[发明专利]一种考虑摆动遗留角影响的土工离心机配平方法

说明书

本发明公开了一种考虑摆动遗留角影响的土工离心机配平方法。所述方法包括建立土工离心机中试验端与配重端之间的质径积差值与离心机主轴的轴承受力和轴承变形之间的关系；利用上述建立的关系获得最优的质径积差值，在反算得到配重吊篮内放置的配重块质量，进行配平操作。本发明的方法克服已有方法仅配平离心力而忽略其余不平衡动荷载对主轴的作用的缺点，配平可操作性强，通过调整配重块的组合可满足不同配平需求，在现有的土工离心机设备上易于推广。

技术领域

本发明属于离心机转子平衡技术领域，涉及一种土工离心机的配平方法，具体涉及一种考虑摆动遗留角影响的土工离心机配平方法的改进。

背景技术

土工离心机转子平衡是离心机设计及试验过程中的一个大问题，涉及加速度指标能否实现以及安全运行等重要层面。旋转设备除静载外，还要承受包括转动不平衡所附加的动荷载。动荷载将引起设备强迫振动，轻者降低运转平稳性和精度、增大运动噪声、加速运动部件磨损，缩短使用寿命；重者使转子无法正常运转，不是轴承损坏，就是转速难以提高，达不到设计指标。

影响不平衡的主要因素有：

1)总体上，在于力学结构及其相互关系是否恰当，转子配平方法是否合理有效，监测系统是否灵敏可靠；

2)结构上，取决于转子尺寸高长比例、质量分布以及支撑系统刚度、精度和地基质量等；

现有的关于土工离心机的配平技术主要是：设计一个调节机构，通过液压、气压、电机驱动的方式，根据不平衡力监测装置的监测结果或配平需求，通过改变转臂上的移动配重块的位置，或者在配重吊篮上驱动可变质量体(包括可变位置的质量块和液体体积可变的水箱)，来达到离心机的动态平衡。

CN102652929A号发明专利申请公开了一种土工离心机在线动态平衡调节机构。该申请包括不平衡力监测装置、动态平衡调节装置和动态平衡配重块。该机构的工作原理为：当土工离心机处于不平衡状态，并达到一定程度时，不平衡力监测装置会输出对应的感应信号给平衡控制器，在平衡控制器的控制下，法兰带动转臂上的动态平衡配重块移动，从而实现对土工离心机进行在线动态平衡调节的目的。

CN203342956U号实用新型专利申请公开了一种土工离心机新型平衡自调节系统。该申请包括水箱、测力传感器、控制阀和控制器。该调节系统的工作原理为：当离心机工作端负载增加以后，传感器测出不平衡力，控制阀中的电磁开关阀打开，水箱中开始注水，直到不平衡力接近为零，电磁开关阀关闭，停止注水。

CN105080734A号发明专利申请公开了一种新型离心机静态配平装置。该配平装置包括配平框架、丝杠、移动配重块、电机、旋转传动装置和行走螺母。该装置的工作原理为：配平框架作为整个配平装置的安装基体，固定配重块安装于配平框架上远离其连接孔的一端，是配平装置的基础配重，电机驱动移动配重块，根据需要在丝杠上做远离或靠近连接孔的直线运动，从而实现改变整个配平装置的配重的目的。

CN107694771A号发明专利申请公开了一种土工离心机可调重心配重装置。该配重装置主要包括支架、丝杠、螺母、质量块、齿圈、齿轮、电机。该装置的工作原理为：该装置与离心机之间通过支架上的法兰固定，系统根据不平衡力测量传感器测量计算结果对是否需要移动质量块发出指令，通过遥控电机驱动质量块沿着丝杠做往复运动，以实现离心机动态或静态条件下的平衡调节。

CN108480065A号发明专利申请公开了一种动配平系统及具备动配平系统的离心机。该申请主要包括动配平系统和具备动配平系统的离心机。该申请的工作原理为：动平衡系统对称布置在离心机转轴两侧，动配平系统安装在转臂内设置的凹槽内，当离心机需要配平时，液压缸驱动配重滑块移动到指定位置，实时配平系统的不平衡力。

上述的配平技术的主要缺点是：