[发明专利]不平衡力方向的确定方法及装置

权利要求书

1.不平衡力方向的确定方法，所述不平衡力方向用于转子式压缩机的振动仿真分析，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获取待测压缩机电机曲轴的转速波动时域数据，根据所述转速波动时域数据得到待测压缩机的时域载荷；

步骤2、建立所述待测压缩机的有限元模型，设置所述有限元模型中零部件的刚柔属性以及有限元模型的边界条件；

步骤3、将所述时域载荷加载至有限元模型中并设置载荷步，仿真计算得到待测压缩机排气口的位移数据；

步骤4、根据所述位移数据绘制排气口的振动位移轨迹图，根据所述振动位移轨迹图确定不平衡力的方向；

所述有限元模型包括：压缩机筒体和储液器筒体，所述压缩机筒体的底部连接有多个压缩机托架，每个压缩机托架连接有减震垫，压缩机筒体的顶部设有排气口，所述储液器筒体通过连接管与压缩机筒体连接，储液器筒体上设有储液器卡箍和卡箍支架，储液器筒体的顶部设有吸气口；

所述压缩机筒体内部设有转动组件、电机定子和气缸组件，所述转动组件包括：上平衡块、电机转子、下平衡块、电机曲轴和偏心转子，所述气缸组件包括：气缸上盖、消音罩、气缸和气缸下盖；

所述有限元模型中零部件的刚柔属性的设置方法包括：将压缩机筒体、排气口、吸气口、储液筒支架、储液筒卡箍、储液筒器体、连接管、减震垫和压缩机托架设置为柔性体，将上平衡块、电机转子、下平衡块、电机曲轴、电机定子、气缸上盖、消音罩、气缸和气缸下盖设置为刚体；

所述有限元模型的边界条件为所有减震垫的底面固定。

2.如权利要求1所述的不平衡力方向的确定方法，其特征在于，所述载荷步包括第一载荷步和第二载荷步，所述第一载荷步的时长等于转速波动时域数据的一个周期，第一载荷步的初始转速为零，截止转速等于转速波动时域数据中初始点的转速，第一载荷步中的转速与时间呈线性变化，所述第二载荷步的初始转速等于第一载荷步的截止转速，第二载荷步为多个周期内的转速波动时域数据。

3.如权利要求2所述的不平衡力方向的确定方法，其特征在于，所述第二载荷步为至少十个周期内的转速波动时域数据。

4.如权利要求1所述的不平衡力方向的确定方法，其特征在于，根据所述位移数据绘制排气口的振动位移轨迹图的方法包括：

以吸气口和排气口所在的直线为X轴，与X轴垂直的直线作为Y轴，将排气口的初始位置作为坐标原点建立直角坐标系；

根据所述位移数据确定排气口在直角坐标系中的位移坐标，根据所述位移坐标绘制排气口的振动位移轨迹图。

5.如权利要求4所述的不平衡力方向的确定方法，其特征在于，根据所述振动位移轨迹图确定不平衡力方向的方法包括：

在振动位移轨迹图中确定出纵坐标绝对值最大的轨迹点，直角坐标系的原点指向该点的方向即为不平衡力的方向。

6.不平衡力方向的确定装置，所述不平衡力方向用于转子式压缩机的振动仿真分析，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取待测压缩机电机曲轴的转速波动时域数据，根据所述转速波动时域数据得到待测压缩机的时域载荷；

建立单元，用于建立所述待测压缩机的有限元模型，设置所述有限元模型中零部件的刚柔属性以及有限元模型的边界条件；

仿真单元，用于将所述时域载荷加载至有限元模型中并设置载荷步，仿真计算得到待测压缩机排气口的位移数据；

确定单元，用于根据所述位移数据绘制排气口的振动位移轨迹图，根据所述振动位移轨迹图确定不平衡力的方向；

所述有限元模型包括：压缩机筒体和储液器筒体，所述压缩机筒体的底部连接有多个压缩机托架，每个压缩机托架连接有减震垫，压缩机筒体的顶部设有排气口，所述储液器筒体通过连接管与压缩机筒体连接，储液器筒体上设有储液器卡箍和卡箍支架，储液器筒体的顶部设有吸气口；

所述压缩机筒体内部设有转动组件、电机定子和气缸组件，所述转动组件包括：上平衡块、电机转子、下平衡块、电机曲轴和偏心转子，所述气缸组件包括：气缸上盖、消音罩、气缸和气缸下盖；

所述有限元模型中零部件的刚柔属性的设置方法包括：将压缩机筒体、排气口、吸气口、储液筒支架、储液筒卡箍、储液筒器体、连接管、减震垫和压缩机托架设置为柔性体，将上平衡块、电机转子、下平衡块、电机曲轴、电机定子、气缸上盖、消音罩、气缸和气缸下盖设置为刚体；

所述有限元模型的边界条件为所有减震垫的底面固定。