[发明专利]一种高速主轴电磁式在线动平衡方法

摘要

本发明公开了一种高速主轴电磁式在线动平衡方法，包括采用轴向产生并列的独立静磁场，对应的每个磁场中的轴段处安装加工有凸台的套筒，从而使得每个静磁场处由于气隙不均匀而产生一个大小随磁场强度变化、方向始终与凸台方向一致的电磁作用力，克服了传统电磁平衡法中因转速过高而使得电磁作用力方向的变化无法与转速保持一致的问题。调整该平衡装置各组线圈绕组电流的大小即可得到任意大小(设计范围内)、任意方向的平衡力。该平衡方法具有平衡装置结构简单，加工安装方便，动平衡速度范围宽，响应时间短，能够实现实时高效的高速主轴在线动平衡补偿效果。

主权项

1、一种高速主轴电磁式在线动平衡方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)在选定的主轴段上轴向依次排列至少三个鼠笼状铁芯，每个铁芯轴向绕有可通有直流电的线圈绕组，与鼠笼状铁芯对应的主轴上设有套筒，该套筒轴向分为对应鼠笼状铁芯个数的多段，每段与单个铁芯宽度相同，各段周向分别设有包角为90度且轴向投影相互无重叠部分的凸台，凸台与鼠笼状铁芯径向之间形成调整气隙；(2)当位移传感器监测到主轴不平衡量时，由在线动平衡系统的工控计算机解算出不平衡量的大小和相位；(3)依据该不平衡量的大小和相位，计算机通过决策程序产生控制编码传递给驱动电路对所述多个线圈绕组分别通入不同方向和大小的电流，即可在轴向并列产生多个独立的静磁场，且相邻两磁场的方向相反；(4)多个独立的静磁场分别作用于套筒上对应的凸台，产生不同方向的独立电磁力Fn，n＝1、2、3、…，各电磁力的合力F＝F1+F2+F3+…与主轴上的不平衡力相互抵消，本次在线平衡过程结束；(5)当主轴转速稳定，无需对主轴再次平衡；若主轴转速不稳定，则根据测速传感器所测主轴转速的变化，再次监测主轴不平衡量的大小和相位，重复步骤(2)到(4)，实现在线实时动平衡。