專利名稱：用于螺旋卸料沉降離心機(jī)的動(dòng)平衡方法
螺旋卸料沉降離心機(jī)是由

圖1所示的兩個(gè)同心組裝后支承在左主軸承5和右主軸14上的回轉(zhuǎn)部件所組成。在外面的是轉(zhuǎn)鼓8，里面的是具有螺旋葉片的輸送器10。主電動(dòng)機(jī)通過三角皮帶輪3又經(jīng)差速器4帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓8和螺旋輸送器10以一定速差同向旋轉(zhuǎn)。由于兩個(gè)回轉(zhuǎn)件之間存在的速差，借助于螺旋輸送器同轉(zhuǎn)鼓之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可將物料推送到轉(zhuǎn)鼓小端的干燥區(qū)，并從排渣孔6將物料甩出。在轉(zhuǎn)鼓大端的端蓋上，設(shè)置若干個(gè)溢流孔12，澄清液就可從此處溢出，并經(jīng)機(jī)殼7的排液室排出。
圖1中其余符號(hào)的含義1-機(jī)頭安全罩、2-輸入軸的三角皮帶輪、9-進(jìn)料孔、11-進(jìn)料管、13-機(jī)座、15-橡膠減振墊、16-溢流擋板。
目前，國內(nèi)外對(duì)于此類離心機(jī)的動(dòng)平衡是在整機(jī)裝配之前進(jìn)行的。通常的做法是將轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器分別放在臥式動(dòng)平衡機(jī)上進(jìn)行動(dòng)平衡。這種動(dòng)平衡方法有如下缺點(diǎn)1.轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器在平衡前都必須在兩端裝上平衡用的支承，然后在臥式動(dòng)平衡機(jī)上分別進(jìn)行平衡。當(dāng)兩個(gè)回轉(zhuǎn)件組裝成整機(jī)后，每一個(gè)回轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)軸線同在平衡機(jī)上平衡時(shí)的旋轉(zhuǎn)軸線是不一致的，這就會(huì)造成平衡精度的下降。
2.此類離心機(jī)在經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后，由于不均勻的磨損和回轉(zhuǎn)件發(fā)生變形等原因，會(huì)造成新的失衡、需要重新進(jìn)行平衡校正、按目前的做法，是將離心機(jī)送到制造廠重新進(jìn)行平衡校正。這不僅影響生產(chǎn)、而且還要支付一筆相當(dāng)大的費(fèi)用，即使這樣做了，由于上面所述的第一個(gè)缺點(diǎn)，也不可能達(dá)到高的平衡精度。
本發(fā)明的目的在于提供一種可使螺旋卸料沉降離心機(jī)在整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下進(jìn)行動(dòng)平衡方法。
本發(fā)明的動(dòng)平衡測試裝置如圖1所示。圖中1＃和2＃為測振傳感器，Ⅰ-Ⅰ和Ⅰ′-Ⅰ′分別為轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器的左校正面，Ⅱ和Ⅱ和Ⅱ′-Ⅱ′分別為轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器的右校正面。3＃和4＃分別為用于測量轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器上作為相位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)信號(hào)傳感器。
由于轉(zhuǎn)鼓同螺旋輸送器之間存在一個(gè)很小的差速，因而兩個(gè)回轉(zhuǎn)件的合成振動(dòng)為圖2虛線所示的“拍”，也即振動(dòng)響應(yīng)的幅值會(huì)周期地增大和縮小，它具有如下特性1.設(shè)A1和A2分別為轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器單獨(dú)產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)值，則當(dāng)兩個(gè)回轉(zhuǎn)件處于同相時(shí)，對(duì)應(yīng)于“拍”的那個(gè)峰值A(chǔ)max，當(dāng)兩個(gè)回轉(zhuǎn)件反相時(shí)，則對(duì)應(yīng)于“拍”的那個(gè)谷值A(chǔ)min，從而有
2.合成波形的頻率為fc= 1/(2π) ( (ω1+ω2)/2 ) (2)ω1和ω2分別為轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器的旋轉(zhuǎn)角頻率。
3.“拍”的周期和頻率分別為
(3)f1和f2分別為轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器波形頻率。
此Amax和Amin可由測振儀的表頭上讀得。Amax是對(duì)應(yīng)于指針指示的最大值，Amin是對(duì)應(yīng)于指針指示的最小值，則由(1)式可求得兩個(gè)回轉(zhuǎn)件各自產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)為
(4)為了求得轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器對(duì)應(yīng)于A1和A2的周向位置，可分別在轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器的任意周向位置，各加工一條標(biāo)記，如細(xì)的軸向凹槽，或在此位置粘貼一條長1cm寬度和厚度均約為1mm的金屬片。用基準(zhǔn)信號(hào)傳感器，裝在其徑向位置并對(duì)準(zhǔn)它。當(dāng)離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)如圖3所示那樣，每個(gè)回轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)一周，就會(huì)各自產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，從圖2所示的“拍”的波形可看出，在每一個(gè)“拍”的周期中，有很多個(gè)合成的波形，而其中只有一個(gè)合成的振動(dòng)是對(duì)應(yīng)于兩個(gè)回轉(zhuǎn)件同相時(shí)的條件，此合成振動(dòng)的振幅為Amax。取出對(duì)應(yīng)于Amax的那段波形，并在示波器上將波形沿著橫坐標(biāo)擴(kuò)展，則可得到如圖3所示那樣的圖形。由圖3所示的圖形可看出，轉(zhuǎn)鼓的每兩個(gè)脈沖信號(hào)以及螺旋輸送器的每兩個(gè)脈沖信號(hào)之間的距離分別表示兩個(gè)回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)了一周，故均對(duì)應(yīng)著360°，由此可分別求得各脈沖信號(hào)同此Amax的峰值之間夾角
和
，由于此Amax是對(duì)應(yīng)著兩個(gè)回轉(zhuǎn)件同時(shí)達(dá)到峰值時(shí)的那個(gè)位置，因而
和
也就表示兩個(gè)回轉(zhuǎn)件對(duì)應(yīng)于各自的峰值位置時(shí)的相對(duì)相位角。
根據(jù)上述基本原理，就可以將轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器分開來，分別進(jìn)行平衡。
平衡的步驟如下1.在轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器的任意周向位置各加工一條標(biāo)記，并在它們的徑向，裝上基準(zhǔn)信號(hào)傳感器。
2.在工作轉(zhuǎn)速下測得轉(zhuǎn)鼓右軸承的振動(dòng)響應(yīng)
和
以及左軸承的振動(dòng)響應(yīng)
和
。在此同時(shí)，還用如圖3所示的方法，分別測得轉(zhuǎn)鼓右、左校正面相對(duì)相位角為
。
3.在轉(zhuǎn)鼓右校正面的任一周向位置加試重G1(重量矩)，并作標(biāo)記。
4.在工作轉(zhuǎn)速下測得右軸承振動(dòng)響應(yīng)
和
以及左軸承振動(dòng)響應(yīng)
和
，同時(shí)測得轉(zhuǎn)鼓右校正面、左校正面的相對(duì)相位角
。
5.停機(jī)。將轉(zhuǎn)鼓右校正面的試重
取下，并將
(重量矩)加在轉(zhuǎn)鼓左校正面的任一周向位置，并作一標(biāo)記。
6.在工作轉(zhuǎn)速下測得右軸承的振動(dòng)響應(yīng)為
和
以及左軸承的振動(dòng)響應(yīng)為
和
。同時(shí)測得轉(zhuǎn)鼓右校正面和左校正面的相對(duì)相位角
。
按照上述平衡步驟所測得的數(shù)據(jù)，利用影響系數(shù)法雙校正面平衡的通用計(jì)算機(jī)程序，即可對(duì)轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行整機(jī)平衡，其分析和計(jì)算步驟如下1.設(shè)轉(zhuǎn)鼓右校正面的不平衡量為
左校正面的不平衡量為
，則轉(zhuǎn)鼓由于不平衡在右軸承和左軸承產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)分別為
(5)式中
均為影響系數(shù)，它們的物理意義如下
-在轉(zhuǎn)鼓校正面Ⅰ(右校正面)上單位不平衡量引起右軸承的振動(dòng)響應(yīng)值;
-在轉(zhuǎn)鼓校正面Ⅱ(左校正面)上單位不平衡量引起右軸承的振動(dòng)響應(yīng)值;
-在轉(zhuǎn)鼓校正面Ⅰ(右校正面)上單位不平衡引起左軸承的振動(dòng)響應(yīng)值;
-在轉(zhuǎn)鼓校正面Ⅱ(左校正面)上單位不平衡引起左軸承的振動(dòng)響應(yīng)值。
右軸承和左軸承在轉(zhuǎn)鼓上存在的原始不平衡量作用下的振動(dòng)響應(yīng)值，可根據(jù)平衡步驟2測得的數(shù)據(jù)求得
(6)根據(jù)(5)和(6)式，可見只要通過實(shí)測求得各影響系數(shù)值，則轉(zhuǎn)鼓的原始不平衡量可求得，由此可按下述步驟來求得影響系數(shù)。
2.按平衡步驟4測得的兩只軸承上的振動(dòng)響應(yīng)值
、
可求得轉(zhuǎn)鼓在第一次試加重后，單獨(dú)在右軸承和左軸承產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)為
(7)3.按平衡步驟6，測得的各振動(dòng)響應(yīng)值，可求得轉(zhuǎn)鼓在第二次試加重后，單獨(dú)在右軸承和左軸承產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)為
(8)
4.由
和
可作得如圖4(a)所示的矢量三角形?？梢?，
是由于試重G1單獨(dú)作用下，在右軸承產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)。
同樣，由
和
，可作得如圖4(b)所示的矢量三角形，可見，
是由于試重G1單獨(dú)作用下在左軸承產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)。
5.由
和
，可作得如圖5(a)所示的矢量三角形，可見，
是由于試重
單獨(dú)作用下，在右軸承產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)。同樣，由
和
，可作圖5(b)所示的矢量三角形?？梢姡?
是由于試重
單獨(dú)作用在左軸承產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)。
6.由此可得
將此
和根據(jù)(6)式，求得
和
值，代入(5)式，則可求得轉(zhuǎn)鼓在兩個(gè)校正面上的不平衡量為
(11)
7.在此兩個(gè)校正面的不平衡量的對(duì)面(即轉(zhuǎn)過180°處)焊上相應(yīng)的不平衡量，則轉(zhuǎn)鼓可獲得平衡。
螺旋輸送器的平衡步驟與轉(zhuǎn)鼓相同，只是要先后分開進(jìn)行，其步驟如下1.在工作轉(zhuǎn)速下測得右軸承振動(dòng)響應(yīng)
和
以及左軸承振動(dòng)響應(yīng)
和
，同時(shí)測得螺旋輸送器的相對(duì)相位角
和
。
2.在螺旋輸送器的右校正面任一周向位置加試重G1′(重量矩)，并作標(biāo)記。
3.在工作轉(zhuǎn)速下測得右軸承的振動(dòng)響應(yīng)
和
以及左軸承振動(dòng)響應(yīng)
和
，同時(shí)測得螺旋輸送器右、左校正面的相對(duì)相位角
和
。
4.停機(jī)，將螺旋輸送器的右校正面的試重
取下，并將
(重量矩)加在螺旋輸送器的左校正面的任一周向位置，并作一標(biāo)記。
5.在工作轉(zhuǎn)速下，測得右軸承的振動(dòng)響應(yīng)
和
以及左軸承的振動(dòng)響應(yīng)為
和
同時(shí)測得螺旋輸送器右、左校正面的相對(duì)相位角為
和
。
按上述平衡步驟測得的數(shù)據(jù)，可參照轉(zhuǎn)鼓平衡類似的步驟進(jìn)行，平衡量的計(jì)算1.求得螺旋輸送器單獨(dú)在右、左軸承上產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)。
(12)2.按平衡步驟3，可求得螺旋輸送器在第一次試加重后，單獨(dú)在右、左軸承產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)為
(13)
3.按平衡步驟5，可求得螺旋輸送器在第二次試加重后，單獨(dú)在右、左軸承產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)為
(14)4.由
和
以及
和
，分別作圖6(a)和圖6(b)，
和
分別為試重
單獨(dú)作用下，在右軸承和左軸承處產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)。
5.由
和
以及
和
分別作圖7(a)和圖7(b)可見
和
分別為試重
單獨(dú)作用下在右和左軸承處產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)。
6.由此可得
7.同(11)式相類似，可求得螺旋輸送器的兩個(gè)校正面上的不平衡量為
(17)8.按式(17)所求得的不平衡量，在此兩個(gè)校正面的對(duì)面焊上相應(yīng)的不平衡量，則螺旋輸送器可獲得平衡。
經(jīng)過上述方法步驟，則螺旋卸料沉降離心機(jī)的動(dòng)平衡全部完成。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在螺旋卸料沉降離心機(jī)動(dòng)平衡時(shí)，不必將轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器拆下來送至有動(dòng)平衡機(jī)的單位分別進(jìn)行動(dòng)平衡。而是在工作現(xiàn)場整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下直接對(duì)其進(jìn)行動(dòng)平衡。所需時(shí)間短，測試裝置簡單，可節(jié)省大量經(jīng)費(fèi)，并可達(dá)到高的平衡精度。特別適用于經(jīng)長期運(yùn)轉(zhuǎn)后受磨損變形的機(jī)器進(jìn)行動(dòng)平衡。
權(quán)利要求
1.螺旋卸料沉降離心機(jī)的動(dòng)平衡方法，所用測試設(shè)備包括測振傳感器、基準(zhǔn)信號(hào)傳感器、測振儀及示波器，本發(fā)明方法的特征是(1)在整機(jī)工作條件下將轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器先后分別進(jìn)行平衡，二者平衡步驟相同，具體步驟如下a.在轉(zhuǎn)鼓或螺旋輸送器的任意周向位置加工一條標(biāo)記，并在其徑向裝上基準(zhǔn)信號(hào)傳感器(3#、4#)；b.在工作轉(zhuǎn)速下測得轉(zhuǎn)鼓或螺旋輸送器右軸承振動(dòng)效應(yīng)
和
或
和
以及左軸承振動(dòng)效應(yīng)
和
或
和
，并測得右、左校正面相對(duì)相位角
、
或
、
；c.在轉(zhuǎn)鼓或螺旋輸送器右校正面任一周向位置加試重
或
，并作一標(biāo)記；d.在工作轉(zhuǎn)速下測得轉(zhuǎn)鼓或螺旋輸送器右軸承振動(dòng)效應(yīng)
和
或
和
以及左軸承振動(dòng)效應(yīng)
、
或
、
，同時(shí)測得右校正面、左校正面的相對(duì)相位角
或
；e.停機(jī)，將轉(zhuǎn)鼓或螺旋輸送器右校正面的試加重G1或G1′取下，并將G2或G2′加在轉(zhuǎn)鼓或螺旋輸送器左校正面的任一周向位置，并作一標(biāo)記；f.在工作轉(zhuǎn)速下測得轉(zhuǎn)鼓或螺旋輸送器右軸承振動(dòng)效應(yīng)
、
或
以及左軸承振動(dòng)效應(yīng)
或
，同時(shí)測得轉(zhuǎn)鼓或螺旋輸送器右校正面和左校正面相對(duì)相位角
或
；(2)在轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器校正面上不平衡量的確定a.在右校正面的不平衡量轉(zhuǎn)鼓為
螺旋輸送器為；
b.在左校正面的不平衡量轉(zhuǎn)鼓為
螺旋輸送器為
(3)先后分別在轉(zhuǎn)鼓或螺旋輸送器各自兩個(gè)校正面的不平衡量的對(duì)面(即轉(zhuǎn)過180°處)焊上相應(yīng)的不平衡量，則整機(jī)平衡完成。
全文摘要
本發(fā)明利用測振傳感器、基準(zhǔn)信號(hào)傳感器、測振儀及示波器，通過對(duì)轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器在原始和在校正面上兩次試加重三種情況先后分別測出兩個(gè)主軸承的振動(dòng)效應(yīng)和相對(duì)相位角，然后計(jì)算確定出兩個(gè)校正面的各自實(shí)際不平衡量，再在相對(duì)相位角的反向焊上相應(yīng)的不平衡量，就可完成整機(jī)動(dòng)平衡。本方法不必將轉(zhuǎn)鼓、螺旋輸送器拆下送至動(dòng)平衡機(jī)分別進(jìn)行動(dòng)平衡，而可在工作現(xiàn)場整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下進(jìn)行快速、省錢、高精度的動(dòng)平衡。
文檔編號(hào)G01M1/32GK1059854SQ9110931
公開日1992年4月1日 申請(qǐng)日期1991年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月30日
發(fā)明者周保堂, 賀世正, 顧金初 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)