專利名稱：動平衡試驗工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型有關(guān)動平衡試驗機，特別有關(guān)一種與平衡試驗機配合使用、用于對萬
向軸等雙軸式待測件進行動平衡測試的動平衡試驗工裝。
背景技術(shù)：
隨著我國鐵路事業(yè)的不斷飛速發(fā)展，為適應(yīng)"高速、重載"的要求，目前對機車的制 造質(zhì)量和安全性能要求也越來越高。 內(nèi)燃機車?yán)鏒F4(東風(fēng)4系)內(nèi)燃機車內(nèi)上所用的雙軸式萬向軸是一個傳遞功 率大、要求精度高的關(guān)鍵部件，其質(zhì)量的好壞，不僅取決于各零件的加工質(zhì)量，在很大程度 上也取決于裝配質(zhì)量的高低。對萬向軸組裝后進行動平衡試驗時，在其兩校正平面上配重 后實現(xiàn)動平衡，就是起決定性作用的一個重要環(huán)節(jié)。 傳統(tǒng)方法在萬向軸組裝完成后，通常是在傳動軸動平衡機的專用設(shè)備上進行動平 衡試驗，試驗時可將萬向軸兩端的萬向節(jié)叉頭法蘭直接裝在專用動平衡機的兩個法蘭上， 而后進行動平衡試驗，這種專用設(shè)備包括標(biāo)準(zhǔn)軸，設(shè)備造價高。而目前用于測試葉輪等多類 單軸式待測物的通用硬支撐動平衡機例如YYW-300A型平衡機，只包括一個連接法蘭，無法 直接聯(lián)接雙軸式待測件例如萬向軸進行動平衡試驗，因此如何利用和改造現(xiàn)有的通用硬支 撐動平衡機來進行雙軸式待測件例如萬向軸的動平衡測試，將成為一個有待解決的課題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種動平衡試驗工裝，與現(xiàn)有通用硬支撐動平衡機相連
接就可進行雙軸式待測件(例如萬向軸)的動平衡測試，能夠快捷、方便、準(zhǔn)確地獲得待測
件的動不平衡矢量，并且結(jié)構(gòu)簡單，便于使用者操作，在拆除該動平衡試驗工裝以后，通用
硬支撐動平衡機仍可進行葉輪等其它多類單軸式待測件的動平衡試驗，測試成本低。 本實用新型提供的一種動平衡試驗工裝，包括 連接軸，所述連接軸包括連接端和第一旋轉(zhuǎn)法蘭； 第一軸承，連接于第一軸承座，所述連接軸樞接于所述第一軸承內(nèi)； 固定架，該固定架的一端與所述第一軸承座固定連接，所述固定架具有容納空間，
所述第一旋轉(zhuǎn)法蘭位于所述容納空間內(nèi)； 第二軸承，連接于第二軸承座，所述第二軸承座與所述固定架的另一端固定連接； 及 從動軸，該從動軸連接有第二旋轉(zhuǎn)法蘭，所述從動軸樞接于所述第二軸承內(nèi)，所述 第二旋轉(zhuǎn)法蘭位于所述容納空間內(nèi)并與所述第一旋轉(zhuǎn)法蘭相面對。 在優(yōu)選的實施例中，所述連接軸的連接端具有圓形定位止口，定位精度高，也便于 與動平衡機的主軸相連接，使用方便。 在優(yōu)選的實施例中，所述第一、第二旋轉(zhuǎn)法蘭具有圓形定位止口，定位精度高，便 于與雙軸式待測件例如萬向軸的兩端相連接，使用方便。[0014] 在優(yōu)選的實施例中，所述固定架包括第一端壁、第二端壁和設(shè)于所述第一、第二端
壁之間的連接壁，所述第一、第二端壁分別與所述第一、第二軸承座固定連接。 在優(yōu)選的實施例中，所述第一、第二端壁分別與所述第一、第二軸承座相焊接，所
述第一、第二軸承座位于所述固定架的第一、第二端壁的外側(cè)且固定在動平衡機機架上。 根據(jù)上述方案，本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)的效果是顯著的本實用新型的動平
衡試驗工裝在經(jīng)動平衡調(diào)平后，即可直接把雙軸式待測件例如萬向軸的兩端連接在動平衡
試驗工裝上進行測試，能夠快捷、方便、準(zhǔn)確地獲得待測件的動不平衡矢量；并且本實用新
型的動平衡試驗工裝結(jié)構(gòu)簡單，便于使用者操作，能利用或改裝現(xiàn)有通用硬支撐動平衡機
來進行雙軸式待測件的動平衡測試，并且在拆除該動平衡試驗工裝以后，通用硬支撐動平
衡機仍可進行葉輪等其它多類單軸式待測件的動平衡試驗，非常方便，測試成本極低。

圖1為本實用新型的動平衡試驗工裝的剖視圖。 圖2為圖1中動平衡試驗工裝的使用狀態(tài)示意圖。 圖3為本實用新型動平衡試驗工裝動不平衡調(diào)平的矢量分析原理圖。
具體實施方式如圖1、2所示，本實用新型提供一種動平衡試驗工裝，與通用硬支撐動平衡機配 合使用，能夠?qū)﹄p軸式待測件例如萬向軸9進行動平衡測試，在本實用新型中除了萬向軸 9以外，其它雙軸式的待測件也可以采用本實用新型的動平衡試驗工裝進行動平衡測試，現(xiàn) 以待測件為萬向軸9為例來進行說明，該動平衡試驗工裝包括 連接軸l，連接軸1包括連接端11和第一旋轉(zhuǎn)法蘭12，其中連接軸1用于與動平 衡機的主軸8相連接； 第一軸承2，連接于第一軸承座3，連接軸1樞接于第一軸承2內(nèi)，第一軸承座3固 定在動平衡機機架81上，當(dāng)然也可以固定于地面； 固定架4，該固定架4的一端41與第一軸承座3固定連接，固定架4具有容納空間 42，第一旋轉(zhuǎn)法蘭12位于容納空間42內(nèi)； 第二軸承5，連接于第二軸承座6，第二軸承座6與固定架4的另一端43固定連接，
第二軸承座6也固定在動平衡機機架81上，當(dāng)然也可以固定于地面；及 從動軸7，該從動軸7連接有第二旋轉(zhuǎn)法蘭71 ，從動軸71樞接于第二軸承5內(nèi)，第
二旋轉(zhuǎn)法蘭7位于固定架4的容納空間42內(nèi)并與第一旋轉(zhuǎn)法蘭12相面對。 在優(yōu)選的實施例中，連接軸1的連接端11具有圓形定位止口 lll，定位精度高，也
便于與通過硬支撐動平衡機的主軸8相連接，使用方便。 在優(yōu)選的實施例中，第一旋轉(zhuǎn)法蘭12、第二旋轉(zhuǎn)法蘭7分別具有圓形定位止口 121、72，定位精度高，便于與萬向軸9的兩端連接，使用方便。 在優(yōu)選的實施例中，固定架4包括第一端壁44、第二端壁45和設(shè)于第一、第二端 壁44、45之間的連接壁46，第一端壁44和第二端壁45分別具有供連接軸1和從動軸7穿 過的通孔441、451，第一、第二端壁44、45分別與第一、第二軸承座3、6固定連接，例如通過 焊接方式固定連接，也可以通過緊固件緊固連接，第一、第二軸承座3、6固定連接于固定架4的第一、第二端壁44、45相于對容納空間42的外側(cè)，即處于容納空間42的外側(cè)，在另一個 實施例中，第一、第二軸承座3、6也可以局部穿置于第一端壁44和第二端壁45的通孔441、 451中。 如圖2所示，在測試時先將組裝好的待測萬向軸9安裝在第一旋轉(zhuǎn)法蘭12和第二 旋轉(zhuǎn)法蘭71之間，以第一旋轉(zhuǎn)法蘭12和第二旋轉(zhuǎn)法蘭7的圓形定位止口 121、72定位、由 螺栓等緊固件把緊，將連接軸1與動平衡機的主軸8聯(lián)接好，在動平衡試驗工裝本身已經(jīng)動 平衡的情況下，啟動動平衡機，帶動動平衡試驗工裝的連接軸1、從動軸7轉(zhuǎn)動，而固定架4 因與第一、第二軸承座3、6固定連接，第一、第二軸承座3、6固定在動平衡機支架31、61上 保持固定，因此固定架4在旋轉(zhuǎn)過程當(dāng)中不轉(zhuǎn)動，只有連接軸1、從動軸7轉(zhuǎn)動并帶動第一旋 轉(zhuǎn)法蘭12和第二旋轉(zhuǎn)法蘭7之間的待測萬向軸9旋轉(zhuǎn)，從而能夠快捷、方便、準(zhǔn)確地獲得待 測萬向軸9的動不平衡矢量的動不平衡量和動不平衡相位。 本實用新型的動平衡試驗工裝結(jié)構(gòu)簡單，便于使用者測式操作，能利用或改裝現(xiàn) 有通用硬支撐動平衡機來進行雙軸式待測件例如萬向軸的動平衡測試，并且在拆除該動平 衡試驗工裝以后，通用硬支撐動平衡機仍可進行葉輪等其它多類單軸式待測件的動平衡試 驗，非常方便，測試成本極低。 下面將詳細介紹前述動平衡試驗工裝的動不平衡的配平方法。在本實用新型中 的不平衡矢量用不平衡量和不平衡相位來表征，它是矢量。本實用新型采用相對平衡法的 原理就是基于待測件與動平衡試驗工裝相對平衡，也就是說當(dāng)測得一個不平衡的待測件后 將其旋轉(zhuǎn)一定角度后，再次測得該待測件的殘余不平衡矢量，其不平衡量的小大應(yīng)是相等 的，不平衡相位之間具有一定角度關(guān)系，這些都是已知條件，為便于處理計算，優(yōu)選旋轉(zhuǎn)的 一定角度是180° ，因此同一個待測件在旋轉(zhuǎn)180度前后測得的不平衡矢量大小相等、方向 相反，在假定動平衡試驗工裝已經(jīng)動平衡的條件下，同一個待測件在旋轉(zhuǎn)一定角度前后測 得的第一次不平衡矢量、第二次不平衡矢量將大小相等、方向相反。由于試驗時待測件(萬 向軸9)和試驗裝置(動平衡試驗工裝)是同一個旋轉(zhuǎn)體，所測的動不平衡量為待測件和試 驗裝置(動平衡試驗工裝)動不平衡的合矢量。因此，本實用新型運用相對平衡法原理，先 測出第一次不平衡量A和不平衡相位、，接著動平衡試驗工裝不動，將待測件沿軸線旋轉(zhuǎn) 180° ，測出第二次不平衡量B和不平衡相位^，對所測數(shù)據(jù)進行相對平衡的數(shù)學(xué)處理即可 確定動平衡試驗工裝及待測件各自的殘余不平衡矢量大小，現(xiàn)詳細說明如下 如圖3所示，假定第一次測得的動不平衡矢量X(A、 e A)，萬向軸9相對固定架4旋 轉(zhuǎn)180°后第二次測得的動平衡矢量5(B、 eB)， 注A------第一次測出的不平衡量 e A-------第一次測出的不平衡相位 B------第二次測出的不平衡量 e B-------第二次測出的不平衡相位 C------動平衡試驗工裝的平衡量 D-------萬向軸的不平衡量 矢量X是假定動平衡試驗工裝已動平衡條件下，將萬向軸相對動平衡試驗工裝旋 轉(zhuǎn)180°時存在的，因此這時P與X應(yīng)是大小相等方向相反的兩個矢量。 即A二A'<formula>formula see original document page 6</formula>(根據(jù)斜三角形余弦定理) 即動平衡試驗工裝動不平衡
為<formula>formula see original document page 6</formula>
其中<formula>formula see original document page 6</formula>動平衡試驗工裝動不平衡相位Y其中<formula>formula see original document page 6</formula>eA+P (根據(jù)直角三角形外角和定理) (根據(jù)斜三角形外角和定理)
乂 在求得動平衡試驗工裝的動不平衡量C和動不平衡相位Y的同時，還可求得 萬向軸動不平衡量<formula>formula see original document page 6</formula>[0051 ]萬向軸動不平衡相位<formula>formula see original document page 6</formula>[0052] 這里A、B、 eA、 eB都能實際測得，因此動平衡試驗工裝的動不平衡量c和動不平
衡相位Y均可計算求得，根據(jù)求得的動平衡試驗工裝不平衡矢量的不平衡量C和不平衡 相位Y給動平衡試驗工裝配重，當(dāng)C二0時，矢量X、5大小相等方向相反(即a =0)，因
此，若兩次測得的不平衡矢量X、 5大小相等方向相反，說明動平衡試驗工裝已經(jīng)動平衡，不 需配重，相反則重述前面的過程，直到平衡為止，非常簡單方便，成本低，且周期短，經(jīng)調(diào)平 后的動平衡試驗工裝即可進行待測件的測試，能夠快捷、方便、準(zhǔn)確地獲得待測件例如萬向
軸9的動不平衡矢量。 以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，不能以此限定本實用新型實施的范 圍，凡依本實用新型所作的等同變化與修飾，均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種動平衡試驗工裝，其特征在于，包括連接軸，所述連接軸包括連接端和第一旋轉(zhuǎn)法蘭；第一軸承，連接于第一軸承座，所述連接軸樞接于所述第一軸承內(nèi)；固定架，該固定架的一端與所述第一軸承座固定連接，所述固定架具有容納空間，所述第一旋轉(zhuǎn)法蘭位于所述容納空間內(nèi)；第二軸承，連接于第二軸承座，所述第二軸承座與所述固定架的另一端固定連接；及從動軸，該從動軸連接有第二旋轉(zhuǎn)法蘭，所述從動軸樞接于所述第二軸承內(nèi)，所述第二旋轉(zhuǎn)法蘭位于所述容納空間內(nèi)并與所述第一旋轉(zhuǎn)法蘭相面對。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動平衡試驗工裝，其特征在于，所述連接軸的連接端具有圓 形定位止口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動平衡試驗工裝，其特征在于，所述第一、第二旋轉(zhuǎn)法蘭具有 圓形定位止口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動平衡試驗工裝，其特征在于，所述固定架包括第一端壁、第 二端壁和設(shè)于所述第一、第二端壁之間的連接壁，所述第一、第二端壁分別與第一、第二軸 承座固定連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的動平衡試驗工裝，其特征在于，所述第一、第二端壁分別與所 述第一、第二軸承座相焊接，所述第一、第二軸承座位于所述固定架的第一、第二端壁的外 側(cè)且固定在動平衡機機架上。
專利摘要一種動平衡試驗工裝，包括連接軸，該連接軸包括連接端和第一旋轉(zhuǎn)法蘭；第一軸承，連接于第一軸承座，該連接軸樞接于第一軸承內(nèi)；固定架，其一端與第一軸承座固定連接，固定架具有容納空間，第一旋轉(zhuǎn)法蘭位于容納空間內(nèi)；第二軸承，連接于第二軸承座，第二軸承座與固定架的另一端固定連接；及從動軸，該從動軸連接有第二旋轉(zhuǎn)法蘭，從動軸樞接于第二軸承內(nèi)，第二旋轉(zhuǎn)法蘭位于容納空間內(nèi)并與第一旋轉(zhuǎn)法蘭相面對。本實用新型提供的動平衡試驗工裝，與現(xiàn)有通用硬支撐動平衡機相連接就可進行雙軸式待測件的動平衡測試，能夠快捷、方便、準(zhǔn)確地獲得待測件的動不平衡矢量，并且結(jié)構(gòu)簡單，便于使用者操作，測試成本低。
文檔編號G01M1/14GK201503329SQ200920219748
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者胡康民 申請人:中國北車集團大同電力機車有限責(zé)任公司