專利名稱:扇葉動(dòng)平衡機(jī)三自由度機(jī)械系統(tǒng)的制作方法
本實(shí)用新型涉及扇葉動(dòng)平衡機(jī)機(jī)械系統(tǒng)。
電風(fēng)扇和排風(fēng)扇是中速旋轉(zhuǎn)機(jī)械。旋轉(zhuǎn)體是由電機(jī)轉(zhuǎn)子和扇葉兩部分組成的。電機(jī)轉(zhuǎn)子和扇葉不平衡均會(huì)引起振動(dòng)，但由于扇葉半徑大、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，因此扇葉不平衡是引起振動(dòng)的主要原因。
為解決這一問題，通常的做法是對(duì)扇葉進(jìn)行動(dòng)平衡。美國(guó)霍夫曼公司生產(chǎn)的HLV30.1單面立式動(dòng)平衡機(jī)就是用于平衡扇葉的一種平衡機(jī)。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1(a)是這種結(jié)構(gòu)的正視圖，圖1(b)是其A向視圖。該平衡機(jī)是由底座〔1〕，彈簧片〔2〕，電機(jī)〔3〕，傳動(dòng)皮帶輪〔4〕，傳動(dòng)皮帶〔5〕，主軸〔6〕等部分組成。由于彈簧片〔2〕在x方向剛度小，其它方向剛度都很大，所以在扇葉不平衡力作用下，主軸只能在x方向振動(dòng)，在其他方向的振動(dòng)很小。這種平衡機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)是兩自由度系統(tǒng)。它只能平衡扇葉的質(zhì)量不平衡，而不能解決由于風(fēng)扇三個(gè)葉片的不對(duì)稱(這種不對(duì)稱是限定在誤差允許范圍內(nèi)的)而引起的振動(dòng)。
本實(shí)用新型提供一種三自由度的扇葉動(dòng)平衡機(jī)機(jī)械系統(tǒng)。它不僅能夠平衡扇葉質(zhì)量不平衡引起的振動(dòng)，而且也能綜合平衡在誤差范圍的扇葉不對(duì)稱引起的振動(dòng)。本實(shí)用新型還考慮了電風(fēng)扇的具體結(jié)構(gòu)，較好地模擬了電風(fēng)扇的工作狀況，其平衡效果是較理想的。
圖2(a)是扇葉動(dòng)平衡機(jī)三自由度機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，圖2(b)和圖2(c)是B向視圖，圖2(d)是A向視圖。該系統(tǒng)由前支承〔8〕和后支承〔9〕、底座〔16〕、電機(jī)〔12〕及與電機(jī)聯(lián)結(jié)成一體的尾桿〔14〕等部分組成。前支承〔8〕由四部分組成，這四部分是前框架〔10〕、電機(jī)〔12〕、水平轉(zhuǎn)軸〔17〕和垂直轉(zhuǎn)軸〔18〕。電機(jī)〔12〕在垂直轉(zhuǎn)軸〔18〕的支撐下可在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，前框架〔10〕在水平轉(zhuǎn)軸〔17〕的支撐下可在垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)。后框架〔11〕固定在后支承〔9〕上，并在其內(nèi)部安裝有四根彈簧〔19〕或三根彈簧〔19〕，這些彈簧支撐住電機(jī)的尾桿〔14〕。當(dāng)扇葉在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，無論是風(fēng)力不平衡或質(zhì)量不平衡引起的任一方向的振動(dòng)，都會(huì)在尾桿上反映出來，尾桿〔14〕上的振動(dòng)可通過電渦流傳感器〔15〕測(cè)量出來，并通過靠近電機(jī)〔12〕軸安裝的相位基準(zhǔn)信號(hào)傳感器〔13〕，找到應(yīng)在風(fēng)葉上加重的大小和位置。本實(shí)用新型機(jī)械系統(tǒng)的電機(jī)中心位置在框架〔10〕的中心下方30～60毫米的范圍里調(diào)整。這樣可以模擬電風(fēng)扇下支承點(diǎn)的位置。轉(zhuǎn)軸〔17〕、〔18〕的支承均采用精密滾動(dòng)軸承。彈簧〔14〕的剛度根據(jù)電風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)形式可在10克／微米～20克／微米范圍里選取。保證其扇葉在額定的最高轉(zhuǎn)速ωh下，其系統(tǒng)的自振頻率大于1.2ωh。電機(jī)〔12〕的前端到尾桿〔14〕后端的長(zhǎng)度，根據(jù)傳感器靈敏度選擇，該長(zhǎng)度可在0.3米～0.4米的范圍里選取。后支承與前支承的距離為0.35～0.4米，傳感器安裝在前后支承之間，其與后支承的距離為40毫米～50毫米。
權(quán)利要求
1.一種由前支承[8]、后支承[9]、底座[16]、電機(jī)[12]及與電機(jī)聯(lián)成一體的尾桿[14]組成的扇葉動(dòng)平衡機(jī)三自由度機(jī)械系統(tǒng)，其特征是，前支承[8]由四部分組成，這四部分是前框架[10]，電機(jī)[12]、水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸[17]和垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸[18]，電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)軸[18]的支撐下可在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，前框架[10]在水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸[17]的支撐下可在垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，后框架[11]固定在后支承[9]上，并在其內(nèi)部安裝有彈簧[19]，這些彈簧支撐住電機(jī)的尾桿[14]。
2.按權(quán)利要求
1所述的三自由度機(jī)械系統(tǒng)，其特征是，電機(jī)中心在框架〔10〕的中心下方30～60毫米的范圍里調(diào)整，水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸〔17〕和垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸〔18〕均采用精密滾動(dòng)軸承。
3.按權(quán)利要求
1、2所述的三自由度機(jī)械系統(tǒng)，其特征是，在后框架〔11〕安裝有四個(gè)彈簧或三個(gè)彈簧〔19〕，彈簧的剛度在10克／微米～20克／微米范圍里選取。
4.按權(quán)利要求
3所述的三自由度機(jī)械系統(tǒng)，其特征是從電機(jī)〔12〕軸的前端到尾桿〔14〕后端的長(zhǎng)度控制在0.3米～0.4米的范圍里，前支承〔8〕與后支承〔9〕的距離為0.35米～0.4米，傳感器安裝在前后支承之間，其與后支承的距離為40毫米～50毫米。
專利摘要
一種扇葉動(dòng)平衡機(jī)三自由度機(jī)械系統(tǒng)，屬扇葉動(dòng)平衡機(jī)機(jī)械系統(tǒng)。本系統(tǒng)由前支承，后支承，底座，電機(jī)及與電機(jī)聯(lián)結(jié)成一體的尾桿組成。前支承由前框架，電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸構(gòu)成，后支承由后框架固定在后支承上，并在其內(nèi)部安裝有四根(或三根)彈簧。它不僅能夠平衡扇葉質(zhì)量不平衡引起的振動(dòng)，而且也能綜合平衡在誤差范圍內(nèi)的扇葉不對(duì)稱引起的振動(dòng)。本實(shí)用新型還考慮了電風(fēng)扇的具體結(jié)構(gòu)，較好地模擬了電風(fēng)扇的工作狀況，其平衡效果是較理想的。
文檔編號(hào)G01M1/02GK86200125SQ86200125
公開日1986年8月20日 申請(qǐng)日期1986年1月17日
發(fā)明者馮冠平, 徐峰 申請(qǐng)人:清華大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan