[发明专利]一种可调变结构转子动平衡在线测试系统及测试方法

权利要求书

1.一种可调变结构转子动平衡在线测试系统，其特征在于，包括电气驱动系统、摩擦带传动系统，转子支承系统和测试传感系统；

所述的转子支承系统固定在底台(1)上，电气驱动系统和摩擦带传动系统固定在转子支承系统上，电气驱动系统通过摩擦带传动系统带动被平衡转子旋转；测试传感系统固定在底台(1)上，监测被平衡转子的信息数据；

转子支承系统包含对称的两部分，两部分平行且垂直固定在底台(1)上方，被平衡转子置于转子支承系统的两部分之间；

所述摩擦带传动系统B包括摩擦带(11)、驱动从动轮A(18)和驱动主动轮(21)；变频电机(9)输出端固定驱动主动轮(21)，变频电机(9)固定在驱动立板(8)上，驱动主动轮(21)穿过驱动立板(8)内侧上，驱动从动轮A(18)和驱动从动轮B(23)固定在驱动立板(8)的内侧导轨上；驱动从动轮C(24)固定在驱动立板(8)内侧一端，对应位置固定有张紧调整块(12)，驱动从动轮C(24)与张紧调整块(12)穿过驱动立板(8)连接；摩擦带(11)依次绕过驱动主动轮(21)、驱动从动轮A(18)、被平衡转子、驱动从动轮B(23)和驱动从动轮C(24)，摩擦带(11)处于张紧状态；变频电机(9)的输出扭矩由摩擦带(11)通过驱动从动轮A(18)、驱动从动轮B(23)和驱动从动轮C(24)传递给被平衡转子。

2.如权利要求1所述的在线测试系统，其特征在于，所述转子支承系统包括对称的两部分，每部分包括连接底座一(2)、支承摆架(3)、上连接架(4)、垂直调整立板(5)、垂直调整横板(6)和支承轮(14)；所述底台(1)的两个对称导轨平放于地面；支承摆架(3)通过连接底座一(2)固定在底台(1)上方，连接底座一(2)的水平位置可调；两个垂直调整立板(5)平行地通过支承摆架(3)固定在连接底座一(2)上，上连接架(4)和垂直调整横板(6)的两端分别由下到上依次水平固定在两根垂直调整立板(5)上，两个支承轮(14)等高固定在垂直调整横板(6)上，支承轮(14)的高度可调。

3.如权利要求1或2所述的在线测试系统，其特征在于，所述的测试传感系统用于采集振动信号，包括采集卡、电涡流位移传感器和传感器支座；采集卡与电涡流传感器连接，采集卡采集电涡流位移传感器测试被平衡转子的信号；电涡流传感器通过传感器支架固定在底台(1)上。

4.如权利要求1或2所述的在线测试系统，其特征在于，所述电气驱动系统包括驱动立板(8)、变频电机(9)与变频器(10)；驱动立板(8)置于两个转子支承系统之间，驱动立板(8)通过连接底座二(7)固定在底台(1)上，且垂直于底台(1)；驱动立板(8)上固定有导轨；变频电机(9)与变频器(10)固定在驱动立板(8)上；变频器(10)与变频电机(9)相连，调节变频电机(9)转速。

5.如权利要求3所述的在线测试系统，其特征在于，所述电气驱动系统包括驱动立板(8)、变频电机(9)与变频器(10)；驱动立板(8)置于两个转子支承系统之间，驱动立板(8)通过连接底座二(7)固定在底台(1)上，且垂直于底台(1)；驱动立板(8)上固定有导轨；变频电机(9)与变频器(10)固定在驱动立板(8)上；变频器(10)与变频电机(9)相连，调节变频电机(9)转速。

6.如权利要求1、2或5所述的在线测试系统，其特征在于，所述上连接架(4)通过圆柱销固定在垂直调整立板(5)上，支承摆架(3)内部镂空减轻转子支承系统的重量；所述底台(1)设有孔位；所述底台(1)上设有T型槽。

7.如权利要求3所述的在线测试系统，其特征在于，所述上连接架(4)通过圆柱销固定在垂直调整立板(5)上，支承摆架(3)内部镂空减轻转子支承系统的重量；所述底台(1)设有孔位；所述底台(1)上设有T型槽。

8.如权利要求4所述的在线测试系统，其特征在于，所述上连接架(4)通过圆柱销固定在垂直调整立板(5)上，支承摆架(3)内部镂空减轻转子支承系统的重量；所述底台(1)设有孔位；所述底台(1)上设有T型槽。

9.权利要求1～8任一所述在线测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将被平衡转子两端放置于转子支承系统上，调节转子支承系统使被平衡转子稳定；

步骤二：启用装置，完成装置自检；

步骤三：调节变频器将被平衡转子升速到平衡转速V；选取被平衡转子的采集测点A和测点B，系统采集未加试重的测点A的振动信号和测点B的振动信号根据振动信号和测点B的振动信号得到加试重的加重半径r₁和相位角度θ₁；

步骤四：在被平衡转子的平衡平面1内增加试重Q₁；

增加的试重Q₁具有大小和方位，记为矢量

其中：加重半径r₁；相位角度θ₁；i是虚数；e是自然对数；

调节变频器在平衡转速V下，得到测点A和测点B的振动信号和根据振动信号和测点B的振动信号得到加试重的加重半径r₂和相位角度θ₂；

步骤五：计算影响系数和

其中：和分别表示被平衡转子的平衡平面1增加试重后，测点A和测点B的振动变化量，为效果矢量；

步骤六：将被平衡转子的试重去掉，在被平衡转子的平衡平面2上增加试重加重半径为r₂，相位角度为θ₂，调节变频器在平衡转速V下，得到测点A和测点B的振动信号和

增加的试重Q₂具有大小和方位，记为矢量

其中：加重半径r₂；相位角度θ₂；i是虚数；e是自然对数；

步骤七：计算测点A的影响系数和测点B影响系数

其中：和分别表示被平衡转子的平衡平面2增加试重后，测点A和测点B的振动变化量，为效果矢量；

步骤八：计算测点A和测点B的校正质量P₁和P₂；

步骤九：将被平衡转子的试重去掉，平衡平面1和平衡平面2分别在加重半径r₁、r₂和校正相位θ₁、θ₂处增加校正质量P₁和P₂。