用于软支承平衡机的可变刚度支承结构

摘要

本发明公开一种用于软支承平衡机的可变刚度支承结构。振动体包括被测试转子、旋转主轴、轴承及筒体、筒体安装板和凹形块，筒体安装板上侧设有凹形块；底座通过两侧的板簧支撑在筒体安装板上，L形支撑板固定在两侧的板簧之间的底座上，L形支撑板顶面上设有平行于板簧的导轨，底板下底面通过滑块连接在导轨并沿导轨移动，底板靠近筒体安装板一侧的上顶面上设有与凹形块对应连接的滚子轴承，滚子轴承能卡入凹形块中；L形支撑板下部安装有气缸，气缸的活塞杆与底板下底面的滑块固定连接，气缸的活塞杆与板簧平行。本发明结构简单，有效的克服了软支承平衡机测量转速达到临界点的共振弊端，具有很高的可靠性和测试效率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种可变刚度支承结构，尤其是涉及一种用于软支承平衡机的可变刚度支承结构。

背景技术

水泵叶轮、汽车离合器等大质量盘状转子在生产生活中具有广泛应用。对于这类转子，由于设计、材质分布不均匀以及制造加工误差等原因，其质心轴线与工作时的旋转轴线不重合，这种情况称为转子具有不平衡量或失衡。带有过大不平衡量的转子在高速旋转工作时会产生振动、带来噪音、缩短产品寿命、甚至带来危险，因此转子装配为整机前必须消除诱发振动的不平衡量，即作动平衡。

对转子作动平衡时，首先需要测量转子的初始不平衡量。目前，已经形成产品的用于大质量盘状转子的平衡机，以硬支承方式为主。相比较于软支承方式，硬支承平衡机一方面要求支承底座及基础的刚性很大，另一方面需要精度很高的特殊的振动传感器和信号分离放大电路。换句话说，硬支承平衡机的测量精度直接取决于以上两方面。虽然软支承平衡机可克服这两方面的高要求弊端，但也存在自身的不足：转子升降速过程中需要越过转速临界点，这样必然引起平衡机的剧烈震动，即共振。由于被测试转子以及测量支承部件的质量较大，共振现象较明显，严重时会损坏机械结构、皮带及驱动电机等。

发明内容

为克服软支承平衡机的不足，本发明的目的在于提供一种用于软支承平衡机的可变刚度支承结构，有效的避开了软支承平衡机升降速时的共振，用于立式软支承平衡机大质量转子不平衡量的测量。

本发明的采用的技术方案如下：

本发明的软支承平衡机的振动体包括被测试转子、旋转主轴、轴承及筒体、筒体安装板和凹形块，筒体安装板上侧设有凹形块；可变刚度支承结构包括底座、板簧、L形支撑板、滑块、导轨、气缸和滚子轴承，底座通过两侧的板簧支撑在振动体的筒体安装板上，L形支撑板固定在两侧的板簧之间的底座上，L形支撑板顶面上设有平行于板簧的导轨，底板下底面通过滑块安装在导轨上并沿导轨移动，底板靠近筒体安装板一侧的上顶面上设有与凹形块对应连接的滚子轴承，滚子轴承能卡入凹形块中；L形支撑板下部安装有气缸，气缸的活塞杆与底板下底面的滑块固定连接，气缸的活塞杆与板簧平行。

所述的滚子轴承与卡入凹形块的凹形槽之间为过盈配合。

所述的凹形块凹形槽的槽底为方形，槽口为喇叭口，槽口宽度大于滚子轴承的外径，槽底宽度小于滚子轴承的外径，为过盈配合。

所述的滚子轴承表面包覆有聚氨酯材料，当滚子轴承卡入凹形块中时，滚子轴承表面的聚氨酯材料发生形变。

所述的凹形块凹形槽槽口的喇叭口斜度为20～30度。

所述的气缸的活塞杆推出到满行程时，滚子轴承被卡在凹形块凹形槽中与槽底刚接触。

本发明具有的有益效果是：

1) 结构简单；

2) 有效的克服了软支承平衡机测量转速达到临界点的共振弊端；

3) 具有很高的可靠性和测试效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明支承结构的结构连接示意图。

图3是凹形块的结构示意图。

图中：1-被测试转子，2-旋转主轴，3-轴承及筒体，4-筒体安装板，5-板簧，6-凹形块，7-滚子轴承，8-底板，9-底座，10-连接架，11-气缸，12-滑块，13-导轨，14-L形支撑板，15-凹形槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示，本发明包括：软支承平衡机的振动体包括被测试转子1、旋转主轴2、轴承及筒体3、筒体安装板4和凹形块6，筒体安装板4上侧设有凹形块6；可变刚度支承结构包括底座9、板簧5、L形支撑板14、滑块12、导轨13、气缸11和滚子轴承7，底座9通过两侧的板簧5支撑在振动体的筒体安装板4上，L形支撑板14固定在两侧的板簧5之间的底座9上，L形支撑板14顶面上设有平行于板簧5的导轨13，底板8下底面通过滑块12安装在导轨13上并沿导轨移动，底板8靠近筒体安装板4一侧的上顶面上设有与凹形块6对应连接的滚子轴承7，滚子轴承7能卡入凹形块6中；L形支撑板14下部安装有气缸11，气缸11的活塞杆与底板8下底面的滑块12固定连接，气缸11的活塞杆与板簧5平行。

滚子轴承7与卡入凹形块6的凹形槽之间为过盈配合。

如图3所示，凹形块6凹形槽的槽底为方形，槽口为喇叭口，槽口宽度大于滚子轴承7的外径，槽底宽度小于滚子轴承7的外径，为过盈配合。

滚子轴承7表面包覆有聚氨酯材料，滚子轴承7为聚氨酯包覆型滚子轴承，当滚子轴承7卡入凹形块6中时，滚子轴承7表面的聚氨酯材料发生形变。

凹形块6凹形槽槽口的喇叭口具有一定斜度，斜度为20～30度。

气缸11的活塞杆推出到满行程时，滚子轴承7被卡在凹形块6凹形槽中与槽底刚接触。

由转子、旋转主轴和筒体组成的振动体通过板簧支承在底座，形成软支承。

在同一平面上，振动体的筒体安装板4上固定凹形块6。转子升降速时，气缸推进，迫使滚子轴承7挤入凹形块6的凹形槽中，使振动体借助于大刚度支撑板支承在底座，增加其刚度变为硬支承；不平衡量测量时，气缸退出，带动滚子轴承与凹形块分离，恢复软支承。

装配时，气缸11活塞杆伸出满行程时滚子轴承刚好挤入凹形块6的槽底，其目的有两个，一是防止板簧5受拉，二是振动体运动时在其摆动方向上增加约束力，也就是增加振动体的摆动刚度。

本发明的具体实施工作过程：

当被测试转子1升降速时，气缸11的活塞杆推进，迫使滚子轴承7压入凹形块6的凹形槽中，使振动体借助于大刚度支撑板支承在底座，增加其刚度变为硬支承；当被测试转子1升到指定转速进行不平衡量测量时，气缸11退出，带动滚子轴承7与凹形块6分离，恢复软支承。采用这种可变刚度支承结构，可以有效的避开软支承平衡机的共振，大大提高了其可靠性和测试效率。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。