動(dòng)平衡機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域中起著至關(guān)重要的作用。機(jī)器中的轉(zhuǎn)子若質(zhì)量分布均勻,在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)十分平穩(wěn),僅對(duì)軸承產(chǎn)生靜壓力,這樣的轉(zhuǎn)子被稱為平衡的轉(zhuǎn)子。反之,若轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均勻、安裝不當(dāng),導(dǎo)致其中心慣性主軸與回轉(zhuǎn)軸線不重合,在旋轉(zhuǎn)時(shí)就會(huì)對(duì)軸承加有動(dòng)壓力,這種轉(zhuǎn)子便是不平衡的轉(zhuǎn)子。不平衡的轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中會(huì)帶來諸多不良后果。例如,它會(huì)在支承上造成動(dòng)壓力,引起整個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng),產(chǎn)生噪音,增加能耗,還會(huì)加快軸承的磨損,造成轉(zhuǎn)子部件的高頻疲勞破壞和支承機(jī)匣及某些部件強(qiáng)迫振動(dòng)損壞,降低旋轉(zhuǎn)機(jī)械的壽命,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致重大事故。為了解決轉(zhuǎn)子不平衡問題,需要進(jìn)行動(dòng)平衡操作,即在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行測(cè)量,然后校正。
動(dòng)平衡機(jī)分為軟支承和硬支承兩種類型。軟支承平衡機(jī)問世于 50 年代末至 60 年代初,至今仍廣泛使用,特別是在超高速、高精度、小轉(zhuǎn)子和大批量(如曲軸)的平衡以及在自動(dòng)動(dòng)平衡機(jī)領(lǐng)域。其工作原理是測(cè)振幅,工作區(qū)域必須在系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速以上,平衡操作時(shí)轉(zhuǎn)速較高。優(yōu)點(diǎn)是數(shù)值結(jié)果穩(wěn)定;缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子特性定標(biāo),操作繁瑣,轉(zhuǎn)速高,操作危險(xiǎn)性高,系統(tǒng)配置功率相對(duì)要大,成本高,操作效率低。硬支承平衡機(jī)是自 70 年代初迅速發(fā)展起來的一種用途廣泛的通用動(dòng)平衡機(jī)。其工作原理是測(cè)力,工作區(qū)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速,平衡操作時(shí)轉(zhuǎn)速較低。優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)永久定標(biāo),操作方便,轉(zhuǎn)速低,系統(tǒng)功率相對(duì)較小,安全性高,效率高;缺點(diǎn)是測(cè)力主要依賴機(jī)械部分的合理設(shè)計(jì)以及傳感器和測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度。近年來,由于硬支承平衡機(jī)結(jié)構(gòu)上的不斷改進(jìn),電測(cè)系統(tǒng)也日益完善,平衡精度不斷提高且通用性強(qiáng),目前已成為動(dòng)平衡機(jī)的主流。
動(dòng)平衡機(jī)系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)、機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)(
丹富萊變頻器HJ04)、電測(cè)箱等組成。電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)通過傳動(dòng)帶帶動(dòng)平衡機(jī)主軸,主軸與工件相連一起旋轉(zhuǎn),由于工件本身不平衡,旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生振動(dòng)通過傳感器將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換成電訊號(hào),輸入電測(cè)箱,經(jīng)電測(cè)箱運(yùn)算處理后,再由顯示器顯示工件不平衡量的大小和相位。最大頻率 通常設(shè)定 50 - 100Hz,即電機(jī)最高轉(zhuǎn)速限制在 3000rpm 以內(nèi),以防工件平衡時(shí)轉(zhuǎn)速太高,造成平衡機(jī)系統(tǒng)某些部件損壞等問題,甚至造成破壞事故。啟動(dòng)變頻器后,合理設(shè)定加減速時(shí)間,觀察加速過程中輸出電流,若輸出電流過大,則延長(zhǎng)加速時(shí)間,反之縮小加速時(shí)間。在停止變頻器運(yùn)行后,觀察減速過程是否出現(xiàn)直流過壓,若出現(xiàn)則延長(zhǎng)減速時(shí)間,否則可縮短減速時(shí)間。由變頻器對(duì)電機(jī)施加直流電來起制動(dòng)作用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況設(shè)置合適的直流制動(dòng)電壓和直流制動(dòng)開始頻率。
運(yùn)行操作,啟動(dòng)前,檢查工件與夾具之間的配合以及電控箱和變頻器的控制電路接線,安全架(安全罩)是否罩上,避免出現(xiàn)故障。接通電源,設(shè)置合適的最大頻率參數(shù)和加減速時(shí)間。各種保護(hù)功能齊全,發(fā)生故障時(shí),變頻器自動(dòng)跳閘,且具故障自診功能,減少操作者的重復(fù)勞動(dòng)力。

啟動(dòng)前檢查工件與夾具配合是否良好,確保工件安裝牢固,不會(huì)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)松動(dòng)或脫落的情況。同時(shí),仔細(xì)檢查電控箱和變頻器控制電路接線,確保接線正確、牢固,無短路、斷路等問題。此外,還要檢查安全架罩是否安裝到位,確保在動(dòng)平衡機(jī)運(yùn)行過程中能夠有效保護(hù)操作人員和設(shè)備安全。啟動(dòng)前還應(yīng)按照操作規(guī)程進(jìn)行其他必要的檢查,如檢查設(shè)備各部分澗滑情況、清理輪胎花紋中潛入的石子等異物、檢查底座及固定螺母是否鎖緊等,以確保動(dòng)平衡機(jī)能夠正常、安全地運(yùn)行。
根據(jù)動(dòng)平衡機(jī)制造商說明書調(diào)整
變頻器輸出頻率至關(guān)重要。在調(diào)整頻率時(shí),要注意頻率與轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)關(guān)系,避免設(shè)置過高或過低。如果頻率設(shè)置過高,可能會(huì)導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)速過快,引起整個(gè)系統(tǒng)的振動(dòng)加劇,甚至可能損壞設(shè)備;如果頻率設(shè)置過低,則可能無法滿足動(dòng)平衡測(cè)試的要求,影響測(cè)試精度。可以參考相關(guān)資料中的頻率調(diào)節(jié)方法,如通過變頻器操作面板進(jìn)行頻率設(shè)置,只需操作面板上的上升、下降鍵,就可以實(shí)現(xiàn)頻率的設(shè)定;也可以利用外接電位器進(jìn)行頻率設(shè)置,通過調(diào)整外接電位器的輸出電壓來改變變頻器的輸入電壓值,從而改變輸出頻率。在調(diào)整頻率時(shí),要嚴(yán)格按照制造商的說明書進(jìn)行操作,確保頻率設(shè)置的準(zhǔn)確性和安全性。