安装轴承电机转子动平衡测量的径向支撑和轴向预紧结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种安装轴承电机转子动平衡测量的径向支撑和轴向预紧结构。电机转子支撑安装在转子轴承径向支撑结构上进行径向支撑，并通过安装在转子轴承径向支撑结构上的转子轴承轴向预紧结构进行轴向预紧，转子轴承径向支撑结构中通过在两侧径向支撑架的条形槽内的钨钢棒与电机转子轴承外圈的圆柱面形成点接触，转子轴承轴向预紧结构包括安装在挡轴侧径向支撑架外侧面的挡板和安装在顶轴侧径向支撑架上的轴向压紧组件，挡板对于电机转子一端轴承的轴向限位，轴向压紧组件对于电机转子另一端轴承的轴向预紧。本实用新型提升了已安装轴承电机转子动平衡测量时的预紧状态一致性和稳定性，减小了此类电机转子动平衡测量的跳动度，加强了测量重复性和再现性。
【专利说明】
安装轴承电机转子动平衡测量的径向支撑和轴向预紧结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种径向支撑和轴向预紧结构，尤其涉及一种安装轴承电机转子动平衡测量的径向支撑和轴向预紧结构，对已安装轴承电机转子进行径向支撑和轴向预紧。
【背景技术】
[0002]电机是重要的生产和生活用品，其中的转子是电机的重要工作部件。转子在生产过程中，由于设计不合理、材质不均匀以及加工装配误差等原因，不可避免地存在着初始不平衡量。带有过大不平衡量的转子在电机的运转过程中，会产生振动和噪声，轻则使电机性能退化，重则引起损坏和事故，所以必须对转子进行动平衡处理，使其不平衡量维持在合格的范围内。
[0003]转子动平衡修正设备可分为两大类，即手工修正动平衡机和全自动平衡修正设备。手工修正平衡机成本低，但平衡过程依赖工人经验，平衡的稳定性难于得到保证。与此相比，全自动平衡修正设备生产效率高，平衡的稳定性高，且能够对转子修正进行优化，但是机器价格相对较贵。目前，随着我国电机业的发展，采用全自动平衡修正设备已经成为必然趋势。
[0004]对转子进行动平衡测量时，一般要求其在测量台上处于稳定一致的工作状态，从而使得测得的不平衡量稳定可靠。而对于安装轴承电机转子的动平衡测量台，由于转子安装的轴承与转子轴之间存在间隙，因此需要对轴承进行有效固定，那么一个合适的动平衡测量台的径向支撑和轴向预紧结构显得尤为重要。目前对于两边安装轴承电机转子的支撑预紧结构中:两个推力销固定在同一个叉形摆架上，通过叉形摆架一端的气缸作用，使得两边推力销同时顶在轴承外圈端面上。然而，这种结构存在很大的弊端，其一:该结构对自身加工工艺要求很高，气缸压紧时两个推力销必须同时顶在轴承外圈端面上，一旦存在加工偏差或装配偏差，很容易使得单边推力销悬空，从而导致单边预紧力不能传递，轴承两侧受力相差太大，测量数据不可靠。其二:该结构对轴承外圈端面的预紧力完全由气缸提供，随着进气源压力的变化，轴承外端面所受的预紧力也会发生变化，这增大了测量数据的跳动度，降低了测量数据的重复性及再现性。
【实用新型内容】
[0005]为克服已安装轴承电机转子现有测量支撑预及紧结构的不足，本实用新型提供了一种安装轴承电机转子动平衡测量的径向支撑和轴向预紧结构，提升了已安装轴承电机转子动平衡测量时预紧状态的一致性和稳定性。减小了此类电机转子动平衡测量的跳动度，加强了测量重复性和再现性。
[0006]本实用新型所采用的技术方案如下:
[0007]本实用新型包括转子轴承径向支撑结构和转子轴承轴向预紧结构，电机转子支撑安装在转子轴承径向支撑结构上进行径向支撑，并通过安装在转子轴承径向支撑结构上的转子轴承轴向预紧结构进行轴向预紧。
[0008]所述的转子轴承径向支撑结构包括钨钢棒、挡轴侧径向支撑架、顶轴侧径向支撑架、径向支撑架底座和浮台底板，两个径向支撑架底座分别对称安装在浮台底板的两侧，两个径向支撑架底座上分别固定安装有结构相同的挡轴侧径向支撑架和顶轴侧径向支撑架，两个径向支撑架的顶端均设有用于安装电机转子轴承的V型槽，V型槽上端面呈V形的两个表面均开有沿长度方向的条形槽，两个条形槽对称，钨钢棒嵌套在条形槽内，电机转子轴承外圈的圆柱面与钨钢棒形成点接触。
[0009]所述的条形槽的截面为大于180度的圆形，钨钢棒的直径与条形槽圆形直径呈过盈配合。
[0010]所述的转子轴承轴向预紧结构包括安装在挡轴侧径向支撑架外侧面的挡板和安装在顶轴侧径向支撑架上的轴向压紧组件，挡板用于电机转子一端轴承的轴向限位，挡板接触电机转子一端轴承的外圈端面上；轴向压紧组件用于电机转子另一端轴承的轴向预紧，轴向压紧组件弹性压紧到电机转子另一端轴承的外圈端面上。
[0011]所述的轴向压紧组件包括软垫、推力柱头、压缩弹簧、无油衬套、线性导向轴、气缸安装板、气缸导向导轨、气缸导轨滑块、U型载块和挡板，气缸安装板固定在顶轴侧径向支撑架的外侧面上，气缸安装板的底面设有气缸导向导轨，气缸导轨滑块嵌在气缸导向导轨上沿导轨移动，气缸导轨滑块与U型载块的中间部固定连接，U型载块的开口端朝上使得两个分支对称地从两侧向上延伸到气缸安装板上方。
[0012]U型载块两个分支的端部均设有水平朝向电机转子的圆形通孔，无油衬套过盈配合地套在圆形通孔内，线性导向轴的一端活动套在无油衬套内并穿过无油衬套与限位螺母连接，推力柱头的一端与线性导向轴另一端通过螺纹连接，软垫过盈配合地套在推力柱头的另一端中，软垫正对朝向电机转子另一端轴承的外圈端面;压缩弹簧套装在线性导向轴上，其两端分别连接推力柱头和U型载块分支的端部。
[0013]所述的气缸安装板、气缸导向导轨和气缸导轨滑块为整体结构，采用高精度预紧气缸，气缸安装板的前后部分别设有气缸后极限进气口和气缸前极限进气口，通过气缸后极限进气口和气缸前极限进气口分别进气控制气缸导轨滑块在气缸导向导轨有效行程内的前后滑动。
[0014]本实用新型具有的有益效果是:
[0015]本实用新型对于工件的加工工艺要求显著降低。
[0016]本实用新型保证了转子在不同测量台上工作状态的一致性及稳定性。
[0017]本实用新型由成熟的零部件组合而成，结构简单，可用于各种已安装轴承电机转子动平衡测量台的径向支撑和轴向预紧装置。
[0018]本实用新型减小了此类电机转子动平衡测量的跳动度，加强了测量重复性和再现性。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型整体结构安装外形图。
[0020]图2是本实用新型整体结构爆炸图。
[0021 ]图3是本实用新型径向支撑架的结构安装示意图。
[0022]图4是径向支撑架和转子轴承轴向预紧结构的安装爆炸图。
[0023]图5是轴向压紧组件的局部爆炸图。
[0024]图6是电机转子“松开”状态外形图。
[0025]图7是电机转子“压紧”状态外形图。
[0026]图中:A0、转子轴承径向支撑结构，B0、和转子轴承轴向预紧结构，1、挡板，2、电机转子，3、钨钢棒，4、软垫，5、推力柱头，6、压缩弹簧，7、无油衬套，8、线性导向轴，9、限位螺母，10、气缸后极限进气口，11、气缸安装板，12、气缸前极限进气口，13、气缸导向导轨，14、气缸导轨滑块，15、U型载块，16、浮台底板，17、挡轴侧径向支撑架，18、径向支撑架底座，19、条形槽，20、V型槽，21、圆形通孔，22、顶轴侧径向支撑架。
【具体实施方式】
[0027]结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0028]如图2所示，本实用新型包括转子轴承径向支撑结构AO和转子轴承轴向预紧结构B0，电机转子2支撑安装在转子轴承径向支撑结构AO上进行径向支撑，并通过安装在转子轴承径向支撑结构AO上的转子轴承轴向预紧结构BO进行轴向预紧。
[0029]如图1和图3所示，转子轴承径向支撑结构AO包括钨钢棒3、挡轴侧径向支撑架17、顶轴侧径向支撑架22、径向支撑架底座18和浮台底板16，两个径向支撑架底座18分别安装在浮台底板16的两侧，根据电机转子2上两侧轴承的间距，调整径向支撑架底座18之间的间距，用螺钉对称的固定在浮台底板16上;两个径向支撑架底座18上分别固定安装有结构相同的挡轴侧径向支撑架17和顶轴侧径向支撑架22，挡轴侧径向支撑架17和顶轴侧径向支撑架22分别通过螺钉固定在径向支撑架底座18上，两个径向支撑架的顶端均设有用于安装电机转子2轴承的V型槽20，V型槽20上端面呈V形的两个表面均开有沿长度方向的条形槽19，两个条形槽19对称，钨钢棒3嵌套在条形槽19内，电机转子2轴承外圈的圆柱面与钨钢棒3形成点接触，以实现对不平衡量的精确传递。条形槽19的截面为大于180度的圆形，钨钢棒3的直径与条形槽19圆形直径呈过盈配合。
[0030]如图4所示，转子轴承轴向预紧结构BO包括通过螺钉安装在挡轴侧径向支撑架17外侧面的挡板I和安装在顶轴侧径向支撑架22上的轴向压紧组件，挡板I用于电机转子2—端轴承的轴向限位，挡板I接触挡住电机转子2—端轴承的外圈端面上;轴向压紧组件用于电机转子2另一端轴承的轴向预紧，轴向压紧组件弹性压紧到电机转子2另一端轴承的外圈端面上。
[0031]如图5所示，轴向压紧组件包括软垫4、推力柱头5、压缩弹簧6、无油衬套7、线性导向轴8、气缸安装板11、气缸导向导轨13、气缸导轨滑块14、U型载块15和挡板I，气缸安装板11固定在顶轴侧径向支撑架22的外侧面上，气缸安装板11的底面通过螺钉设有气缸导向导轨13，气缸导轨滑块14嵌在气缸导向导轨13上沿导轨移动，气缸导轨滑块14与U型载块15的中间部通过螺钉固定连接，U型载块15的开口端朝上使得两个分支对称地从两侧向上延伸到气缸安装板11上方。
[0032]如图5所示，U型载块15两个分支的端部均设有水平朝向电机转子2的圆形通孔21，无油衬套7过盈配合地套在圆形通孔21内，线性导向轴8的一端活动套在无油衬套7内并穿过无油衬套7与限位螺母9连接，限位螺母9通过螺纹连接在线性导向轴8的端部，以防止线性导向轴8脱出U型载块15，线性导向轴8的一端与无油衬套7之间可自由滑动。
[0033]推力柱头5的一端与线性导向轴8另一端通过螺纹连接，软垫4过盈配合地套在推力柱头5的另一端中，软垫4正对朝向电机转子2另一端轴承的外圈端面;压缩弹簧6套装在线性导向轴8上，其两端分别连接推力柱头5和U型载块15分支的端部，处于小幅度压紧状态，使得推力柱头5及U型载块15在相对滑动时压缩压缩弹簧6产生弹力。
[0034]气缸安装板11、气缸导向导轨13和气缸导轨滑块14为整体结构，采用高精度预紧气缸，气缸安装板11的前后部分别设有气缸后极限进气口 10和气缸前极限进气口 12。
[0035]本实用新型的具体实施工作过程如下:
[0036]通过气缸后极限进气口 10和气缸前极限进气口 12分别进气控制气缸导轨滑块14在气缸导向导轨13有效行程内的前后滑动，进而使得本实用新型有“预紧”电机转子和“放松”电机转子两种状态，气缸导轨滑块14位于前后位置分别代表两个状态。其中“预紧”状态为电机转子2在测量台上的测量不平衡量时工作状态；“放松”状态为开始测量前或结束测量后方便放置或抓取电机转子2时的工作状态。
[0037]“放松”过程:
[0038]如图6所示，通过对气缸后极限进气口 10进气，以推动气缸导轨滑块14向后运动，在此过程中气缸导轨滑块14带动U型载块15、线性导向轴8、压缩弹簧6、推力柱头5及软垫4一起向后运动，直至后极限位置。此时压缩弹簧6处于小幅度压紧状态，这保证了线性导向轴8与U型载块15不做相对滑动，同时软垫4头部与轴承外端面间隔一定距离，使电机转子2在轴向上处于放松状态，从而可方便的抓取及放置电机转子2。
[0039]“预紧，，过程:
[0040]如图7所示，通过对气缸前极限进气口12进气，推动气缸导轨滑块14向前运动，在此过程中气缸导轨滑块14带动U型载块15、线性导向轴8、压缩弹簧6、推力柱头5及软垫4 一起向前运动。当软垫4头部与轴承外端面接触后，气缸行程未走完，气缸导轨滑块14继续前进，此时，U型载块15与线性导向轴8产生相对位移，压缩弹簧6逐渐被压缩，直至气缸导轨滑块14位于前极限位置，在压缩弹簧6的弹力作用下，软垫4头部紧贴轴承外端面，起到预紧轴承的作用。
【主权项】
1.一种安装轴承电机转子动平衡测量的径向支撑和轴向预紧结构，其特征在于:包括转子轴承径向支撑结构(AO)和转子轴承轴向预紧结构(BO)，电机转子(2)支撑安装在转子轴承径向支撑结构(AO)上进行径向支撑，并通过安装在转子轴承径向支撑结构(AO)上的转子轴承轴向预紧结构(BO)进行轴向预紧。2.根据权利要求1所述的一种安装轴承电机转子动平衡测量的径向支撑和轴向预紧结构，其特征在于:所述的转子轴承径向支撑结构(A0)包括钨钢棒(3)、挡轴侧径向支撑架(17)、顶轴侧径向支撑架(22)、径向支撑架底座(18)和浮台底板(16)，两个径向支撑架底座(18)分别对称安装在浮台底板(16)的两侧，两个径向支撑架底座(18)上分别固定安装有结构相同的挡轴侧径向支撑架(17)和顶轴侧径向支撑架(22)，两个径向支撑架的顶端均设有用于安装电机转子(2)轴承的V型槽(20)，V型槽(20)上端面呈V形的两个表面均开有沿长度方向的条形槽(19)，两个条形槽(19)对称，钨钢棒(3)嵌套在条形槽(19)内，电机转子(2)轴承外圈的圆柱面与钨钢棒(3)形成点接触。3.根据权利要求2所述的一种安装轴承电机转子动平衡测量的径向支撑和轴向预紧结构，其特征在于:所述的条形槽(19)的截面为大于180度的圆形，钨钢棒(3)的直径与条形槽(19)圆形直径呈过盈配合。4.根据权利要求1所述的一种安装轴承电机转子动平衡测量的径向支撑和轴向预紧结构，其特征在于:所述的转子轴承轴向预紧结构(BO)包括安装在挡轴侧径向支撑架(17)外侧面的挡板(I)和安装在顶轴侧径向支撑架(22)上的轴向压紧组件，挡板(I)用于电机转子(2)—端轴承的轴向限位，挡板(I)接触电机转子(2)—端轴承的外圈端面上;轴向压紧组件用于电机转子(2)另一端轴承的轴向预紧，轴向压紧组件弹性压紧到电机转子(2)另一端轴承的外圈端面上。5.根据权利要求4所述的一种安装轴承电机转子动平衡测量的径向支撑和轴向预紧结构，其特征在于:所述的轴向压紧组件包括软垫(4)、推力柱头(5)、压缩弹簧(6)、无油衬套(7)、线性导向轴(8)、气缸安装板(11)、气缸导向导轨(13)、气缸导轨滑块(14)、U型载块(15)和挡板(I )，气缸安装板(11)固定在顶轴侧径向支撑架(22)的外侧面上，气缸安装板(11)的底面设有气缸导向导轨(13)，气缸导轨滑块(14)嵌在气缸导向导轨(13)上沿导轨移动，气缸导轨滑块(14)与U型载块(I 5)的中间部固定连接，U型载块(I 5)的开口端朝上使得两个分支对称地从两侧向上延伸到气缸安装板(11)上方； U型载块(15)两个分支的端部均设有水平朝向电机转子(2)的圆形通孔(21)，无油衬套(7)过盈配合地套在圆形通孔(21)内，线性导向轴(8)的一端活动套在无油衬套(7)内并穿过无油衬套(7)与限位螺母(9)连接，推力柱头(5)的一端与线性导向轴(8)另一端通过螺纹连接，软垫(4)过盈配合地套在推力柱头(5)的另一端中，软垫(4)正对朝向电机转子(2)另一端轴承的外圈端面;压缩弹簧(6)套装在线性导向轴(8)上，其两端分别连接推力柱头(5)和U型载块(15)分支的端部。6.根据权利要求5所述的一种安装轴承电机转子动平衡测量的径向支撑和轴向预紧结构，其特征在于:所述的气缸安装板(11)、气缸导向导轨(13)和气缸导轨滑块(14)为整体结构，采用高精度预紧气缸，气缸安装板(11)的前后部分别设有气缸后极限进气口(10)和气缸前极限进气口(12)，通过气缸后极限进气口(10)和气缸前极限进气口(12)分别进气控制气缸导轨滑块(14)在气缸导向导轨(13)有效行程内的前后滑动。
【文档编号】H02K15/16GK205666740SQ201620304663
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】赵良梁, 张加庆, 沈俊杰, 李宝娟, 陆兴
【申请人】杭州集智机电股份有限公司