便携式微速差双转子系统智能化整机动平衡仪的开发与研究

    微速差双转子系统由于其独特的性能在工业上有广泛的应用，典型例子是用于物料分离的螺旋卸料沉降离心机，它由速差很小的螺旋和转鼓组合而成。.微速差双转子系统在使用过程中存在的最大问题是内、外转子不平衡引起机组强烈振动。微速差双转子系统在生产过程中，只在动平衡机上对内、外转子进行单体工艺平衡，在完成整机装配后，因缺少相应的平衡设备就不再作整机平衡。微速差双转子系统整机动平衡的困难在于:如何从复杂的拍振信号中有效地分离出内、外转子各自的不平衡分量。近年来，一些学者对这个问题进行了研究，提出了几种对该类转子系统的整机动平衡方法，比较典型的有:矢量瓦特机光点轨迹识别法[lj、外接信号补偿法图、傅氏分析仪相关滤波法川、计算机软件相关分析法等川。矢量瓦特机光点轨迹识别法只能识别不太复杂的轨迹;外接信号补偿法需要在现场调节补偿信号，只能实现十分粗糙的平衡;傅氏分析仪相关滤波法在分离频率十分接近的拍振时，必须采用高性能的相关分析仪，成本高且使用的仪器复杂，难以在生产实际中推广应用;计算机软件相关分析法在理论上是可行的，但实现起来并不容易。针对上述方法的种种不足，本文提出一种方法，不通过解拍提取内、外转子不平衡振动信号分量，围绕提高幅值和相位的测量精度，从拍振信号的提取、拍峰与拍谷的捕捉、相位的求法、特殊相位角的处理等几个方面，详细论述便携式微速差双转子系统智能化整机动平衡仪的软、硬件设计，并通过实例介绍仪器在生产实际中的应用。

     1  拍振分离原理

     微速差双转子系统的不平衡振动信号是由两个频率相差很小的简谐振动叠加而成的拍振，如图1所示。设内、外转子在轴承座垂直方向的不平衡振幅值分别为AI和A:，且Al>A:，由拍振的特点知:拍峰是由两振动的瞬时同相叠加而成，而拍谷是由两个振动的瞬时反相叠加而成，即:A而n~Al一AZ。因此可通过精确测量拍峰和拍谷的瞬时振动值，根据式(1)，把组成此拍的、具有微速差的两个振动幅值A，和A:求出来。

    而相位的测量只需在内、外转子表面贴相位基准标记，通过测量基准信号上升沿同拍峰之间的相位差，即可确定各自的相位，测相原理见图1。按上述方法分离出内、外转子的不平衡振动信号，就可以用影响系数法对内、外转子进行动平衡。

    2     仪器的软、硬件设计

    2.1  拍振信号的提取与处理阁2.1