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用于批量转子生产的全自动动平衡修正设备

发布时间:2015-6-16 11:14:25         访问次数:790

 

 工作中高速回转的工件,如电动机发电机的电枢、汽车发动机中的曲轴、轮毂、刹车盘和离合器等和各类风机中的叶轮等,在批量生产和制造过程中,由于批次、材质及制造工艺等方面的原因,必然会产生较大的初始不平衡量(即有偏心的存在)。由于不平衡量的存在,当工件或部件高速旋转时,会产生很大的振动,振动不仅带来较大的噪声,而且会缩短机器本身的寿命。因此必须对这些高速回转的工件,或统称为转子,进行动平衡修正(即消除偏心)

 进行动平衡修正以消除偏心,是批量转子部件生产的重要工艺。实现这个工艺的设备可分为两类,一类是手工动平衡修正机,另一类是全自动动平衡修正机。前者是利用传统廉价的平衡测试机进行不平衡测量,接着操作工按照自己的经验,确定不平衡量的位置和去重体积,然后进行切削,最后还利用传统的平衡测试机进行复测,如果残余不平衡量合格,则更换一只转子工件,否则重复上述过程。一般依据操作工的经验和转子工件特性,上述过程需要重复进行4-5次,所以效率低下,平衡精度难于保证。过多的切痕可能对转子工件的机械或电气性能造成很大的削弱,无法满足高效大批量优质部件的生产需要。全自动动平衡修正设备,将测量、搬运和去重合为一体,能够自动完成初始不平衡量测试、搬运、切削去重和残余不平衡量复测过程。调校好的机器,一般一次,最多两次测试和切削能够完成动平衡,其效率、平衡精度和平衡一致性是手工修正动平衡机无法比拟的。批量转子动平衡修正的自动化,是今后批量转子生产的发展趋势。

 全自动动平衡修正技术涉及到多个学科,其中包括机械、电子、计算机、控制及机械结构动力学等。要实现批量转子工件的全自动动平衡修正,需解决以下几个主要的关键共性技术:1)不平衡量能快速地测量,即要"快速测得准"2) 不平衡量能方便精确地换算为切削深度,即要"精确算得准"3) 不平衡量能准确地切削去除,即要"准确切得准"。经过几十年的努力,国内平衡测试机生产企业在不平衡量的测量方面已达到较高水平,"测得准"的问题已经解决,但离"快速测得准"还有距离,而在"算得准""切得准"这两方面的研发工作还远远不足,无法制造出完整、稳定和可靠的全自动动平衡修正设备。

 目前,批量转子全自动动平衡修正技术,主要被德国申克、日本DSK和日本高技等公司掌握,国内相应的设备市场也被它们垄断,但各个公司的侧重点不同。如汽车曲轴、汽车轮毂、汽车刹车盘等汽车行业的转子平衡,主要为德国申克主导。中小型电动机的电枢和发电机的电枢等电机领域的转子的平衡,(前期)主要为日本日本DSK和日本高技主导。风机风扇类转子平衡,主要为日本高技主导。这些公司生产的自动化设备能自动地完成转子的不平衡量的测量和去重,有较高的平衡精度和生产效率,但是价格昂贵,不利用于我国大规模的推广应用。

 浙江大学化工机械研究所经过多年努力,在"快速测得准""精确算得准""准确切得准"等方面获得了重大突破,掌握了用于批量转子生产的全自动动平衡修正关键共性技术,已经成功研发了用于电机转子、用于发电机转子、用于汽车发动机曲轴、用于风机叶轮、用于水泵叶轮、用于汽车刹车盘和离合器等生产的系列全自动修正设备。研究所将增大投入,逐步进行用于汽车轮毂的全自动平衡修正设备及汽轮机转子高速动平衡设备等更大的平衡装备。请观看附件中的视频“四工位全自动平衡机”。

 



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