动平衡机在工业领域中起着至关重要的作用。机器中的转子若质量分布均匀,在运转时会十分平稳,仅对轴承产生静压力,这样的转子被称为平衡的转子。反之,若转子质量分布不均匀、安装不当,导致其中心惯性主轴与回转轴线不重合,在旋转时就会对轴承加有动压力,这种转子便是不平衡的转子。不平衡的转子在旋转过程中会带来诸多不良后果。例如,它会在支承上造成动压力,引起整个旋转机械的振动,产生噪音,增加能耗,还会加快轴承的磨损,造成转子部件的高频疲劳破坏和支承机匣及某些部件强迫振动损坏,降低旋转机械的寿命,严重时甚至会导致重大事故。为了解决转子不平衡问题,需要进行动平衡操作,即在转子转动时进行测量,然后校正。
动平衡机分为软支承和硬支承两种类型。软支承平衡机问世于 50 年代末至 60 年代初,至今仍广泛使用,特别是在超高速、高精度、小转子和大批量(如曲轴)的平衡以及在自动动平衡机领域。其工作原理是测振幅,工作区域必须在系统临界转速以上,平衡操作时转速较高。优点是数值结果稳定;缺点是转子特性定标,操作繁琐,转速高,操作危险性高,系统配置功率相对要大,成本高,操作效率低。硬支承平衡机是自 70 年代初迅速发展起来的一种用途广泛的通用动平衡机。其工作原理是测力,工作区域远远低于系统临界转速,平衡操作时转速较低。优点是系统永久定标,操作方便,转速低,系统功率相对较小,安全性高,效率高;缺点是测力主要依赖机械部分的合理设计以及传感器和测量系统的灵敏度。近年来,由于硬支承平衡机结构上的不断改进,电测系统也日益完善,平衡精度不断提高且通用性强,目前已成为动平衡机的主流。
动平衡机系统主要由电动机、机械振动系统、控制系统(
丹富莱变频器HJ04)、电测箱等组成。电机旋转时通过传动带带动平衡机主轴,主轴与工件相连一起旋转,由于工件本身不平衡,旋转产生振动通过传感器将机械信号转换成电讯号,输入电测箱,经电测箱运算处理后,再由显示器显示工件不平衡量的大小和相位。最大频率 通常设定 50 - 100Hz,即电机最高转速限制在 3000rpm 以内,以防工件平衡时转速太高,造成平衡机系统某些部件损坏等问题,甚至造成破坏事故。启动变频器后,合理设定加减速时间,观察加速过程中输出电流,若输出电流过大,则延长加速时间,反之缩小加速时间。在停止变频器运行后,观察减速过程是否出现直流过压,若出现则延长减速时间,否则可缩短减速时间。由变频器对电机施加直流电来起制动作用。根据现场工况设置合适的直流制动电压和直流制动开始频率。
运行操作,启动前,检查工件与夹具之间的配合以及电控箱和变频器的控制电路接线,安全架(安全罩)是否罩上,避免出现故障。接通电源,设置合适的最大频率参数和加减速时间。各种保护功能齐全,发生故障时,变频器自动跳闸,且具故障自诊功能,减少操作者的重复劳动力。
启动前检查工件与夹具配合是否良好,确保工件安装牢固,不会在运转过程中出现松动或脱落的情况。同时,仔细检查电控箱和变频器控制电路接线,确保接线正确、牢固,无短路、断路等问题。此外,还要检查安全架罩是否安装到位,确保在动平衡机运行过程中能够有效保护操作人员和设备安全。启动前还应按照操作规程进行其他必要的检查,如检查设备各部分涧滑情况、清理轮胎花纹中潜入的石子等异物、检查底座及固定螺母是否锁紧等,以确保动平衡机能够正常、安全地运行。
根据动平衡机制造商说明书调整
变频器输出频率至关重要。在调整频率时,要注意频率与转速的对应关系,避免设置过高或过低。如果频率设置过高,可能会导致电机转速过快,引起整个系统的振动加剧,甚至可能损坏设备;如果频率设置过低,则可能无法满足动平衡测试的要求,影响测试精度。可以参考相关资料中的频率调节方法,如通过变频器操作面板进行频率设置,只需操作面板上的上升、下降键,就可以实现频率的设定;也可以利用外接电位器进行频率设置,通过调整外接电位器的输出电压来改变变频器的输入电压值,从而改变输出频率。在调整频率时,要严格按照制造商的说明书进行操作,确保频率设置的准确性和安全性。