對(duì)于柔性轉(zhuǎn)子，一般需要進(jìn)行高速動(dòng)平衡才能保證良好的平衡狀態(tài)，本文中具體講解下高速動(dòng)平衡機(jī)。高速動(dòng)平衡機(jī)擺架的動(dòng)力學(xué)特性直接影響到動(dòng)平衡試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，為了改善動(dòng)平衡機(jī)擺架的動(dòng)力學(xué)特性，分析了動(dòng)主剛度桿對(duì)平衡機(jī)擺架動(dòng)剛度的影響。
首先，使用有限元分析軟件ANSYS建立高速動(dòng)平衡機(jī)擺架模型，對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析，得到動(dòng)平衡機(jī)擺架的各階頻率和振型，除去對(duì)動(dòng)平衡機(jī)擺架工作無(wú)影響的固有振型。對(duì)不同結(jié)構(gòu)的擺架進(jìn)行模態(tài)分析，比較計(jì)算結(jié)構(gòu),除去對(duì)動(dòng)平衡機(jī)擺架固有頻率沒(méi)影響的結(jié)構(gòu)。其次，在簡(jiǎn)化模型的基礎(chǔ)上，提出擺架主剛度桿的5種改進(jìn)方法。分別對(duì)各種改進(jìn)之后的擺架進(jìn)行諧響應(yīng)分析，得到動(dòng)剛度與頻率關(guān)系曲線.結(jié)果表明，適當(dāng)改變主剛度桿的結(jié)構(gòu)尺寸或材料特性，都會(huì)改變擺架的動(dòng)剛度。因此，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以通過(guò)適當(dāng)改變主剛度桿的結(jié)構(gòu)尺寸和材料特性來(lái)滿足動(dòng)平衡機(jī)擺架的設(shè)計(jì)要求。
下面來(lái)分析下高速動(dòng)平衡機(jī)幾個(gè)針對(duì)性的問(wèn)題：
燃?xì)廨啓C(jī)在測(cè)驗(yàn)拆卸、安裝燃?xì)廨啓C(jī)及其節(jié)制系統(tǒng)本錢比較高昂的，如果沒(méi)有特別的需求或者沒(méi)有足夠的費(fèi)用支撐著，就不宜選擇這類方案。僅考慮加工和拆卸可能造成的不平衡影響而忽視了現(xiàn)實(shí)工作條件下低溫現(xiàn)象和高速氣流等成分對(duì)振動(dòng)的影響。
1、高速驅(qū)動(dòng)問(wèn)題：最初擬設(shè)計(jì)了針對(duì)轉(zhuǎn)子的高速動(dòng)平衡機(jī)測(cè)試是以研究轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)下的轉(zhuǎn)子動(dòng)力以及影響高速動(dòng)平衡機(jī)的技術(shù)。由于我國(guó)在精密和高精密加工規(guī)模與西方發(fā)達(dá)國(guó)家存在著較大的差距，而且國(guó)外在高精度機(jī)床設(shè)備和儀器方面對(duì)我國(guó)實(shí)行技術(shù)保密， 因此國(guó)內(nèi)在微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的加工、拆卸過(guò)程中技術(shù)程度難以滿足超高精度的需要。由于轉(zhuǎn)子材料的質(zhì)量的不足以及葉片和葉輪的加工拆卸存著的誤差等原因，導(dǎo)致不穩(wěn)定以及轉(zhuǎn)子可能存在著較大的不平衡質(zhì)量。
2、轉(zhuǎn)子檢測(cè)問(wèn)題：為了簡(jiǎn)化測(cè)驗(yàn)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，感應(yīng)轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)是理想化的技術(shù)動(dòng)平衡特點(diǎn)超卓的轉(zhuǎn)子在復(fù)雜困難的工作情況下理想化運(yùn)轉(zhuǎn)。綜上所述必須對(duì)該厘米級(jí)轉(zhuǎn)子進(jìn)行工藝動(dòng)平衡保障轉(zhuǎn)子不單在工作轉(zhuǎn)速下能夠有精采的振動(dòng)特點(diǎn)，而且在升速或者降速過(guò)程中也要穩(wěn)定地工作。測(cè)試選擇電氣驅(qū)動(dòng)不單可以減少測(cè)試的本錢而且便于掌握和保護(hù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)是最好的方案，可是想要能達(dá)到12萬(wàn)轉(zhuǎn)每分種，而且存在足夠功率的電動(dòng)機(jī)很是少見(jiàn)，還沒(méi)有真正好的案例和經(jīng)驗(yàn)。高速動(dòng)平衡機(jī)的驅(qū)動(dòng)重要依托熱能動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)。
3、平衡機(jī)軸承問(wèn)題：這類微型高速轉(zhuǎn)子的工作轉(zhuǎn)速本身遠(yuǎn)在其第二轉(zhuǎn)速之上屬于撓性轉(zhuǎn)子，如果動(dòng)不平衡量過(guò)大在升速過(guò)程中轉(zhuǎn)子甚至很難達(dá)到這種轉(zhuǎn)速?gòu)亩鵁o(wú)法正常工作，現(xiàn)在市場(chǎng)上的平衡機(jī)軸承能否真正滿足這種需要，還要進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試和論證。
軟支承高速動(dòng)平衡機(jī)
軟支承高速主軸動(dòng)平衡機(jī)采用萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)，可獲得多種平衡轉(zhuǎn)速,且精度高、操作方便、工作效率高。高速動(dòng)平衡機(jī)適用于真空泵、離心泵轉(zhuǎn)子，電機(jī)轉(zhuǎn)子，粉碎刀軸，輥類，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子等。
高速動(dòng)平衡機(jī)是用于測(cè)定轉(zhuǎn)子不平衡量的儀器，按照量得的結(jié)果進(jìn)行校正。高速動(dòng)平衡機(jī)使用領(lǐng)域廣泛，各行各業(yè)都能涉及到；它可在單面、雙面及多個(gè)校正面上進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)量。設(shè)備具有效率高，精度準(zhǔn)確，顯示直觀，質(zhì)量可靠，維修方便等的特點(diǎn)。
首先我們要提到的是，它的發(fā)動(dòng)機(jī)的主要主體結(jié)構(gòu)是微型高速轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡系統(tǒng)，它的特點(diǎn)將直接影響整體性能。在現(xiàn)在的技術(shù)條件下振動(dòng)的信號(hào)檢測(cè)是可以做到的。高速動(dòng)平衡機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)，想要實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡機(jī)，可是國(guó)內(nèi)還至今沒(méi)有平衡轉(zhuǎn)速高達(dá)12萬(wàn)轉(zhuǎn)/每分的高速動(dòng)平衡機(jī)，也沒(méi)有比較成熟的微型、高速動(dòng)平衡技術(shù)。
雖然在這類簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)中對(duì)于平衡工作轉(zhuǎn)速在12萬(wàn)轉(zhuǎn)/每分的轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡測(cè)驗(yàn)臺(tái)所需的高速驅(qū)動(dòng)、變頻器、支承軸承、滑動(dòng)設(shè)備、振動(dòng)傳感器和信號(hào)措置器等根底條件都難以滿足。
因?yàn)楣ぷ鬓D(zhuǎn)速高達(dá)十萬(wàn)轉(zhuǎn)每分種以上的情況下不平衡量所引起的動(dòng)不平衡會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，穩(wěn)定性等性能動(dòng)不平衡引起的轉(zhuǎn)子的撓曲和內(nèi)應(yīng)力會(huì)加速軸承、軸封等零件的老化降低工作效率嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鸶黝惞ぷ鞑荒苷＿\(yùn)作。考慮到可以長(zhǎng)時(shí)間的工作、壽命、本錢以及存在原始不平衡轉(zhuǎn)子的動(dòng)反力沖擊機(jī)械軸承支承是最好的方案。