動平衡機在工業(yè)領(lǐng)域中起著至關(guān)重要的作用。機器中的轉(zhuǎn)子若質(zhì)量分布均勻,在運轉(zhuǎn)時會十分平穩(wěn),僅對軸承產(chǎn)生靜壓力,這樣的轉(zhuǎn)子被稱為平衡的轉(zhuǎn)子。反之,若轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均勻、安裝不當,導(dǎo)致其中心慣性主軸與回轉(zhuǎn)軸線不重合,在旋轉(zhuǎn)時就會對軸承加有動壓力,這種轉(zhuǎn)子便是不平衡的轉(zhuǎn)子。不平衡的轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中會帶來諸多不良后果。例如,它會在支承上造成動壓力,引起整個旋轉(zhuǎn)機械的振動,產(chǎn)生噪音,增加能耗,還會加快軸承的磨損,造成轉(zhuǎn)子部件的高頻疲勞破壞和支承機匣及某些部件強迫振動損壞,降低旋轉(zhuǎn)機械的壽命,嚴重時甚至?xí)?dǎo)致重大事故。為了解決轉(zhuǎn)子不平衡問題,需要進行動平衡操作,即在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時進行測量,然后校正。
動平衡機分為軟支承和硬支承兩種類型。軟支承平衡機問世于 50 年代末至 60 年代初,至今仍廣泛使用,特別是在超高速、高精度、小轉(zhuǎn)子和大批量(如曲軸)的平衡以及在自動動平衡機領(lǐng)域。其工作原理是測振幅,工作區(qū)域必須在系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速以上,平衡操作時轉(zhuǎn)速較高。優(yōu)點是數(shù)值結(jié)果穩(wěn)定;缺點是轉(zhuǎn)子特性定標,操作繁瑣,轉(zhuǎn)速高,操作危險性高,系統(tǒng)配置功率相對要大,成本高,操作效率低。硬支承平衡機是自 70 年代初迅速發(fā)展起來的一種用途廣泛的通用動平衡機。其工作原理是測力,工作區(qū)域遠遠低于系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速,平衡操作時轉(zhuǎn)速較低。優(yōu)點是系統(tǒng)永久定標,操作方便,轉(zhuǎn)速低,系統(tǒng)功率相對較小,安全性高,效率高;缺點是測力主要依賴機械部分的合理設(shè)計以及傳感器和測量系統(tǒng)的靈敏度。近年來,由于硬支承平衡機結(jié)構(gòu)上的不斷改進,電測系統(tǒng)也日益完善,平衡精度不斷提高且通用性強,目前已成為動平衡機的主流。
動平衡機系統(tǒng)主要由電動機、機械振動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)(
丹富萊變頻器HJ04)、電測箱等組成。電機旋轉(zhuǎn)時通過傳動帶帶動平衡機主軸,主軸與工件相連一起旋轉(zhuǎn),由于工件本身不平衡,旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生振動通過傳感器將機械信號轉(zhuǎn)換成電訊號,輸入電測箱,經(jīng)電測箱運算處理后,再由顯示器顯示工件不平衡量的大小和相位。最大頻率 通常設(shè)定 50 - 100Hz,即電機最高轉(zhuǎn)速限制在 3000rpm 以內(nèi),以防工件平衡時轉(zhuǎn)速太高,造成平衡機系統(tǒng)某些部件損壞等問題,甚至造成破壞事故。啟動變頻器后,合理設(shè)定加減速時間,觀察加速過程中輸出電流,若輸出電流過大,則延長加速時間,反之縮小加速時間。在停止變頻器運行后,觀察減速過程是否出現(xiàn)直流過壓,若出現(xiàn)則延長減速時間,否則可縮短減速時間。由變頻器對電機施加直流電來起制動作用。根據(jù)現(xiàn)場工況設(shè)置合適的直流制動電壓和直流制動開始頻率。
運行操作,啟動前,檢查工件與夾具之間的配合以及電控箱和變頻器的控制電路接線,安全架(安全罩)是否罩上,避免出現(xiàn)故障。接通電源,設(shè)置合適的最大頻率參數(shù)和加減速時間。各種保護功能齊全,發(fā)生故障時,變頻器自動跳閘,且具故障自診功能,減少操作者的重復(fù)勞動力。
啟動前檢查工件與夾具配合是否良好,確保工件安裝牢固,不會在運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)松動或脫落的情況。同時,仔細檢查電控箱和變頻器控制電路接線,確保接線正確、牢固,無短路、斷路等問題。此外,還要檢查安全架罩是否安裝到位,確保在動平衡機運行過程中能夠有效保護操作人員和設(shè)備安全。啟動前還應(yīng)按照操作規(guī)程進行其他必要的檢查,如檢查設(shè)備各部分澗滑情況、清理輪胎花紋中潛入的石子等異物、檢查底座及固定螺母是否鎖緊等,以確保動平衡機能夠正常、安全地運行。
根據(jù)動平衡機制造商說明書調(diào)整
變頻器輸出頻率至關(guān)重要。在調(diào)整頻率時,要注意頻率與轉(zhuǎn)速的對應(yīng)關(guān)系,避免設(shè)置過高或過低。如果頻率設(shè)置過高,可能會導(dǎo)致電機轉(zhuǎn)速過快,引起整個系統(tǒng)的振動加劇,甚至可能損壞設(shè)備;如果頻率設(shè)置過低,則可能無法滿足動平衡測試的要求,影響測試精度??梢詤⒖枷嚓P(guān)資料中的頻率調(diào)節(jié)方法,如通過變頻器操作面板進行頻率設(shè)置,只需操作面板上的上升、下降鍵,就可以實現(xiàn)頻率的設(shè)定;也可以利用外接電位器進行頻率設(shè)置,通過調(diào)整外接電位器的輸出電壓來改變變頻器的輸入電壓值,從而改變輸出頻率。在調(diào)整頻率時,要嚴格按照制造商的說明書進行操作,確保頻率設(shè)置的準確性和安全性。