专利名称：用盘式电磁驱动装置驱动的平衡机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种平衡机，尤其涉及一种用盘式电磁驱动装置驱动的平衡机。
背景技术：
平衡机是用于测量旋转物体不平衡量大小和位置的机器，任何旋转物体在围绕其轴线进 行旋转时，由于相对于轴线的质量分布不均匀而产生离心力，这种不平衡离心力的作用会引 起物体振动，产生噪声和加速机械磨损，以致严重影响产品的性能和寿命。因此，在工业实 践中，经常用平衡机来检测旋转物体的不平衡力，包括幅值和位置。并进行相应的补偿，这 样可改善旋转物体相对于轴线的质量分布，减小振动到允许的范围之内，以改善性能和提高 品质。传统的平衡机驱动方式有
1. 采用交流或直流电动机，用皮带轮和皮带带动平衡机旋转轴转动。典型应用有德国 Hof腿nn、意大利CEMB和美国Hunter。当平衡机旋转轴达到额定转速时，切断电机电源。
2. 采用交流或直流电动机，用装于电动机上的胶轮或齿轮与平衡机旋转轴上的摩擦轮或 齿盘之间的摩擦或啮合带动平衡机旋转轴转动。当平衡机旋转轴达到额定转速时，切断电磁 铁电源，使胶轮或齿轮与平衡机旋转轴上的摩擦轮或齿盘脱离，平衡机旋转轴依靠惯性旋转。 典型应用有意大利C0RGHI、 Simply Faip。
3. 将交流或直流电动机的转子直接做在平衡机旋转轴上，定子做在转子的外面，直接驱 动平衡机旋转轴。典型应用有美国Coats，当平衡机旋转轴达到额定转速时，切断电机电 源。
就使用状况而言，上述形式都存在着一些不可克服的缺陷。如第一种情况，当皮带使用 一段时间后就会产生松动，从而使平衡系统不稳定，最终导致平衡精度下降。第二种情况要 求机械结构和电子控制线路复杂，加工调整困难。第三种情况同样要求机械结构和电子控制 线路复杂，加工技术和制造工艺难度大并且成本较高。
发明内容
本发明在于提供一种用盘式电磁驱动装置驱动的平衡机，将电磁驱动装置传统的径向传 动形式变为轴向传动形式，从而使平衡机旋转轴与盘式电磁驱动装置转子的结合变得简单实 用。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为 一种用盘式电磁驱动装置驱动的平衡机， 包括动力输出装置、信号获取装置、旋转轴、法兰盘和螺纹轴。所述旋转轴安装于平衡机支架，旋转轴的一端连接动力输出装置，另一端依次连接法兰盘和螺纹轴；其特征在于所述 动力输出装置可以选择为盘式单相或三相感应异步电机、盘式永磁无刷直流电机或盘式功率 步进电机等盘式电磁驱动装置，包括定子和转子两部分。其中，定子安装于定子支架，并与 变频调速电源相连。转子通过中心开设的安装孔固定于旋转轴上，转子与旋转轴通过键、花 键或过盈配合连接。转子与定子之间隔有小于0. 5毫米的间隙。
本发明采用单相或三相感应电机的变频调速电源作为驱动盘式电磁驱动装置的供电电 源，电源通过电缆线与定子相连，定子在通入变频交流电后产生轴向交变磁场，转子在这一 旋转磁场的作用下发生旋转，并带动平衡机旋转轴一起旋转。
当需要制动盘式电磁驱动装置时，变频调速电源输出直流电流通入盘式电磁驱动装置的 定子，使其对转子产生制动力。
信号获取装置包括安装于转子上齿盘、计数器以及安装在旋转轴与平衡机支架之间的压 力传感器，计数器用于记录齿盘转过的齿数和光信号，计数器为凹形结构，其两个凸端分别 具有发射光波功能和接收光波功能，即一端为发光源，另一端为接收端。齿盘的齿从计数器 的两个凸端之间穿过，齿盘旋转时，当有齿处穿过计数器时，发光源发出的光束被挡住；当 无齿处穿过计数器时，发光源发出的光束被接收端接收，因此接收端输出为脉冲信号。通过 计数器与齿盘的配合，在平衡机旋转一周后即可确定被测物体不平衡点的位置。此外，计数 器还可将此信号通过计算机传输给步进电机及平衡配重块粘贴执行机构，自动完成粘贴配重 块，平衡物体过程。压力传感器为一对压电陶瓷器件，平衡机旋转过程中，压力传感器在被 测物体不平衡力作用下产生电信号，信号的强弱反映不平衡力的大小。
本发明相比现有技术的优点在于通过采用盘式电磁驱动装置定子产生的轴向交变磁场 驱动转子旋转，去掉了传统平衡机笨重的皮带轮、皮带和复杂的电机支架，通过变频调速电 源输出不同的交流或直流电流实现对转子的启动或制动，避免了传统平衡机复杂的启动和制 动装置。通过采用盘式电磁驱动装置定子与转子特殊的安装配合方式，避免了其他轴向传动 式平衡机电子控制线路和机械结构复杂、加工技术和制造工艺难度大并且成本较高等缺点。
图1是本发明所述用盘式电磁驱动装置驱动的平衡机整体结构示意图2是本发明所述用盘式电磁驱动装置驱动的平衡机定子和转子装配结构剖视图3是本发明所述用盘式电磁驱动装置驱动的平衡机平衡测试及修复过程流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。如图1和图2所示，本发明所述用盘式电磁驱动装置驱动的平衡机，包括动力输出装置、 信号获取装置、旋转轴6、法兰盘7和螺纹轴8。动力输出装置为盘式电磁驱动装置，包括定 子2和转子3两部分，其中，定子2安装于定子支架1，并与变频调速电源IO相连，转子3 通过中心开设的安装孔固定于旋转轴6上，转子3与旋转轴6通过花键连接。转子3与定子 2之间隔有小于0.5毫米的间隙。旋转轴6安装于平衡机的支架9上，旋转轴6的一端连接 盘式电磁驱动装置的转子3，另一端依次连接法兰盘7和螺纹轴8。
变频调速电源10通过电缆线与盘式电磁驱动装置的定子2相连，定子2在通入变频交流 电后产生轴向交变磁场，转子3在这一旋转磁场的作用下发生旋转，并带动平衡机旋转轴6 一起旋转。当需要制动时，变频调速电源10输出直流电通入盘式电磁驱动装置的定子2，使 其对转子3产生制动力。
信号获取装置包括安装于转子3上齿盘5、计数器4以及安装在旋转轴6与平衡机支架9 之间的压力传感器12。计数器4用于记录齿盘5转过的齿数和光信号，计数器4为凹形结构， 其两个凸端分别具有发射光波功能和接收光波功能。齿盘5的齿从计数器4的两个凸端之间 穿过，齿盘5旋转时，当有齿处穿过计数器4时，发光源发出的光束被挡住；当无齿处穿过 计数器4时，发光源发出的光束被接收端接收，因此接收端输出脉冲信号。通过计数器4与 齿盘5的配合，在平衡机旋转一周后即可确定被测物体不平衡点的位置。平衡机旋转过程中， 压力传感器12在被测物体不平衡力作用下产生电信号，信号的强弱反映不平衡力的大小。此 外，计数器4还可将此信号通过计算机传输给步进电机及平衡配重块粘贴执行机构，完成被 平衡物平衡过程。
结合图3所示，对待平衡物体的平衡测试及修复过程如下
1. 将待平衡物体(回转件)安装并固定在平衡机螺纹轴8和法兰盘7上
2. 在平衡机上输入三组数据待平衡物体的宽度、直径和平衡机到待平衡物体的距离。
3. 变频调速电源10向定子2输入变频交流电，启动平衡机旋转，在旋转轴6达到需要 的转速后断开供电，待平衡物体依靠惯性继续旋转，齿盘5及传感器信号进行数据采样。
4. 数据采样完成后，变频调速电源10向定子2通入直流电，使平衡机制动。
5. 平衡机停止后显示该待平衡物体的不平衡量和不平衡位置。
待自动或手动增加平衡块后重复第3步至第5步进行复测，直到待平衡物体达到最终平 衡为止。
本发明不限于上述实施例，对于本领域技术人员来说，对本发明的上述实施例所做出的 任何显而易见的改进或变更都不会超出仅以举例的方式示出的本发明的实施例和所附权利要 求的保护范围。
权利要求
1.一种用盘式电磁驱动装置驱动的平衡机，包括动力输出装置、信号获取装置、旋转轴(6)、法兰盘(7)和螺纹轴(8)；所述旋转轴(6)安装于平衡机支架(9)，旋转轴(6)的一端连接动力输出装置，另一端依次连接法兰盘(7)和螺纹轴(8)；其特征在于所述动力输出装置为盘式电磁驱动装置，包括通过轴向磁场相互作用的定子(2)和转子(3)；所述定子(2)安装于定子支架，并与用于启闭平衡机的变频调速电源(10)相连；所述转子(3)通过中心开设的安装孔固定于旋转轴(6)上，转子(3)与定子(2)之有小于0.5毫米的间隙(11)；所述信号获取装置包括安装于转子(3)上的齿盘(5)、用于记录齿盘(5)的转动信息的具有发射和接收光波功能的计数器(4)和安装在旋转轴(6)与平衡机支架(9)之间的压力传感器(12)。
2. 如权利要求l所述的用盘式电磁驱动装置驱动的平衡机，其特征在于所述盘式电磁 驱动装置的转子(3)与旋转轴(6)为键、花键或过盈配合连接。
3. 如权利要求1所述的用盘式电磁驱动装置驱动的平衡机，其特征在于所述计数器U) 为带有两个凸端的凹形结构，齿盘(5)的齿从计数器(4)的两个凸端之间穿过。
全文摘要
本发明涉及一种用盘式电磁驱动装置驱动的平衡机，包括动力输出装置、信号获取装置、旋转轴、法兰盘和螺纹轴。动力输出装置为盘式电磁驱动装置，包括定子和转子，定子安装于定子支架，并与变频调速电源相连，转子固定于旋转轴上。变频调速电源输出变频交流电时驱动平衡机旋转，输出直流电时制动平衡机旋转。信号获取装置包括齿盘、计数器和压力传感器，计数器用于记录齿盘转过的齿数和光信号，通过计数器与齿盘的配合，可确定被测物体不平衡点的位置，压力传感器用于检测被测物体不平衡点的不平衡量。本发明将电磁驱动装置传统的径向传动形式变为轴向传动形式，从而使平衡机旋转轴与盘式电磁驱动装置转子的结合变得简单实用。
文档编号G01M1/16GK101608964SQ20091008911
公开日2009年12月23日 申请日期2009年8月3日 优先权日2009年8月3日
发明者岩 朱, 朱晓鹰 申请人:北京科基中意软件开发有限公司