[发明专利]一种电磁式自动平衡头作动平稳程度评价方法

说明书

本发明公开了一种电磁式自动平衡头作动平稳程度评价方法，该方法以一个转动步距内的驱动力矩随配重盘转动角度的变化曲线为评价工具，从变化曲线和驱动力矩零线的关系、拐点的位置信息入手，判定电磁式自动平衡头作动过程的平稳程度，此种评价方法的可靠性高、易于操作，对于电磁式自动平衡头的前期设计开发以及后期的技术改进都具有较强的指导意义。

技术领域

本发明属于在线动平衡技术领域，特别涉及一种电磁式自动平衡头作动平稳程度评价方法。

背景技术

旋转机械因为转子不平衡引发的振动是旋转机械极为常见的转子回转精度影响因素之一，采用传统的机上动平衡和现场动平衡方法都需要停机进行动平衡，影响正常的工作且花费较大，因此具有不停机、低成本、高精度的在线动平衡方法正逐步成为旋转机械抑制不平衡的首选方法。进行在线动平衡需要在线自动平衡装置，而在线自动平衡装置的关键部件是其作动部件即自动平衡头，自动平衡头性能的好坏将直接影响在线动平衡的效果。

常见的自动平衡头主要有机械式、喷液式以及电磁式。电磁式自动平衡头以其平衡转速高、结构紧凑合理、结构设计灵活等优点，引领着自动平衡头的发展方向。电磁式自动平衡头常见的性能参数主要有配重性能、自锁性能以及启动性能等，其中配重性能反应了电磁式自动平衡头产生平衡质量的能力以及平衡的精细程度，自锁性能反应了电磁式自动平衡头所能承受的最大角加速度，启动性能反应了电磁式自动平衡头启动的快慢程度。

电磁式自动平衡头作动过程中，产生平衡质量的动环往往是随转子一起高速旋转的，此时如果电磁式自动平衡头自身转动并不平稳，产生小范围的抖动甚至冲击，在高转速下，就会对转子产生不好的影响，影响转子的正常转动甚至转子的使用寿命。国内虽然对电磁式自动平衡头展开了一定的研究，但是对于电磁式自动平衡头作动过程中的平稳程度却没有明确的定义和相应的评价方法。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种电磁式自动平衡头作动平稳程度评价方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种电磁式自动平衡头作动平稳程度评价方法，包括以下步骤：

A：定义所述平衡头的磁场力矩与阻尼力矩的矢量和为驱动力矩，以驱动力矩为Y轴、以平衡头配重盘转动角度为X轴构建平面坐标系，通过仿真和测试得出一个转动步距内的驱动力矩随平衡头配重盘转动角度的变化曲线，所述变化曲线包括两个拐点，分别为为拐点1和拐点2，所述拐点2的X轴坐标值大于所述拐点1的X轴坐标值；

B：判断所述变化曲线的正确性，如果正确继续执行步骤C，如果错误则跳转至步骤A；

C：以所述变化曲线作为评价工具，以驱动力矩零线为分界线，判断平衡头的作动平稳程度，该作动平稳程度包括卡顿、过冲和平稳三种状态；

卡顿状态的判断方法是：在转动角度中间点前，驱动力矩出现正负变化，表明配重盘转动过程出现加速-减速-加速-减速的过程，则判断出现了卡顿；

过冲状态的判断方法是：在转动角度中间点前，驱动力矩始终为正值，拐点1位于X轴上方，表明配重盘的转动过程为加速-减速的过程，判断出现了过冲情况，配重盘转过稳定平衡位置，稳定程度差；

平稳状态的判断方法是：在转动角度中间点前，拐点1前的驱动力矩始终为正值，拐点1落在X轴上，拐点1与转动角度中间点之间的驱动力矩曲线与X轴重合，表明配重盘的转动过程为加速-匀速-减速的过程，判断该种状态为最佳平稳状态。

进一步地，当平衡头的结构和参数发生变化时，需重复A、B、C三步骤并重新对新的电磁式自动平衡头的作动平稳程度进行评价。

进一步地，步骤B中所述变化曲线正确性的判断方法如下：