[发明专利]部件平衡

说明书

一种在旋转部件内形成平衡扇形件的方法，包括：检查旋转部件是否失衡；计算将在旋转部件内形成的平衡扇形件的尺寸；将旋转部件相对于材料去除机定位；启动材料去除机；使旋转部件和材料去除机的工具相接合；形成平衡扇形件的第一部分；形成平衡扇形件的第二部分；形成平衡扇形件的第三部分；以及，使旋转部件与材料去除机的工具分离。

技术领域

本公开涉及旋转部件的平衡。

背景技术

如果未对旋转组件进行正确的平衡，则离心力将会失衡，这将导致噪音、组件磨损、过度振动、轴承寿命缩短以及随后的组件过早失效。组件旋转得越快，平衡就越关键。

在制造旋转部件的过程中，通常要注意确保旋转部件的组件尽可能地靠近其预期位置。但是，即使这样，也无法控制所有影响旋转部件的特征位置的因素。最终，很小的位置变化加起来，将会导致旋转部件失衡。这种失衡可能很小，但是可能仍然存在。

随着旋转部件的旋转，由于离心力引起的失衡将开始引起旋转部件的振动。随着转速的增加，这种振动迅速增强(以转速的平方计)。这意味着旋转速度的小幅增加会导致振动的大幅度增加，这将加快预期发生故障的速度。

通过使转子组件平衡，可将失衡状况降至最低或消除。这样可使旋转部件平稳运行，而不会产生不适当的振动，从而使系统可以长时间工作，由此延长了平均故障间隔时间。

静态平衡是通过将旋转部件保持在其轴线上，然后对旋转部件的“重”侧进行补偿(通过去除或增加物料)来实现的。在静态平衡期间，旋转部件不旋转，因此是“静态”的。静态平衡通常在“扁平”部件或直径与轴向长度之比较大的部件(薄饼状部件，例如风扇、皮带轮、车轮)上完成。

可以通过在某些位置添加或去除物料来实现平衡，这种添加或去除可以通过去除磨料或通过钻孔/机械加工来实现。从旋转部件中去除材料会导致部件中的应力集中点。特别是在旋转部件上钻孔时，必须要考虑到应力集中以及旋转部件的结构削弱。为了解决这些问题，旋转部件的设计必须要考虑到在需要去除材料时顾及到多余的材料，例如平衡环或比设计所需的其他材料更厚的法兰，以实现机械结构的完整性。

因此，在当前的平衡技术达到其预期目的的同时，需要一种新的且改进的用于平衡旋转部件的系统和方法，并且该系统和方法不会产生过度的应力集中并且不会过度损害旋转部件的结构完整性。

发明内容

根据本公开的几个方面，一种在旋转部件内形成平衡扇形件的方法，包括：检查旋转部件是否失衡；计算将在旋转部件内形成的平衡扇形件的尺寸；将旋转部件相对于材料去除机定位；启动材料去除机；使旋转部件和材料去除机的工具相啮合；形成平衡扇形件的第一部分；形成平衡扇形件的第二部分；形成平衡扇形件的第三部分；以及将旋转部件与材料去除机的工具分离。

根据另一方面，形成平衡扇形件的第一部分包括：使材料去除机的工具和旋转部件沿着旋转部件的中心轴线彼此靠近，并且同时使材料去除机的工具和旋转部件沿着围绕旋转部件的中心轴线的圆周路径相对于彼此移动，使得平衡扇形件的第一部分的深度从平衡扇形件的第一远端处的零逐渐平滑地过渡到平衡扇形件的第二部分处的最大深度。

根据另一方面，形成平衡扇形件的第二部分包括：保持材料去除机的工具和旋转部件沿着旋转部件的中心轴线相对于彼此固定不动，并且同时使材料去除机的工具和旋转部件沿着围绕旋转部件的中心轴线的圆周路径相对于彼此连续移动，使得平衡扇形件的第二部分的深度为最大深度。

根据另一方面，形成平衡扇形件的第三部分包括：使材料去除机的工具和旋转部件沿着旋转部件的中心轴线分离，并且同时使材料去除机的工具和旋转部件沿着围绕旋转部件的中心轴线的圆周路径相对于彼此连续移动，使得平衡扇形件的第三部分的深度从邻近第二部分的最大深度逐渐平滑地过渡到平衡扇形件的第二远端处的零。