[发明专利]一种陀螺激光自动控制动平衡机

说明书

技术领域

本发明涉及一种动平衡机，特别涉及一种激光动平衡机。

背景技术

飞机、舰艇、导弹、火箭以及各种航天飞行器，都广泛应用陀螺仪表。陀螺转子是陀螺仪表的“心脏”部件，陀螺转子的动平衡好与坏，直接影响陀螺仪的精度和使用寿命。

随着尖端科学技术和国防工业的发展，陀螺转子的精细平衡日益重要。在激光技术没有应用之前，人们无法对正在高速旋转的物体进行动平衡，所有的动平衡机都是动不平衡量的检测仪器，只能测量出大小和相位，而不能对其不平衡量进行加苛。要平衡好一件旋转体，就要进行多次重复装卡、测量、去重，直至合格为止。

发明内容

本发明的目的，是提供一种激光自动控制动平衡机。

采用的技术方案是：

陀螺激光动平衡机，由工作台和控制台组成。工作台是陀螺激光动平衡机的主体，它包括激光器、激光电源、激光旋转光路、冷却水等。

控制台是陀螺激光动平衡机实现自动平衡陀螺马达的操纵部分，它包括测量电路、自动控制电路和陀螺马达三相逆变电源。

该平衡机能自动的测出陀螺马达不平衡的大小，而且能够根据这个信号与旋转光路的磁头信号，共同控制激光的发射时刻，对陀螺马达进行动平衡加工。如何减小激光加工毛刺和控制去重量。

减少激光加工毛刺

由于陀螺旋转速度快，因此要求去重量大小要十分精确，去重点位置也要准确。

动平衡加工材料时，材料是以熔融状态被除掉的。而热加工过程大体可分为热、熔化和气化三个过程，当激光束照射在被平衡加工的金属衷面时，瞬时产生的高温、高压，使被照射表面由表及里地出现熔化、气化和喷射爆炸等过程，其中部分金属气化，部分金属形成液态飞溅，而未飞离基体的液体，冷却后便形成了加工毛刺。

采用激光实现陀螺动平衡去重的优点在于，不但实现陀螺平衡加工工艺的自动化，而且提高了平衡精度和效率。由于用激光束平衡加工没有机械接触、没有机械作用力、没有加工变形、对尺寸小、重量轻、薄壁陀螺转子更有现实意义。

附图说明

图1为调Q去重激光动平衡机原理图。

具体实施方式

调Q去重激光动平衡机，包括：

1、激光器；2、活动杆；3、线圈；4、镜；5、聚焦系统；6—8、压缩空气系统；9、陀螺转子；10、驱动电源部分；11、传感器；12、信号转换部分；13—15、19、控制同步器的部分；16、17、控制盘和转速表；18、激光器电源部分；20、冷却系统。

调Q去重激光动平衡机，基本上能对陀螺转于实现’点’状平衡。由于经过调Q的激光脉宽能压缩在几十个毫微秒甚至几个毫微秒内，所以可获得较大峰值功率的激光。由于脉宽窄，因而保证在陀螺转子表面上去除材料的痕迹为“点’状。它基本上与陀螺转于的转速无关(对转速为30,000～60,000转/分的陀螺转于而言)，而只与所去除的金属材料的种类有关。这种动平衡机的线路较复杂，但可以获得高精度。用调Q脉冲去除金属的实际效率低于1。其原因是，工件反射部分光束。此外，气化喷射的材料朝着辐射的方向，也就是朝着激光光束运动方向，其结果是气化的材料部分吸收激光光束。因此，已气化的材料进一步加热，而激光光束在材料表面附近却受到部分屏蔽，给进一步去除材料带来阻碍。试验表明，要气化1毫克的材料，需要能量为1焦耳的调O脉冲激光照射大约20～30次。

其主要技术指标为：

1、激光单次去重量，粗加工时(量程按键“2—100”时)去重量大于2毫克/次；精加工时(量程按健“1”时)去重量小去0.5毫克/次。

2、激光相位误差为±10°。

3、激光去重轨迹近似为圆点。

4、激光输出重复频率4次/分。