一种压液式大直径自动平衡执行器制造技术

本发明专利技术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。量以抵消不平衡。量以抵消不平衡。

【技术实现步骤摘要】
一种压液式大直径自动平衡执行器
[0001]本申请是申请日为2022年2月24日，申请号为202210172594.9，专利技术名称为“一种大直径压液式自动平衡执行器”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及旋转设备振动智能控制
，尤其涉及一种压液式大直径自动平衡执行器。

技术介绍

[0003]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。
[0004]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。
[0005]目前液体式自动平衡执行器主要有以下几种形式：r/>[0006](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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]因此，需要提供一种压液式大直径自动平衡执行器，基于压液式自动平衡执行器的结构基础，设计一种压液式大直径自动平衡执行器，拓展压液式自动平衡执行器的应用范围。压液式自动平衡执行器平衡能力与储液腔所在位置的直径有关，则对应大直径转子，也具有足够的平衡能力。

技术实现思路

[0010]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种压液式大直径自动平衡执行器，安装时无需破坏待平衡大直径转子以及设备的完整性，针对大直径转子，执行器具有足够且持久的平衡能力，并保证自动平衡过程的可靠性。
[0011]为解决以上技术问题，本专利技术采用下述技术方案：
[0012]一种压液式大直径自动平衡执行器，包括定子和平衡盘，所述定子和轴承固定设置在基座上，所述轴承支撑待平衡转子，所述平衡盘固定设置在待平衡转子外侧且随待平衡转子同步旋转，所述定子设置在平衡盘的外侧。定子通过螺栓固定设置在设备的基座上，所述平衡盘通过螺栓连接到待平衡转子上，所述平衡盘与定子沿径向存在一定间隙。所述基座的作用是用来固定定子和待平衡转子的轴承，所述轴承起支撑作用。
[0013]所述平衡盘包括中间套、储液盘和护罩，所述中间套过盈套装在储液盘的外侧壁上，所述中间套的外侧壁上轴向设有四条气体流通凹槽，所述储液盘包括四个沿周向均布设置的储液腔，所述储液腔内初始有等量的平衡液，所述储液腔内设有注气管，所述注气管固定设置在储液腔内的外侧壁且插入储液腔内的内侧壁，所述注气管与气体流通凹槽连通连接。所述中间套在加工完成后热套在储液盘上，通过热套装配成一体。
[0014]所述储液腔与其相对设置的储液腔之间连通连接有连通管，所述连通管的中间连通连接有排空管，所述排空管的一端固定设置在储液盘的底面，所述排空管的另一端与大气相连通，所述排空管的中部与连通管连通连接，所述连通管和排气管设置在护罩内，所述护罩固定设置在储液盘上。所述连通管的作用是作为平衡液转移的流体通道，所述排空管的作用是用于压液式平衡执行器无动作状态下，平衡连通管连接的两个储液腔的压力，使其等于外部大气压，避免因多次平衡注气导致某一储液腔内压力大于大气压，影响平衡液转移，进而影响平衡效果。所述护罩通过螺栓连接到储液盘上，护罩的作用是保护连通管和排气管不受损坏。
[0015]优选地，所述定子的底部沿轴向设有四条深度不等的注气通道，所述注气通道与中间套外侧壁的气体流通凹槽一一对应；所述注气通道外分别连接气路通道，所述气路通道分别通过电磁阀与气源连通连接。中间套是实现压缩气体从定子上静止的注气通道向随待平衡转子同步旋转的储液盘内部储液腔注气的动静传递部位。
[0016]进一步地，所述注气管设置在储液腔轴向及周向的中心位置，所述储液腔的外壁外表面设有长圆槽，所述长圆槽的一端与气体流通凹槽的底壁连接，所述长圆槽的另一端
与注气管的顶端连接。注气管的这种布局的进气过程更加均匀，液体转移过程中转移速度等参数是一致的，但是由于通过长圆槽将气体从气体流通凹槽引入注气管会增加局部阻力，如果密封要求低或者进气量需求小，则这种结构比较适用。
[0017]气源提供的气体通过四个电磁阀，再经过四条气路通道，对应定子上的深度不同的四个注气通道，四条注气通道沿轴向深度分别对应中间套上的四条气体流通凹槽，四条气体流通凹槽底部的长圆槽与四个储液腔中的四条注气管分别对应，形成四条相互独立的气体流通通道，即气体经过中间套的气体流通凹槽底部的长圆槽及注气管分别进入到四个储液腔中。
[0018]进一步地，所述气体流通凹槽之间设有气体迷宫密封凹槽。气体迷宫密封凹槽使中间套外侧壁上的气体流通凹槽分割为相互独立互不影响的独立气道，使各个气体流通凹槽之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压液式大直径自动平衡执行器，其特征在于，包括定子(1)和平衡盘(2)，所述定子(1)和轴承(7)固定设置在基座(9)上，所述轴承(7)支撑待平衡转子(6)，所述平衡盘(2)固定设置在待平衡转子(6)外侧且随待平衡转子(6)同步旋转，所述定子(1)设置在平衡盘(2)的外侧；所述平衡盘(2)包括中间套(21)、储液盘(22)和护罩(23)，所述中间套(21)过盈套装在储液盘(22)的外侧壁上，所述中间套(21)的外侧壁上轴向设有四条气体流通凹槽(211)，所述储液盘(22)包括四个沿周向均布设置的储液腔，所述储液腔内初始有等量的平衡液，所述储液腔内设有注气管(31)，所述注气管(31)固定设置在储液腔的外侧壁且插入储液腔的内侧壁，所述注气管(31)与气体流通凹槽(211)连通连接；所述储液腔与其相对设置的储液腔之间连通连接有连通管，所述连通管的中间连通连接有排空管，所述排空管的一端固定设置在储液盘(22)的底面，所述排空管的另一端与大气相连通，所述排空管的中部与连通管连通连接，所述连通管和排气管设置在护罩(23)内，所述护罩(23)固定设置在储液盘(22)上。2.根据权利要求1所述的一种压液式大直径自动平衡执行器，其特征在于，所述定子(1)的底部沿轴向设有四条深度不等的注气通道，所述注气通道与中间套(21)外侧壁的气体流通凹槽(211)一一对应；所述注气通道外分别连接气路通道(4)，所述气路通道(4)分别通过电磁阀(5)与气源(8)连通连接。3.根据权利要求2所述的一种压液式大直径自动平衡执行器，其特征在于，所述注气管(31)设置在储液腔轴向及周向的中心位置，所述储液腔的外壁外表面设有长圆槽(212)，所述长圆槽(212)的一端与气体流通凹槽(211)的底壁连接，所述长圆槽(212)的另一端与注气管(31)的顶端连接。4.根据权利要求3所述的一种压液式大直径自动平衡执行器，其特征在于，所述气体流通凹槽(211)之间设有气体迷宫密封凹槽。5.根据权利要求1所述的一种压液式大直径自动平衡执行器，其特征在于，所述定子(1)的外侧壁上设有四对进气口，每对进气口轴向位置相同且绕旋转轴中心对称，每对进气口与中间套(21)的外侧壁的气体流通凹槽(211)一一对应；所述进气口外分别连接气路通道(4)，所述气路通道(4)分别通过电磁阀(5)与气源(8)连通连接。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘鑫，李薇，葛德宏，高金吉，江志农，吴海琦，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：