[发明专利]一种旋转机械动平衡控制系统及方法

说明书

本发明公开的一种旋转机械的动平衡控制系统及方法，属于旋转机械平衡控制领域。本发明包括第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器、第四位移传感器、通信单元、上位机、主控程序、数据采集卡、控制器、光电开关、电机和质量块、接触开关；主控程序安装于上位机内，第一、第二、第三、第四位移传感器分别与通信单元相连，通信单元、上位机、数据采集卡依次连接，控制器、光电开关分别与数据采集卡相连，电机和质量块、接触开关分别与控制器连接；子控制器与子电机和质量块、子接触开关对应连接。本发明能够实现旋转机械不平衡力的实时监测和动态调整，同时可适应不同的转速，使动平衡控制灵活方便。

技术领域

本发明涉及一种旋转机械的动平衡控制系统及方法，属于旋转机械平衡控制领域。

背景技术

旋转机械高速旋转引起的不平衡是机械振动和噪声的主要来源。如何监测不平衡量并进行实时调整使加速度达到所需精度是旋转机械及其平衡控制领域中需要解决的难题。

发明专利【CN109894285A】提出了一种应用三轴加速度计测量离心机不平衡量的方法，该方法通过对离心机振动的检测判断其工作状态是否处于可接受的平衡状态。【DE19539633A1】公开了一种离心机及用于检测旋转部件不平衡的装置，该装置应用加速度传感器检测离心机不平衡引起的振荡信号，并通过与参考信号比较判断离心机平衡状态是否满足要求。发明专利【CN107206399A】和【CN107206399B】公开了一种应用距离传感器提供的离心机振幅信号判断引起不平衡原因的方法。上述参考专利的一个缺点是未给出消除离心机不平衡的解决方案。专利【CN110882853A】公开了一种通过机械结构调整离心机重心位置的方法，但该方法对于大型离心机并不适用。专利【CN111207998A】公开了一种离心机动平衡系统，该系统应用液压系统将油液输送至转臂，并向转臂一端的减重中心孔注油，达到平衡调整的目的。

发明内容

本发明公开的一种旋转机械动平衡控制系统及方法要解决的技术问题是：通过三个位移传感器实时监测旋转主轴的偏摆量，根据检测到的偏摆量值计算旋转机械达到平衡时安装在转盘上的平衡块需要移动的位移值，并控制平衡块动作，达到自动调节动平衡的目的。本发明能够实现旋转机械不平衡力的实时监测和动态调整，同时可适应不同的转速，使动平衡控制灵活方便。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

本发明公开的一种旋转机械动平衡控制系统，包括第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器、第四位移传感器、通信单元、上位机、主控程序、数据采集卡、控制器、光电开关、电机和质量块、接触开关。

所述主控程序安装于所述上位机内，所述第一位移传感器、所述第二位移传感器、所述第三位移传感器、所述第四位移传感器分别与所述通信单元相连，所述通信单元、所述上位机、所述数据采集卡依次连接，所述控制器、所述光电开关分别与所述数据采集卡相连，所述电机和质量块、所述接触开关分别与所述控制器连接。

所述电机和质量块至少包括一个子电机和质量块，相应地，所述控制器至少包括一个子控制器，所述接触开关至少包括一个子接触开关；所述子控制器与所述子电机和质量块、所述子接触开关对应连接。

所述子电机和质量块成等夹角排列安装在旋转机械的转盘或悬臂上。

所述第一位移传感器、所述第二位移传感器、所述第三位移传感器、所述第四位移传感器用于测量旋转机械主轴的偏摆量和偏摆角度；所述第一位移传感器与所述第二位移传感器安装在主轴的同一水平位置，它们之间的夹角为90°；所述第三位移传感器与所述第四位移传感器安装在主轴的同一水平位置，它们之间的夹角为90°；所述第一位移传感器与所述第三位移传感器位于同一竖直位置；所述第二位移传感器与所述第四位移传感器位于同一竖直位置。