用于离心机的两轴向自适应式动平衡执行方法技术

用于离心机的两轴向自适应式动平衡执行方法包括：安装动平衡执行单元和动平衡执行单元的执行控制器；将驱动机构的当前转速转换成脉冲序列信号；在机臂上设标记；获取加工误差；获取第一振动信号及其幅值和相位；分别移动各滑块，获取第二振动信号及其幅值和相位；使用影响系数法计算机臂的原始不平衡量：得出各动平衡执行机构的滑块需移动的方向和距离；使各动平衡执行机构的滑块移动至要求的位置。本发明专利技术具有能实现自适应动平衡调整，控制准确的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于离心机的两轴向自适应式动平衡执行方法。技术背景目前，对离心机转子的动平衡工作大都是在动平衡机上完成的，也有一部分是用现场动平衡技术来对离心机转子进行动平衡，但是这些消除动不平衡量的方法都是消除或增加一部分质量，实现过程很复杂，所需要的时间也很长，而且只要转子的转速或质量分布发生改变就需要将转子拿到动平衡机上重新做动平衡。
技术实现思路
为克服现有技术的平衡过程复杂，耗时长，只要转子的转速或质量分布发生改变就需要将转子拿到动平衡机上重新做动平衡的缺点，本专利技术提供了一种直接安装于离心机上、当转子的质量分布或转速发生改变时能实现自适应动平衡调整的用于离心机的两轴向自适应式动平衡执行方法。用于离心机的两轴向自适应式动平衡执行方法包括以下步骤：（1）、在离心机的机臂上安装分别沿两个方向调节其动平衡质量块的动平衡执行单元，两个调节方向相互垂直；（2）、将驱动机臂旋转的驱动机构的当前转速转换成脉冲序列信号，保证机臂每转一转，不论机臂转速高低，脉冲序列中的脉冲数一样，实时记录所述的脉冲序列信号；（3）、在机臂上设定一个标记，使得机臂每转一转，标记发出一个脉冲信号，且标记的位置在一个滑块移动方向上；并规定以机臂的回转中心为原点，所述的标记和所述的原点的连线为                                                轴，从所述的原点到所述的标记处的方向为向，并按照右手定则找到轴和向；（4）、离心机在投入使用前，需要获取机臂的加工误差曲线，并将所述的加工误差曲线作为系统误差保存下来；使机臂在极低的转速下转转，使动不平衡量引起的振动的大小几乎为0，以当前脉冲序列信号作为数据采集卡的外时钟信号，以标记发出的脉冲信号作为数据采集卡的触发信号，对所述的机臂加工误差曲线进行整周期采样，采样机臂转动的转数为，机臂每转一转，数据采集卡整周期采样个点，获得造成机臂的加工误差曲线（），记录所述的加工误差曲线；（5）、使离心机处于正常工作状态，获取机臂的不平衡量引起的第一振动信号，以当前脉冲序列信号作为数据采集卡的外时钟信号，以标记发出的脉冲作为数据采集卡的触发信号，对所述的第一振动信号采样，采样机臂转动的转数及每转的采样点数和步骤（4）中一样，分别为和，获得第一振动响应曲线（）；去除第一振动响应曲线中的加工误差（），-->利用自动跟踪相关滤波法消除干扰信号、并获取第一振动响应曲线的幅值和相位分别为：（6）、分别移动、轴向上的动平衡执行单元的滑块，并记录两个轴向上滑块移动的位移量分别为、，其中如果位移量为正表示向正方向移动，为负表示向负方向移动；获取机臂当前的不平衡量引起的第二振动信号，以当前脉冲序列信号作为数据采集卡的外时钟信号，以标记发出的脉冲作为数据采集卡的触发信号对所述的第二振动信号进行采样，采样机臂转动的转数及每转的采样点数和步骤（4）中一样，分别为和，获得第二振动响应曲线（）；去除第二振动响应曲线中的加工误差（），利用自动跟踪相关滤法消除干扰信号、并获取第二振动响应曲线的幅值和相位分别为：（7）、根据步骤（5）和步骤（6）得出的第一、第二振动响应曲线的幅值和相位，以及各滑块的移动方向和位移量，使用影响系数法计算出机臂的原始不平衡量：根据所述的原始不平衡量，并分别取其在两个滑块移动方向上的投影为、，即，得出为使离心机达到动平衡、各动平衡执行机构的滑块需移动的方向和距离，计算公式如下：，其中为正表示向方向移动，为负表示向方向移动，为正表示向方向移动，为负表示向方向移动；x、y为步骤(6)中两个滑块移动的位移量；m为移动部分质量，移动部分包括滑块、丝杆螺母、动平衡质量块和联接用的螺栓螺母；（8）、使各动平衡执行机构的滑块移动至要求的位置；获取离心机当前的振动响应，判断当前振动是否处于振动允许范围内，若是，则保持各滑块的位置；若否，则返回步骤（5）。进一步，步骤（8）中，在移动滑块前，先判断滑块是否会被移动到导轨之外：若是，-->则发出报警，并提示无法完成动平衡；若否，则移动滑块。本专利技术的技术构思是：通过在机臂上安装动平衡执行单元，通过分析机臂的由不平衡质量引起的振动响应来获取动平衡执行单元的调整参数，使机臂达到动平衡。当机臂的转速和质量分布发生变化时，机臂的振动响应也相应的发生变化，处理器将重新分析、计算振动响应，重新移动动平衡执行机构的滑块，使机臂重新达到动平衡。本专利技术具有直接安装于离心机上、当转子的质量分布或转速发生改变时能实现自适应动平衡调整，控制准确的优点。附图说明图1为本专利技术的示意图。图2为两个动平衡执行单元安装于机臂上的示意图。图3为动平衡执行单元的剖视图。图4为本专利技术的控制流程图。具体实施方式参照附图，进一步说明本专利技术：用于离心机的两轴向自适应式动平衡执行方法包括以下步骤：（1）、在离心机的机臂上安装分别沿两个方向调节其动平衡质量块的动平衡执行单元，两个调节方向相互垂直；（2）、将驱动机臂旋转的驱动机构的当前转速转换成脉冲序列信号，保证机臂每转一转，不论机臂转速高低，脉冲序列中的脉冲数一样，实时记录所述的脉冲序列信号；（3）、在机臂上设定一个标记，使得机臂每转一转，标记发出一个脉冲信号，且标记的位置在一个滑块移动方向上；并规定以机臂的中心为原点，所述的标记和所述的原点的连线为轴，从所述的原点到所述的标记处的方向为向，并按照右手定则找到轴和向；（4）、离心机在投入使用前，需要获取机臂的加工误差曲线，并将所述的加工误差曲线作为系统误差保存下来；使机臂在极低的转速下转转，使动不平衡量引起的振动的大小几乎为0，以当前脉冲序列信号作为数据采集卡的外时钟信号，以标记发出的脉冲信号作为数据采集卡的触发信号，对所述的机臂加工误差曲线进行整周期采样，采样机臂转动的转数为，机臂每转一转，数据采集卡整周期采样个点，获得造成机臂的加工误差曲线（），记录所述的加工误差曲线；（5）、使离心机处于正常工作状态，获取机臂的不平衡量引起的第一振动信号，以当前脉冲序列信号作为数据采集卡的外时钟信号，以标记发出的脉冲作为数据采集卡的触发信号，对所述的第一振动信号采样，采样机臂转动的转数及每转的采样点数和步骤（4）中一样，分别为和，获得第一振动响应曲线（）；去除第一振动响应曲线中的加工误差（），利用自动跟踪相关滤波法消除干扰信号、并获取第一振动响应曲线的幅值和相位分别-->为：（6）、分别移动各动平衡执行单元的滑块，并记录两个滑块移动方向上滑块移动的位移量分别为、，其中如果位移量为正表示向正方向移动，为负表示向负方向移动；获取机臂当前的不平衡量引起的第二振动信号，以当前脉冲序列信号作为数据采集卡的外时钟信号，以标记发出的脉冲作为数据采集卡的触发信号对所述的第二振动信号采样，采样机臂转动的转数及每转的采样点数和步骤（4）中一样，分别为和，获得第二振动响应曲线（）；去除第二振动响应曲线中的加工误差（），利用自动跟踪相关滤波法消除干扰信号、并获取第二振动响应曲线的幅值和相位分别为：（7）、根据步骤（5）和步骤（6）得出的第一、第二振动响应曲线的幅值和相位，以及各滑块的移动方向和位移量，使用影响系数法计算出机臂的原始不平衡量：根据所述的原始不平衡量，并分别取其在两个滑块移动方向上的投影为、，即，得出本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于离心机的两轴向自适应式动平衡执行方法包括以下步骤：（１）、在离心机的机臂上安装分别沿两个方向调节其动平衡质量块的动平衡执行单元，两个调节方向相互垂直；（２）、将驱动机臂旋转的驱动机构的当前转速转换成脉冲序列信号，保证机臂每转一转，不论机臂转速高低，脉冲序列中的脉冲数一样，实时记录所述的脉冲序列信号；（３）、在机臂上设定一个标记，使得机臂每转一转，标记发出一个脉冲信号，且标记的位置在一个滑块移动方向上；并规定以机臂的回转中心为原点，所述的标记和所述的原点的连线为ｘ轴，从所述别为：＊＊＊φ↓［２］＝ａｒｃｔａｎ［＊ｘ↓［２］（ｎ）ｃｏｓ（２π／Ｎ↓［ｓ］.ｎ）／＊ｘ↓［２］（ｎ）ｓｉｎ（２π／Ｎ↓［ｓ］.ｎ）］（７）、根据步骤（５）和步骤（６）得出的第一、第二振动响应曲线的幅值和相位，以及各滑块的移动方向和位移量，使用影响系数法计算出机臂的原始不平衡量：Ｕ＝Ａ↓［１］.ｅ↑［ｊφ↓［１］］.ｍ（ｘ＋ｊｙ）／（Ａ↓［２］.ｅ↑［ｊφ↓［２］］－Ａ↓［１］.ｅ↑［ｊφ１］）根据所述的原始不平衡量，并分别取其在两个滑块移动方向上的投影为Ｕ↓［ｘ］、Ｕ↓［ｙ］，即Ｕ＝Ｕ↓［ｘ］＋ｊＵ↓［ｙ］，得出为使离心机达到动平衡、各动平衡执行机构的滑块需移动的方向和距离，计算公式如下：ｄ↓［ｘ］＝Ｕ↓［ｘ］／ｍ－ｘ，ｄ↓［ｙ］＝Ｕ↓［ｙ］／ｍ－ｙ其中ｄ↓［ｘ］为正表示向＋ｘ方向移动，为负表示向－ｘ方向移动，ｄ↓［ｙ］为正表示向＋ｙ方向移动，为负表示向－ｙ方向移动；ｘ、ｙ为步骤（６）中两个滑块移动的位移量；ｍ为移动部分质量，移动部分包括滑块、丝杆螺母、动平衡质量块和联接用的螺栓螺母；（８）、使各动平衡执行机构的滑块移动至要求的位置；获取离心机当前的振动响应，判断当前振动是否处于振动允许范围内，若是，则保持各滑块的位置；若否，则返回步骤（５）。的原点到所述的标记处的方向为＋ｘ向，并按照右手定则找到ｙ轴和＋ｙ向；（４）、离心机在投入使用前，需要获取机臂的加工误差曲线，并将所述的加工误差曲线作为系统误差保存下来；使机臂在极低的转速下转Ｎ↓［Ｔ］转，使动不平衡量引起的振动的大小几乎为０，以当前脉冲序列信号作为数据采集卡的外时钟信号，以标记发出的脉冲信号作为数据采集卡的触发信号，对所述的机臂加工误差曲线进行整周期采样，采样机臂转动的转数为Ｎ↓［Ｔ］，机臂每转一转，数据采集卡整周期采样Ｎ↓［ｓ］个点，获得造成机臂的加工误差曲线ｚ↓［３］（ｎ）（ｎ＝１...

【技术特征摘要】
1.用于离心机的两轴向自适应式动平衡执行方法包括以下步骤：（1）、在离心机的机臂上安装分别沿两个方向调节其动平衡质量块的动平衡执行单元，两个调节方向相互垂直；（2）、将驱动机臂旋转的驱动机构的当前转速转换成脉冲序列信号，保证机臂每转一转，不论机臂转速高低，脉冲序列中的脉冲数一样，实时记录所述的脉冲序列信号；（3）、在机臂上设定一个标记，使得机臂每转一转，标记发出一个脉冲信号，且标记的位置在一个滑块移动方向上；并规定以机臂的回转中心为原点，所述的标记和所述的原点的连线为                                                轴，从所述的原点到所述的标记处的方向为向，并按照右手定则找到轴和向；（4）、离心机在投入使用前，需要获取机臂的加工误差曲线，并将所述的加工误差曲线作为系统误差保存下来；使机臂在极低的转速下转转，使动不平衡量引起的振动的大小几乎为0，以当前脉冲序列信号作为数据采集卡的外时钟信号，以标记发出的脉冲信号作为数据采集卡的触发信号，对所述的机臂加工误差曲线进行整周期采样，采样机臂转动的转数为，机臂每转一转，数据采集卡整周期采样个点，获得造成机臂的加工误差曲线（），记录所述的加工误差曲线；（5）、使离心机处于正常工作状态，获取机臂的不平衡量引起的第一振动信号，以当前脉冲序列信号作为数据采集卡的外时钟信号，以标记发出的脉冲作为数据采集卡的触发信号，对所述的第一振动信号采样，采样机臂转动的转数及每转的采样点数和步骤（4）中一样，分别为和，获得第一振动响应曲线（）；去除第一振动响应曲线中的加工误差（），利用自动跟踪相关滤波法消除干扰信号、并获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈润杰，荣左超，何闻，贾叔仕，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]