[发明专利]一种重心位置测定装置及方法

说明书

本申请提供了一种重心位置测定装置，包括支架、固定安装在所述支架上的摆架组件以及平衡砣，所述摆架组件包括转轴、与所述转轴的一端固定连接的导轨组件以及与所述转轴的另一端固定安装的工件连接盘，所述导轨组件包括呈“T”型相互垂直设置的水平丝杠导轨和垂直丝杠导轨；所述平衡砣包括分别能够沿所述水平丝杠导轨和所述垂直丝杠导轨运动的水平平衡砣和垂直平衡砣。通过本申请提供的重心位置测定装置及方法，可以精确的测量大型工件的重心坐标，还可以精确测定工件因重心偏离引起的重力距，应用于大型风轮的单叶片静平衡工艺。

技术领域

本发明涉及重心测定技术领域，尤其涉及一种重心位置测定装置及方法。

背景技术

对于某些设备或工件，在其使用或加工过程中，需要确定其重心位置，目前有两种方法可以使用，一是通过CAD软件确定，这种方法一般是在工件设计阶段使用，还没有真实样品之前就可以确定其理论重心位置，但是由于实物制作过程中存在着形状和尺寸误差及材质均匀程度不同，其真实重心坐标与理论重心坐标会有偏离。另一种方案是等实物样品出来后，对其进行实测，如悬挂法测量重心位置，这种方案仅适合于尺寸较小的工件，而且在实际操作过程中也会有较大误差，对于大型物件使用此方法找重心更是不方便。

转子平衡工艺是旋转机械在制作过程中必不可少的工艺过程，对于轴向厚度比较薄，转速较慢的转子，采用单面静平衡具有足够的精度。目前采用重力法判断叶轮重心位置，是最普遍的静平衡方法，其中一种方式是采用静平衡支架，支架上面固定两根相互平行的水平导轨，工件(叶轮或其它转子)串一根芯轴后搁置其上，如叶轮有不平衡量，叶轮就会旋转，使重心指向下方。这种装置具有结构简单、操作方便、投资成本省等优点，它的缺点是仅适用于小型转子的平衡。对于较大直径的叶轮，大多厂家采用重量配对法，即对每个叶片称重，把重量相同或相近的叶片安装在对称位置，这种方法对材质均匀，叶片成型误差小的转子具有一定的效果，但对一些手糊成型的如玻璃钢材质叶片或拉拔铝型材叶片来说，此方法效果不好，这些叶片在成型过程中不能严格控制叶片的重心位置，虽然用重量配对了，但因为叶片的重心位置误差较大，叶轮的不平衡量还是不能得到控制。

目前也有厂家采用力矩配对法来控制不平衡量，即采用力矩称装置对每个叶片测量重力矩，使力矩相同或相近的叶片安装在对称位置，与重量配对相比，效果会有所提高，但还是不能完全解决问题，因为这种工艺仅解决了叶片重心在径向的位置误差，对在旋转平面内周向(旋转方向)重心位置误差没有办法解决。造成这个误差的最主要原因是叶片叶柄的形位误差，对于长度较大的叶片来说，叶柄安装面的一个微小偏差可以引起叶片重心位置较大的改变。

发明内容

基于此，本发明提供一种测定物件重心位置的装置，特别适用于测定大型物件的重心坐标。

为达到上述目的，本发明提供了一种重心位置测定装置，包括支架、固定安装在支架上的摆架组件以及平衡砣，摆架组件包括转轴、与转轴的一端固定连接的导轨组件以及与转轴的另一端固定安装的工件连接盘，导轨组件包括呈“T”型相互垂直设置的水平丝杠导轨和垂直丝杠导轨；

平衡砣包括分别能够沿水平丝杠导轨和垂直丝杠导轨运动的水平平衡砣和垂直平衡砣。

在其中一个实施方式中，摆架组件还包括水平仪，水平仪固定安装在水平丝杠导轨上。通过安装水平仪，以检测水平丝杠导轨的水平度。

在其中一个实施方式中，水平平衡砣和垂直平衡砣均为组合式结构。通过设置组合式结构，可以根据不同质量、形状的待测工件来改变平衡砣的质量大小。

在其中一个实施方式中，摆架组件还包括限位块，限位块在靠近导轨组件的转轴一端固定设置，以使得在转轴发生旋转时对转轴进行限位。

在其中一个实施方式中，限位块的底部与支架的表面设定一间距，以限定转轴旋转的角度。使得转轴只能发生一定幅度的旋转，旋转幅度由限位块与支架之间的间距确定。