[发明专利]基于温控形状记忆合金的在线动平衡调整系统及控制方法

权利要求书

1.基于温控形状记忆合金的在线动平衡调整系统，其特征在于，包括平衡头主体(2)，所述平衡头主体(2)包括壳体(2-1)，转轴(1)穿过壳体中心所开设的通孔(2-1-1)并与壳体(2-1)固定连接，壳体(2-1)内环绕所述通孔(2-1-1)设有四个质量块(6)，其中各质量块(6)的中部均开设有弧形通道(6-1)，各质量块(6)均通过所述弧形通道(6-1)套接于弧形滑杆(8)上，各弧形滑杆(8)绕所述通孔(2-1-1)的周向分布，且各弧形滑杆(8)的两端均固定于壳体(2-1)内所设的支架(9)上，各质量块(6)的两端与支架(9)之间的弧形滑杆(8)上均套设有弹簧型形状记忆合金(7)，弹簧型形状记忆合金(7)与导线电连接，导线穿过平衡头主体(2)上的过线孔与导电滑环(3)的转子部分电连接，导电滑环(3)的定子部分与电源装置电连接；所述转轴(1)穿过导电滑环(3)的转轴过孔并与转子部分固定连接，导电滑环(3)的定子部分通过定子轴承支座(5)固定于底板上；所述转轴(1)的轴承支座(4)上设有振动传感器(10)，所述振动传感器(10)用于测量转轴(1)转动时的不平衡量。

2.如权利要求1所述的基于温控形状记忆合金的在线动平衡调整系统，其特征在于，各不同段弹簧型形状记忆合金(7)之间电气绝缘，通过导电滑环(3)提供不同电流回路独立控制各弹簧型形状记忆合金(7)，需要驱动质量块(6)沿弧形滑杆(8)运动时，向设于质量块(6)两侧的弹簧型形状记忆合金(7)施加不同大小或时长的电流，使该质量块(6)两侧的弹簧型形状记忆合金(7)沿弧形滑杆(8)产生不同弧形位移，从而驱动质量块(6)移动至指定位置。

3.基于温控形状记忆合金的在线动平衡调整系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)设定包括转轴(1)和该基于温控形状记忆合金的在线动平衡调整系统在内的机械旋转部分的原始不平衡矢量U₀，首先使转轴(1)在给定转速下转动，利用振动传感器(10)采集轴承支座(4)处的振动信息，得到机械旋转部分的原始不平衡振动矢量V₀；

2)通过导电滑环(3)提供不同电流回路独立控制各弹簧型形状记忆合金(7)，需要驱动质量块(6)沿弧形滑杆(8)运动时，向设于质量块(6)两侧的弹簧型形状记忆合金(7)施加不同大小或时长的电流，使该质量块(6)两侧的弹簧型形状记忆合金(7)沿弧形滑杆(8)产生不同弧形位移，从而驱动质量块(6)移动至指定位置；通过向不同段弹簧型形状记忆合金(7)提供电流，驱动质量块(6)沿弧形滑杆(8)移动至指定位置，从而使步骤1)中所述的机械旋转部分的不平衡矢量由U₀改变ΔU至U₁，利用振动传感器(10)采集轴承支座(4)处振动信息，得到U₁对应的试重不平衡振动矢量V₁；

3)根据测量得到的原始不平衡振动矢量V₀与试重不平衡振动矢量V₁，结合步骤2)中可知的ΔU，计算试重不平衡矢量U₁＝V₁×ΔU/(V₁-V₀)；

4)通过导电滑环(3)给不同段弹簧型形状记忆合金(7)提供电流，驱动质量块(6)沿弧形滑杆(8)移动至指定位置，从而使步骤2)中所述的机械旋转部分的不平衡矢量由U₁改变-U₁至0；

5)用振动传感器(10)采集轴承支座(4)处振动信息，若所采集到的不平衡振动趋于零或者小于设定范围即实现动平衡，反之则重复执行步骤1)至步骤4)，直至不平衡振动处于设定范围。