高速平衡機

高速平衡機是用於測定轉子不平衡的儀器，按其測量結果進行校正，以改善被平衡轉子的質量分布，使轉子運轉時軸頸的振動或作用於軸承的力減小到規定的範圍內。

基本介紹

• 中文名：高速平衡機
• 外文名：high speed balancing machine
• 用途：用於測定轉子不平衡
• 定義：測量轉子不平衡量大小和位置的
• 性質：通用平衡機和專用平衡機

定義

平衡機是測量旋轉物體(轉子)不平衡量大小和位置的機器。任何轉子在圍繞其軸線旋轉時，由於相對於軸線的質量分布不均勻而產生離心力。這種不平衡離心力作用在轉子軸承上會引起振動，產生噪聲和加速軸承磨損，以致嚴重影響產品的性能和壽命。電機轉子、工具機主軸、內燃機曲軸、汽輪機轉子、陀螺轉子和鐘錶擺輪等旋轉零部件在製造過程中，都需要經過平衡才能平穩正常地運轉。

高速平衡機發展史

平衡機發展迄今已經有一百多年的歷史。1866年，德國西門子公司發明了發電機。4年後，加拿大人Henry Martinson申請了平衡技術的專利 ，拉開了平衡校正產業的序幕。1907年，Franz Lawaczek博士把改良的平衡技術提供給了Carl Schenck先生，後者在1915年製作了第一台雙面平衡機。直到上世紀末40年代，所有的平衡工序都是在採用純機械的平衡設備上進行的。轉子的平衡轉速通常取振動系統的共振轉速，以使振幅最大。在這種方式下測量轉子平衡，測量誤差較大，也不安全。圈帶平衡機

隨著電子技術的發展和剛性轉子平衡理論的普及，五十年代後大部分平衡設備都採用了電子測量技術。平面分離電路技術的平衡機有效的消除了平衡工件左右面的相互影響。電測系統從無到有經歷了閃光式，瓦特計式，數字式，微機式等階段，最後出現了自動平衡機

隨著生產的不斷發展，需要進行平衡的零件越來越多，批量亦越大。為了提高勞動生產率，改善勞動條件，各工業國家早在二十世紀五十年代就對平衡自動化技術進行了研究，並相繼製造出了半自動平衡機和動平衡自動線。我國在五十年代末期由於生產發展的需要，也開始對此逐步加以研究。進行了曲軸全自動平衡機的研製，並做出了試驗樣機，邁出了我國動平衡自動化技術研究的第一步。六十年代後期，又開始研製我國第一條數控六缸曲軸動平衡自動線，並於一九七零年試製成功。平衡試驗機的微處理機控制技術是目前世界動平衡技術發展的方向之一。

高速平衡機分類

若從套用方面講：有通用平衡機（如平衡電機、水泵轉子）和專用平衡機（如汽車剎車盤，傳動軸等）；臥式平衡機，立式平衡機，重型、中型、小型、特小型平衡機。

從原理上劃分，有軟支承平衡機、硬支承平衡機、有離心式平衡機與 式平衡機。

平衡機分橋架設備與電測控制設備。其中橋架設備部分近年來許多廠家都利用新的材料以提高其減振性能，利用模組設計以使用一台機器同時可適用於多種轉子的需要，電測控制流發展由電子管到半導體，到積體電路，由模擬電路到數位化電路，其發展可謂一日千里，日新月異。

專用平衡機

專用平衡機是指對支撐形式和外觀有特殊性的、與一般的轉子不同的轉子進行平衡的平衡機，用動平衡機測量結果對轉子的不平衡量進行校正，使轉子旋轉時產生的振動或作用於軸承上的振動減少到允許的範圍內，以達到減少振動、改善性能和提高產品質量的目的。

結構

平衡機拖動轉子的傳動方式有圈帶拖動，聯軸節拖動和自驅動。圈帶拖動是利用橡膠環形帶或絲織環形帶，由電機皮帶輪拖動轉子，因此圈帶拖動要求轉子表面必須有光滑的圓柱表面，圈帶拖動的優點是不影響轉子的不平衡量，平衡精度高。聯軸節拖動是利用萬向節將平衡機主軸與轉子相聯接。聯軸節拖動的特點是適合外表不規則的轉子，可以傳遞較大的扭矩，適合拖動風機等風阻較大的轉子，聯軸節拖動的缺點是聯軸節本身的不平衡量會對轉子產生影響（因此聯軸節在使用前要對其進行平衡），也會引進干擾影響平衡的精度，此外還要做大量的連線盤以適應不同型號的轉子。自驅動是利用轉子自身的動力旋轉。自驅動是對平衡精度影響最小的拖動方式，平衡精度可達最高，但只有結構允許的特殊轉子才能使用這種拖動方式。

特點

專用平衡機具有以下特點：

（1）針對性強，只針對某一種或一類的轉子；

（2）具有一定的套用局限性；

（3）功能專一。

工作原理

專用平衡機是根據某一種（類）轉子的特點而特殊設計的平衡機，它與通用平衡機的結構和測量原理基本相似。因轉子在圍繞其軸線旋轉時，由於相對於軸線的質量分布不均勻而產生離心力。這種不平衡離心力作用在轉子軸承上會引起振動，產生噪聲和加速軸承磨損，以致嚴重影響產品的性能和壽命，因此要運用平衡機進行檢測。電機轉子、工具機主軸、風機葉輪、汽輪機轉子、汽車零部件和空調風葉等旋轉零部件在製造過程中，都需要經過平衡才能平穩正常地運轉。根據平衡機測出的數據對轉子的不平衡量進行校正，可改善轉子相對於軸線的質量分布，使轉子旋轉時產生的振動或作用於軸承上的振動力減少到允許的範圍之內。因此，平衡機是減小振動、改善性能和提高質量的必不可少的設備。通常，轉子的平衡包括不平衡量的測量和校正兩個步驟，平衡機主要用於不平衡量的測量。平衡機的主要性能是用最小可達剩餘不平衡量，和不平衡量減少率兩項綜合指標表示的。前者是平衡機能使轉子達到的剩餘不平衡量的最小值，它是衡量平衡機最高平衡能力的指標；後者是經過一次校正後所減少的不平衡量與初始不平衡量之比，它是衡量平衡效率的指標，一般用百分數表示。

套用範圍

專用平衡機廣泛套用風機、鼓風機等行業，可在單面、雙面及多個校正面上進行平衡測量。具有效率高，精度準確，顯示直觀，質量可靠，維修方便的特點，軟體備有普通工件和標準轉子兩種標定功能，克服了其他硬支承平衡機測量系統用戶難以自行標定設備的缺陷，並有聯軸器補償功能等多種測量方法和功能供選擇，可實現參數輸入、預覽、實驗、結果存儲、列印、操作全部採用漢化選單結構，人機對話，自動提示。[2]

動平衡的作用

一個不平衡的轉子在其旋轉過程中對其支承結構和轉子本身產生一個壓力，並導致振動。因此，對轉子的動平衡是十分必須的，平衡機就是對轉子在旋轉狀態下進行動平衡較驗。動平衡的作用是：

（1）提高轉子及其構成的產品質量，減小噪聲。

（2）減小振動。

（3）提高支承部件(軸承)的使用壽命。

（4）降低使用者的不舒適感。

（5）降低產品的功耗。

高速平衡機的運用

根據平衡機測出的數據對轉子的不平衡量進行校正，可改善轉子相對於軸線的質量分布，使轉子旋轉時產生的振動或作用於軸承上的振動力減少到允許的範圍之內。因此，平衡機是減小振動、改善性能和提高質量的必不可少的設備。

通常，轉子的平衡包括不平衡量的測量和校正兩個步驟，平衡機主要用於不平衡量的測量，而不平衡量的校正則往往藉助於鑽床、銑床和點焊機等其他輔助設備，或用手工方法完成。有些平衡機已將校正裝置做成為平衡機的一個部分。