专利名称：一种动平衡测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于转子动平衡校正技术领域，具体地，涉及动平衡的测量装置。
背景技术：
在旋转类产品中，由于其转子无法做到完全平衡，当其转动时，就会产生离心力，造成失衡、振动，进而引起更大的问题。因此动平衡的优劣程度直接决定产品的工作性能、使用寿命，对产品的质量产生巨大的影响。特别是目前设备向高速化、高效化和高精化方向发展，动平衡的问题已日益突出，在一些领域成为了制约整个行业产品质量提升的关键因素。如具有广泛应用场合和巨大市场潜力的电动工具行业，大量产品的工作速度已从每分钟几千转向上万转、甚至几万转攀升，带来了同电机转子动平衡性能直接相关的振动烈度增大、使用噪声提高以及产品寿命缩短等问题。另一方面，人类已开始远至宇宙深处进行探索，小至纳米空间进行研究，带来高科技的飞速发展，其中同样离不开旋转设备的应用，这些设备的特点是高速、精密，对动平衡的性能有更高的要求。因此，转子动平衡校正是一项具有巨大效益和深远意义的技术。
动平衡校正分为动平衡称重(测量)和动平衡去重(加工)两个基本过程，即在完成不平衡量和相位测量的基础上，采用一定的加工方式完成不平衡量的消除。显然，动平衡测量是校正的基础，只有精确地测量不平衡量及其相位，才能通过加工校正提高转子的动平衡性能。
在现有技术中，动平衡测量装置一般包括驱动电机，驱动皮带，测振支承、测振传感器和相位传感器，其中测振支承是测量装置的关键部位，它由平行的两副摆架组成，摆架上安装有测振传感器；驱动皮带由电机驱动，安装于两副摆架之间，皮带方向平行于摆架；转子置于两块摆架之间，贴合于驱动皮带，其两端分别放在摆架上。
在进行动平衡测量时，电机带动驱动皮带运动，并进而驱动转子转动。转子本身存在的不平衡量会在高速转动时产生振荡，并引起测振支承振动，传感器接收到该振动信号，通过对其调理、分析和处理，并结合相位信息，以此来完成不平衡量的大小及其相位的测量。显然，测振支承是测量的关键所在，起到信息传递的桥梁作用，其灵敏度和测量范围直接决定系统的测量精度和适用范围，而影响测振支承灵敏度和测量范围的重要参数为其刚度系数和阻尼系数。
现有的动平衡测量仪中，采用的测振支承可分为两类，即硬支承和软支承。所谓的硬支承，其摆架板刚度较大，具有很高的第一阶固有频率，适合较大的不平衡量测量，但其灵敏度较低，从而导致系统测量精度较低；所谓的软支承，其摆架刚度较小，具有较低的第一阶固有频率，灵敏度较高，转子微小的振荡就能引起摆架较大的振动，因此该支承适合于不平衡量较小，但测量精度要求较高的场合应用。可见，硬测振支承的刚度高，其测量范围宽，但测量精度低；而软测振支承的刚度小，则其测量精度高，但测量范围小。因此，采用这些测振支承实现的动平衡测量系统很难协调测量范围和测量精度之间的矛盾，在实际应用中受到了很大地限制，特别是目前动平衡校正对象向多品种和高性能方向发展，这种限制已表现为日益尖锐，导致不同的测量对象或不同的测量阶段需要更换不同的测振支承，方能有效地实施动平衡测量的问题。针对不同的测量范围和测量精度要求，目前常采用多次测量的方法来解决这个问题，即为满足较大测量范围要求，首先采用刚度较大的测振支承的测量仪测量，并根据测量结果进行动平衡加工校正，待校正对象的不平衡量减少后，再用刚度较小但精度更高的测振支承的测量仪测量，然后根据测量结果进行精加工。这一步骤也可反复多次，直到达到所需要的精度。显然，这样需要多台不同的动平衡测量仪多次操作，其效率低下并且成本较高，而且未能从根本上解决测量范围和测量精度之间的矛盾。
现有技术中有一种常见的动平衡测量仪，采用弹性摆型摆架的测振支承，它以弹簧片作为径向支臂，转子的振荡引起弹簧片的振动，并通过与之相连的传感器输出振动信号，对其处理分析并结合相位信息，完成不平衡量大小及其相位的测量。这种测振支承的测量范围和测量精度完全由作为径向支臂的弹簧片的刚度所决定，改变弹簧片的刚度可以协调测振支承的测量范围和测量精度之间的矛盾。因此，有人在弹簧片侧面设置一紧固螺钉，与弹簧片相抵触，给弹簧片提供一个支点，并通过调节紧固螺钉，在支点处施加给弹簧片不同的作用力，籍此改变弹簧片的刚度系数，从而在一定程度上调整测振支承的测量范围和测量精度。此种调整通过改变测振支承的刚度系数来完成，但这种方式完全靠操作者的手工进行，难以实现自动控制，同时这种调整的精确性低，并只能实现分级调整。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是动平衡测量仪的测量范围和测量精度不能兼顾的问题，提供一种可程控、无级调节测量范围和测量精度的动平衡测量仪。
本实用新型的思路是对前述的弹性摆型摆架的测振支承作出改进，实用新型人希望测振支承在刚度系数恒定的条件下，在其中加入一个可程控改变阻尼的机构，无级调节影响测振支承测量范围和测量精度的另一个重要参数——阻尼系数，从而实现本实用新型的目的。
本实用新型采用的技术方案是这样的一种动平衡测量装置，包括驱动电机，驱动皮带，测振支承和传感器，测振支承由平行的两副摆架组成，摆架上安装有传感器；驱动皮带由电机驱动，安装于两副摆架之间，皮带方向平行于摆架；摆架上部为振动体，下部为基座，振动体和基座间以两根弹簧片作为支臂，其特征在于振动体下方设有限振块，基座上方设有限振沟，所述的限振块容置于限振沟中，两者之间有一空隙，空隙中填充有电磁流变液体；限振沟外设有励磁线圈。
作为进一步的技术方案，本实用新型在限振块和限振沟的空隙中，填充铁粉和电磁流变液体的混合物。
本实用新型在限振沟与限振块之间填充了电磁流变液体，它是一种能在磁场作用下阻尼系数可以改变的智能材料，在外加电磁场作用下，电磁流变液体的表观粘度从流态迅速转变为半固态；撤去外加电磁场后，从半固态迅速变回流态，从而实现了外加弱电信号对于液体粘度的在线连续、迅速和可逆调节与控制。应用于动平衡测量仪上，当励磁线圈上电流为零时，电磁流变液体的阻尼系数较小，该液体对支承摆架起到的阻尼作用很小，本实用新型是一个普通的弹性摆型摆架，具有较高的灵敏度；当励磁线圈通电后，随着励磁线圈上电流加大，作用于电磁流变液体上的磁场强度也加大，因而电磁流变液体的阻尼系数相应增加，使得测振支承的灵敏度降低，可测量范围增大。由于励磁线圈电流和磁感应强度、电磁流变液体的阻尼系数之间存在某种明确的函数关系，因此，调节励磁线圈电流就可调节测振支承的阻尼系数，相应地调节测量范围和测量精度。这种调节是电气化、数字化的，数值精确并可准确地再现，并能达到无级调节的目的，符合本实用新型的要求。
图1是现有技术中一种动平衡测量装置的结构示意图。
图2是本实用新型动平衡测量装置摆架的示意图。
具体实施方式
参见附图1。该动平衡测量装置包括机架1，机架上部为测振支承5，机架上装有驱动电机2和驱动皮带3，驱动电机带动驱动皮带转动，转子4放置于测振支承上，贴合于驱动皮带3，并由驱动皮带3驱动其转动；测振支承由两副平行的摆架组成，驱动皮带3装在两副摆架之间，平行于摆架；测振支承上安装有传感器7。测量时驱动皮带3转动，并带动转子4高速转动，转子的不平衡量引起测振支承振动，传递到传感器7上，完成不平衡量及其相位的测量。
参见附图2。本实用新型的测振支承由两副平行的摆架组成，摆架上部为振动体52，下部为基座51，振动体和基座间以两根弹簧片56作为支臂，振动体下方设有限振块53，基座上方设有限振沟54，其形状与限振块相配合，限振块53容置于限振沟54中，限振沟外设有励磁线圈6；限振块53与限振沟54两者之间有一空隙，空隙中填充有电磁流变液体和铁粉的混合物55。
本实施例在励磁线圈6不工作时，电磁流变液体和铁粉的混合物55是液态的，限振块53与限振沟54之间可自由运动，对摆架起到的阻尼作用很小，本实施例实际上还是一个弹性摆型摆架，其固有频率取决于支臂56；当励磁线圈6通电工作时，在磁场作用下，电磁流变液体和铁粉的混合物55变为半固态，对摆架起到阻尼作用，使测量装置的灵敏度下降。
权利要求1.一种动平衡测量装置，包括驱动电机，驱动皮带，测振支承和传感器，测振支承由平行的两副摆架组成，摆架上安装有传感器；驱动皮带由电机驱动，安装于两副摆架之间，皮带方向平行于摆架；摆架上部为振动体，下部为基座，振动体和基座间以两根弹簧片作为支臂，其特征在于振动体下方设有限振块，基座上方设有限振沟，所述的限振块容置于限振沟中，两者之间有一空隙，空隙中填充有电磁流变液体；限振沟外设有励磁线圈。
2.如权利要求1所述的一种动平衡测量装置，其特征在于限振块和限振沟的空隙中，填充有铁粉和电磁流变液体的混合物。
专利摘要本实用新型公开了一种动平衡测量装置，包括驱动电机，驱动皮带，测振支承和传感器，测振支承由平行的两副摆架组成，摆架上安装有传感器；驱动皮带由电机驱动，安装于两副摆架之间，皮带方向平行于摆架；摆架上部为振动体，下部为基座，振动体和基座间以两根弹簧片作为支臂，其特征在于振动体下方设有限振块，基座上方设有限振沟，所述的限振块容置于限振沟中，两者之间有一空隙，空隙中填充有电磁流变液体；限振沟外设有励磁线圈。本实用新型可方便地改变测量范围和测量精度。
文档编号G01M1/00GK2738227SQ200520008130
公开日2005年11月2日 申请日期2005年3月2日 优先权日2004年11月11日
发明者杨克己, 潘双夏 申请人:浙江大学