一种基于相位匹配的套齿连接多盘转子动平衡系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于相位匹配的套齿连接多盘转子动平衡系统，包括传感器座、前支承座、驱动电机、后支承座、计算机，前安装座与后安装座之间安装有传动轴，前端转子与中间转子间安装有与传动轴相配合的套齿轴，前安装座安装有前端转子，驱动电机上安装有带轮，驱动电机的带轮与传动轴通过带传动连接；传感器座顶部安装有光电测量管线管，光电测量管线管上安装有三个光电测量器。本发明专利技术运用了相位匹配的方式进行动平衡求解，规划各个转子的安装位置，通过套齿连接的方式实现相位调节，能够读取任一个转子的相位，调节简便可靠，利用相位调节去实现整体平衡，避免多次去除材料造成的工时消耗，简化了动平衡处理的操作过程。

A multi disk rotor dynamic balancing system based on phase matching

【技术实现步骤摘要】
一种基于相位匹配的套齿连接多盘转子动平衡系统
本专利技术涉及套齿连接多盘转子动平衡系统，尤其涉及一种基于相位匹配的套齿连接多盘转子动平衡系统。
技术介绍
航空发动机和燃气轮机等内部转子系统一般为多盘转子。作为一种旋转机械系统，此类转子的动平衡品质对整机的振动状态和使用寿命有重要影响。机组转子级数越多、转速越高，动平衡处理难度也越高，不仅要求能够达成允许不平衡量要求，还要求实验过程简单、周期短、去除材料少或不去重。更简便、高效、精度更高的动平衡处理方法是提高整机稳定性、延长发动机使用寿命的有效途径。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种基于相位匹配的套齿连接多盘转子动平衡系统，可以控制不平衡量安装时的匹配相位，简化了多盘转子动平衡处理过程。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种基于相位匹配的套齿连接多盘转子动平衡系统，包括传感器座、前支承座、驱动电机、后支承座、计算机，所述前支承座上安装有前安装座，所述后支承座上安装有后安装座，所述前安装座与后安装座之间安装有传动轴，所述传动轴靠近前安装座的一端为前端，所述传动轴靠近后安装座的一端为后端，所述前安装座与传动轴前端之间配合安装有中间转子，所述后安装座上安装有轴承，所述传动轴后端转动配合安装于后安装座的轴承中，所述前安装座内部转动安装有与传动轴相配合的套齿轴，所述前安装座远离中间转子的前端安装有前端转子，所述套齿轴端部配合安装于前端转子中；所述驱动电机的动力输出轴上安装有带轮，所述驱动电机的带轮与传动轴通过传动带动力传输连接；所述传感器座顶部安装有光电测量管线管，所述光电测量管线管内部设有信号线和电源线，所述光电测量管线管上安装有三个光电测量器，三个光电测量器分别与光电测量管线管的信号线、电源线相连通，三个光电测量器分别为第一光电测量器、第二光电测量器、第三光电测量器，第一光电测量器对应前端转子设置，第二光电测量器对应中间转子设置，第三光电测量器对应尾端转子设置；所述计算机分别通过线路与第一光电测量器、第二光电测量器、第三光电测量器电通信连接。为了更好地实现本专利技术，所述前安装座内部设有与套齿轴相配合的轴承。作为优选，所述传动轴与中间转子之间配合设有定位安装齿。作为优选，所述尾端转子与后安装座之间设有压紧盘，所述压紧盘用于将尾端转子与传动轴紧密压紧连接。作为优选，所述后安装座外侧设有与后安装座上轴承相对应的锁紧螺母。作为优选，所述传动轴靠近前安装座一端具有中间转子安装部，所述中间转子安装部的轴向直径小于传动轴除开中间转子安装部其他部分的轴向直径，所述定位安装齿配置安装设于传动轴与中间转子安装部之间。作为优选，本专利技术套齿连接多盘转子动平衡系统还包括底座，所述传感器座、前支承座、驱动电机、后支承座、计算机分别安装于底座上。本专利技术较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本专利技术运用了相位匹配的方式进行动平衡求解，规划各个转子的安装位置，通过套齿连接的方式实现相位调节，能够读取任一个转子的相位，调节简便、可靠，利用单个转子不平衡量的存在去实现整体平衡，避免多次去除材料造成的工时消耗，简化了动平衡处理的操作过程。附图说明图1为一种基于相位匹配的套齿连接多盘转子动平衡系统结构示意图；图2为一种基于相位匹配原理的套齿连接多盘转子动平衡系统实施流程图；图3为各转子在平衡基面上相位分解平衡示意图。其中，附图中的附图标记所对应的名称为：1－光电测量器，2－前端转子,3－前安装座，4－套齿轴,5－中间转子,6－定位安装齿,7－传动轴,8－尾端转子,9－压紧盘,10－后安装座,11－锁紧螺母,12－计算机,13－后支承座,14－传动带,15－带轮,16－驱动电机,17－底座,18－轴承,19－前支承座,20－传感器座。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明：实施例如图1所示，一种基于相位匹配的套齿连接多盘转子动平衡系统，包括传感器座20、前支承座19、驱动电机16、后支承座13、计算机12和底座17，前支承座19上安装有前安装座3，后支承座13上安装有后安装座10，前安装座3与后安装座10之间安装有传动轴7，传动轴7靠近前安装座3的一端为前端，传动轴7靠近后安装座10的一端为后端，前安装座3与传动轴7前端之间配合安装有中间转子5，后安装座10上安装有轴承18，传动轴7后端转动配合安装于后安装座10的轴承18中，前安装座3内部转动安装有与传动轴7相配合的套齿轴4，前安装座3远离中间转子5的前端安装有前端转子2，套齿轴4端部配合安装于前端转子2中。驱动电机16的动力输出轴上安装有带轮15，驱动电机16的带轮15与传动轴7通过传动带14动力传输连接。传感器座20顶部安装有光电测量管线管，光电测量管线管内部设有信号线和电源线，光电测量管线管上安装有三个光电测量器1，三个光电测量器1分别与光电测量管线管的信号线、电源线相连通，三个光电测量器1分别为第一光电测量器、第二光电测量器、第三光电测量器，第一光电测量器对应前端转子2设置，第二光电测量器对应中间转子5设置，第三光电测量器对应尾端转子8设置。计算机12分别通过线路与第一光电测量器、第二光电测量器、第三光电测量器电通信连接。本专利技术通过安装布置多个传感器(即第一光电测量器、第二光电测量器、第三光电测量器)满足多个转子(即前端转子2、中间转子5、尾端转子8)的测量要求，记录所对应转子的相位信息和轴向位置能够准确传输，为相位匹配调节时提供实时显示和指导；本实施例多个传感器分别收集单个转子不平衡量的相位和轴向位置，并即时传递和显示。本专利技术各个传感器(第一光电测量器、第二光电测量器或第三光电测量器)对测得的转子(前端转子2、中间转子5或尾端转子8)不平衡信息进行解算，将各个转子不平衡量的相位值作为求解变量，在两个平衡测量面上求解平衡方程，按照得出的匹配相位值调节套齿啮合位置，调节完成后直接进行整体转子动平衡测试，判断是否达到不平衡量允许值。本实施例的计算机12根据单转子的不平衡量位置信息，在两平衡测量面上以相位为变量进行分解平衡求解，得出各转子匹配相位值。本专利技术前端转子2、中间转子5、尾端转子8通过前安装座3、后安装座10分别安装到前支承座19、后支承座13上，前支承座19、后支承座13内置传感器测量振幅、频率信息，各个光电测量器1分别收集各个转子的相位和轴向位置信息，前安装座3和定位安装齿6的齿型分度调节转子的相位角，驱动电机16通过带轮15和传动带14驱动多盘转子系统，光电测量器1收集各转子部件不平衡量的相位分布信息，与前支承座19和后支承座13将信息传输给计算机12。如图1所示，前安装座3内部设有与套齿轴4相配合的，所有轴承18有助于套齿轴4在前安装座3内部转动。传动轴7与中间转子5之间配合设有定位安装齿6。本专利技术的套齿轴4连接具备周向分度功能，能够改变齿间啮合位置(即改变了转子的安装相位)，再通过多个转子间联合套齿分度调节，实现不同相位的匹配。本实施例套齿连接的多盘转子，能够实现不同转子间相位的调节和匹配。如图1所示，尾端转子8与后安装座10之间设有压紧盘9，压紧盘9用于将尾端转子8与传动轴7紧密压紧连接。后安装座10外侧设有与后安装座10上轴承18相对应的锁紧螺母11。如图1所示，传动轴7靠近前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于相位匹配的套齿连接多盘转子动平衡系统，其特征在于：包括传感器座(20)、前支承座(19)、驱动电机(16)、后支承座(13)、计算机(12)，所述前支承座(19)上安装有前安装座(3)，所述后支承座(13)上安装有后安装座(10)，所述前安装座(3)与后安装座(10)之间安装有传动轴(7)，所述传动轴(7)靠近前安装座(3)的一端为前端，所述传动轴(7)靠近后安装座(10)的一端为后端，所述前安装座(3)与传动轴(7)前端之间配合安装有中间转子(5)，所述后安装座(10)上安装有轴承(18)，所述传动轴(7)后端转动配合安装于后安装座(10)的轴承(18)中，所述前安装座(3)内部转动安装有与传动轴(7)相配合连接的套齿轴(4)，所述前安装座(3)远离中间转子(5)的前端安装有前端转子(2)，所述套齿轴(4)端部配合安装于前端转子(2)中；所述驱动电机(16)的动力输出轴上安装有带轮(15)，所述驱动电机(16)的带轮(15)与传动轴(7)通过传动带(14)动力传输连接；所述传感器座(20)顶部安装有光电测量管线管，所述光电测量管线管内部设有信号线和电源线，所述光电测量管线管上安装有三个光电测量器(1)，三个光电测量器(1)分别与光电测量管线管的信号线、电源线相连通，三个光电测量器(1)分别为第一光电测量器、第二光电测量器、第三光电测量器，第一光电测量器对应前端转子(2)设置，第二光电测量器对应中间转子(5)设置，第三光电测量器对应尾端转子(8)设置；所述计算机(12)分别通过线路与第一光电测量器、第二光电测量器、第三光电测量器电通信连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于相位匹配的套齿连接多盘转子动平衡系统，其特征在于：包括传感器座(20)、前支承座(19)、驱动电机(16)、后支承座(13)、计算机(12)，所述前支承座(19)上安装有前安装座(3)，所述后支承座(13)上安装有后安装座(10)，所述前安装座(3)与后安装座(10)之间安装有传动轴(7)，所述传动轴(7)靠近前安装座(3)的一端为前端，所述传动轴(7)靠近后安装座(10)的一端为后端，所述前安装座(3)与传动轴(7)前端之间配合安装有中间转子(5)，所述后安装座(10)上安装有轴承(18)，所述传动轴(7)后端转动配合安装于后安装座(10)的轴承(18)中，所述前安装座(3)内部转动安装有与传动轴(7)相配合连接的套齿轴(4)，所述前安装座(3)远离中间转子(5)的前端安装有前端转子(2)，所述套齿轴(4)端部配合安装于前端转子(2)中；所述驱动电机(16)的动力输出轴上安装有带轮(15)，所述驱动电机(16)的带轮(15)与传动轴(7)通过传动带(14)动力传输连接；所述传感器座(20)顶部安装有光电测量管线管，所述光电测量管线管内部设有信号线和电源线，所述光电测量管线管上安装有三个光电测量器(1)，三个光电测量器(1)分别与光电测量管线管的信号线、电源线相连通，三个光电测量器(1)分别为第一光电测量器、第二光电测量器、第三光电测量器，第一光电测量器对应前端转子(2)设置，第二光电测量器对应中间转子(5)设置，第三光电测量器对应尾端转子(8)设置；所述计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：李纪永，许宏隽，李建森，
申请(专利权)人：四川达宇特种车辆制造厂，
类型：发明
国别省市：四川,51