki．jVS．2014．12．026DesignandtestsforamechanicaltypeofonlinebalancingactuatorGUChao—hua，ZENGSheng，LUODi—wei，ZHANGJia—qing(InstituteofChemicalEngineeringMachinery，ZhejiangUniversity，YuquanCampus，Hangzhou310027，Chin

3、a)Abstract：Theexcessivevibrationexcitedbyunbalanceisharmfultoarotatingmachinery．Therefore，abalancingprocedureisrequiredtoeliminatetheexcessunbalance．Inordertoachieveanonlinebalancing，anewtypeofmechanicalactivebalancingactuatorwasstudied．Thebalancingactuatorwascomposedof9round

4、platestoform4separatedchambers．Throughanelaborativestructuraldesign，smallsteelballsweretransferredconvenientlyfromtheouterstatorintooneoffourchambersintheactuatorthusanexpectedcorrectionweightwasgenerated．Theworkingprincipleoftheactuatorwasintroducedindetail．Theinfluencecoeff

5、icientbasedonlinebalancingmethodwasdeveloped．Theexperimentalsetupwasdescribedandbuiltup．Throughteststhefeasibilityofthebalancingactuatorwasproved．Keywords：Balancing；balancingactuator；corectionweight；onlinebalancing器，微机与相关软件及平衡算法组成。目前的技术水大型旋转机械，例如电厂里的透平压缩机，粉碎机平而言，控制单元部分不存在困难，困

6、难在于平衡头。等，经常会由不平衡质量造成的过大的振动。振动过人们期望一种结构简单，运行稳定，加工便宜的平大就要停机处理，这就会导致经济效益的损失或者生衡头。产效率的降低。因此有必要将这些设备的振动限制在目前，有三种主流的平衡头：电机驱动式机械平衡一个较低的范围之内。为了满足这个要求，必须在生头H-21、液体喷射式平衡头I4和电磁式平衡头]。产、设计、运行、维护等环节提高要求。但是尽管这些第一种平衡头中两个装在两个丝杆上的平衡块，分别要求能够达到，一些机械由于零件变形，材料的磨损，由各自的电机驱动，用滑环来连接电机和控制单元。叶轮表面粘性物质沉积所

7、造成的额外振动仍是不可避通过电机移动校正块，就能够得到合适方位的校正质免的。现场动平衡通常被用于解决此类问题，但是对量。由于这种平衡头结构复杂，并且有许多的摩擦部于大型机械由停工所造成的损失仍然十分昂贵，理想件，所以这种平衡头不适用于高转速情况。第二种平的解决方案是应用无须停机的在线动平衡方法。衡头具有四个独立的扇形腔和四个液体喷嘴。每一个在线动平衡系统包括两个主要部分，第一部分为喷嘴对应一个腔体，通过喷射合适量的液体到指定的平衡激励源，也称为平衡头，平衡头安装在被平衡转子腔体，就能得到需要的校正质量。这种平衡头能够工上；另一部分是控制单元，由传

8、感器及相关电路，驱动作在非常高的平衡转速下，但是所用的液体限制了工作温度。第三种电磁平衡头有2到3个圆盘，每个圆收稿日期：2013—04