[实用新型]一种用于竖直放置转子的软支撑动平衡测试装置

说明书

本实用新型公开了一种用于竖直放置转子的软支撑动平衡测试装置。包括底板和安装在底板上的浮块组件和振动检测组件，浮块组件和转子连接，振动检测组件包括振动传感器支架、横架、辅助支架和振动传感器夹块和振动传感器，两个振动传感器各自的振丝均穿过振动传感器支架连接到浮块组件的浮块后端面；浮块组件包括浮台立柱、浮块、簧杆、钢丝软绳、调节螺母、转子支撑块、配重块和转子，浮块侧面通过四角的四根簧杆固定于浮台立柱一侧面，浮块通过钢丝软绳悬装在横架下；配重块固定于浮块后端面。本实用新型结构简单，通过钢丝软绳抵消重力，解决了重力对浮台的影响。同时由于钢丝软绳的物理特性，此结构并未对动平衡测量引入更多的干扰。

技术领域

本实用新型涉及一种可用于测量竖直放置的转子的软支撑动平衡测试结构，尤其是涉及一种用于涡轮增压器涡轮/叶轮动平衡气浮式测试机的软支撑动平衡测试结构。

背景技术

随着国内汽车产业的发展，涡轮增压器凭借其改善动机动力特性、提高燃油经济性和降低废气排放指标等综合性能优势，在内燃机行业日趋普及。涡轮/叶轮转子是涡轮增压器的关键零件，其工作转速一般高达每分钟数万转，甚至二十几万转。由于涡轮/叶轮受材料、制造工艺及装配的影响，存在着初始不平衡量，而对于高速工作的涡轮/叶轮转子，即使是微小的不平衡量，也可能引起较大的振动和噪音，加速轴承和密封零件的磨损，降低增压器的效率，影响设备的工作性能与精度，缩短使用寿命，以至于影响产品的质量，严重时会引起涡轮与壳体相碰，导致机器旋转部件的断裂和损坏。为了保证涡轮增压器工作的可靠性，必须对涡轮/叶轮转子进行动平衡。并且涡轮/叶轮转子的结构特点和工作状态也决定了其必须具备较高的动平衡精度。

用于涡轮/叶轮转子的动平衡检测设备可分为圈带式测试机和气浮式测试机。圈带式测试机成本较低，但由于是靠皮带驱动，不可避免的引入外界干扰，其检测精度不高。对于越来越追求小型化涡轮增压器的趋势以及更加强调产品的稳定性，圈带式测试机现处于逐渐被淘汰的局面。取而代之的气浮式测试机更加清洁、精度更高。

气浮式测试机是将涡轮/叶轮转子悬浮于气浮轴承中，然后通过气体驱动叶片使转子稳速旋转，从而进行动平衡的测量。而气浮轴承的形态决定了涡轮/叶轮转子需要竖直状态进行动平衡测试，同时由于高精度的要求，软支撑结构更加适合。但由于竖直状态需要考虑重力的因素，如何设计簧杆及浮块使振动信号更有利于校正平面的分离成了一个难点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供涡轮增压器涡轮/叶轮动平衡测试时消除重力因素的同时不引入其他干扰的软支撑测试结构。

本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型包括底板和安装在底板上的浮块组件和振动检测组件，浮块组件和转子连接，振动检测组件连接到浮块组件，通过转子转动带动浮块组件的振动，并用振动检测组件检测浮块组件的振动，从而实现竖直放置转子的软支撑动平衡测试。

所述振动检测组件包括振动传感器支架、横架、辅助支架和振动传感器夹块和振动传感器，振动传感器支架和辅助支架对称地固定安装在底板上的两侧，横架固定于振动传感器支架和辅助支架顶部之间，横架与底板表面平行；两个振动传感器安装在振动传感器支架上并且上下布置，两个振动传感器各自的振丝均穿过振动传感器支架连接到所述浮块组件的浮块后端面；

所述浮块组件包括浮台立柱、浮块、簧杆、钢丝软绳、调节螺母、转子支撑块和配重块，浮台立柱固定底板上，浮块侧面通过四角的四根簧杆固定于浮台立柱一侧面，转子安装在转子支撑块中，转子支撑块与浮块前端面固定连接；所述的钢丝软绳上端安装在横架中间，下端穿过横架的中心通孔和浮块内部通道后连接到浮块的几何形心位置，使得浮块通过钢丝软绳悬装在横架下；

所述的配重块固定于浮块后端面，并且使得因浮块、转子支撑块、配重块、振动传感器夹块和转子整体的扭转固有频率而产生扭转趋势的扭转中心位于浮块的几何形心位置。