[发明专利]一种压液式大直径自动平衡执行器

说明书

本发明涉及一种压液式大直径自动平衡执行器，中间套过盈套装在储液盘的外侧壁上，中间套的外侧壁上轴向设有四条气体流通凹槽，定子底部沿轴向设有四条深度不等的注气通道与气体流通凹槽一一对应。储液盘包括四个沿周向均布设置的储液腔，储液腔内设置注气管与气体流通凹槽连通连接，相对设置的储液腔之间连通连接有连通管。气体通过四个电磁阀，四条气路通道，对应四条注气通道，经过气体流通凹槽底部的长圆孔及注气管进入到四个储液腔中。工作过程中无注、排液体过程，由测控器控制电磁阀通断时间，注入压缩气体驱动定量平衡液在相对储液腔之间相互转移，两对储液腔通过矢量合成得到与不平衡量大小相等的方向相反的补偿矢量以抵消不平衡。

本申请是申请日为2022年2月24日，申请号为202210172594.9，发明名称为“一种大直径压液式自动平衡执行器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及旋转设备振动智能控制技术领域，尤其涉及一种压液式大直径自动平衡执行器。

背景技术

随着相关技术发展，具备状态监测、振动控制以及健康状态自维护等功能的智能装备将成为智能制造领域的重点发展方向。转子不平衡是导致因旋转设备转子振动超标而引发设备故障的主要原因，严重影响旋转设备的运转状况和生产效率，严重时会导致安全事故。而在线自动平衡装置能够在设备运行过程中实时抑制转子不平衡振动，对于保证设备的长周期安全稳定运行、提高设备的智能化水平均具有重要作用。在线自动平衡系统包含：传感器、测控器和执行器以及附属部件等。基本原理如下：预先在旋转设备上安装与转子同步旋转的平衡执行器；在设备运行过程中，传感器实时采集旋转设备的转态参数，并将信号输入测控器，当监测到不平衡振动超标时，由测控器发出指令，通过在线改变执行器内部的质量分布，形成补偿矢量，实时抑制旋转设备的不平衡振动。

液体式自动平衡执行器是一种常见的在线自动平衡装置，执行器内部存在多个储液腔，通过注入或排出某个或某几个储液腔内的一定量液体，实现执行器内部质量的重新分布，以抵消原有的不平衡。这种自动平衡执行器具有形式结构简单、平衡精度高及环境友好等优点。

目前液体式自动平衡执行器主要有以下几种形式：

(1)注液式自动平衡执行器：通过控制电磁阀的开闭使一定液体从喷嘴中注入到平衡执行器内部，形成与不平衡矢量方向相反大小相等的补偿矢量。(2)释放液体式自动平衡执行器：预先将储液腔注满平衡液体，将电磁阀安装到液腔中，平衡时将电磁阀打开，排出一定液体，以消除原有不平衡。(3)注排液式自动平衡执行器：通过精确控制注入液体的量，并分析排出液体的量，实现注入排出液体的动态平衡来确定最终液腔内的剩余液体的量，实现动平衡。(4)液体转移式自动平衡执行器：预先在执行器储液腔内注入一定平衡液体，通过相邻或相对储液腔中的液体相互转移以平衡初始不平衡量。

对于注液式自动平衡执行器和释放液体式自动平衡执行器，随着平衡次数增加，平衡能力减小，而最终会因储液腔内无注入或排出液体的空间使得执行器失去平衡能力，无法实现连续工作的要求。连续注排液式自动平衡执行器解决了注液式和释放液体式自动平衡执行器因液体注满或排空而失去调节能力的问题，但排出液体不可控，执行器的精度受影响。且上述三种执行器都存在停机后无法保持原平衡状态的问题，液体转移式自动平衡执行器不仅摆脱了注、排液的过程，且能够在停机后保持平衡状态。目前转移液体的方式有加热蒸发介质转移、在执行器内部加入泵等进行液体转移及外加气动装置转移介质。加热蒸发介质对温度及介质转移量有很高要求且平衡速度受影响，在执行器内部增加可动部件大大降低了执行器的可靠性。

关于液体转移式自动平衡执行器，现有技术中的专利CN102840949A、CN103874868A和CN106090120A均有涉及，但是针对大型旋转设备自动平衡的应用场合，需要执行器具有足够的平衡能力以及适宜的结构形式，目前还未见相关报道。