摘要：转子在线主动平衡是旋转机械高速、精密和智能化的关键技术之一,能够不停机、无人干预地实时控制转子不平衡振动。从配重盘的极坐标运动原理出发,研究了机械式主动平衡头结构;研究了配重盘的平衡能力,获得了其设计规律;研究了平衡头作动方案,进行了单、双盘转动平衡仿真,证明了设计合理性。研究了转子在线影响系数平衡方法的原理,建立了电主轴单平面主动平衡平台,完成了不同工况下的平衡试验和振动数据分析。结果表明,所提出的电主轴在线主动平衡策略是有效的,在4500 r/min下电主轴的振动位移降至0.08μm,降振率达83.33%;在3900 r/min下一倍转频振动加速度降至0.7×10^(-4) g,降振率达93%。

摘要：为了实现电主轴的在线实时监测、调控与自动平衡,设计并开发了一种非接触机械式自平衡综合监控电主轴系统。该系统包括电主轴及其附件、状态监控和自动平衡3个子系统,电主轴设计为滚动轴承支撑、油雾润滑、循环水冷却的变频异步电动机,功率10 k W、最高转速12 000 r/min;状态监控子系统是基于电控柜和独立的外置式监控仪两种实现方式,16路监测信号一分为二分别进入两个监控模式,采用电控柜模式可实现电主轴状态预警和调控,采用集成化信号监控仪可对不同类型信号实现在线实时分析与数据存储;自动平衡子系统包括振动加速度和鉴相传感器、非接触机械式自动平衡头及其控制器,可以对电主轴的实时不平衡进行在线不停机自动校正。完成了主轴系统开发及平衡功能验证,试验结果表明:在转速1 800～4 800 r/min,自平衡装置始终能使主轴振动降至0. 1μm。