水輪泵

[拼音]：pinghengji

[英文]：balancing machine

測量旋轉物體（轉子）不平衡量大小和位置的機器。根據平衡機測出的資料對轉子的不平衡量進行校正，可改善轉子相對於軸線的質量分佈，使轉子旋轉時產生的振動或作用於軸承上的振動力減少到允許的範圍之內。通常，轉子的平衡包括不平衡量的測量和校正兩個步驟，平衡機主要用於不平衡量的測量，而不平衡量的校正(一般在轉子上減少或增加質量)則往往藉助於如鑽床、銑床和點焊機等其他輔助裝置或用手工方法完成。有些平衡機已將校正裝置做成為平衡機的一個部分。

任何轉子在圍繞其軸線旋轉時，由於相對於軸線的質量分佈不均勻而產生離心力。這種不平衡離心力作用在轉子軸承上會引起振動、產生噪聲和加速軸承磨損，以致嚴重影響產品的效能和使用壽命。電機轉子、機床主軸、內燃機曲軸、汽輪機轉子、陀螺轉子和鐘錶擺輪等旋轉零部件在製造過程中，都需要經過平衡才能平穩正常地運轉。平衡機已成為減小振動、改善效能和提高質量的必不可少的裝置。

分類

圖1為平衡機的分類。平衡機還可以按照被平衡轉子的質量、不平衡量的測量方式、指示方式和校正方式等進行分類。離心力式平衡機還可以按驅動轉子的方式進行分類。

原理和結構

重力式平衡機和離心力式平衡機是兩類典型的平衡機。

重力式平衡機

一般稱為靜平衡機。它是依賴轉子自身的重力作用來測量靜不平衡的（圖2）。置於兩根水平導軌上的轉子如有不平衡量m，則它對軸線的重力矩mg·r使轉子在導軌上滾動，直至m處於最低位置時才靜止。圖3是重力式平衡機的結構示意圖。被平衡的轉子放在用靜壓軸承支承的支座上，在支座的下面嵌裝一片反射鏡。當轉子不存在不平衡量時，由光源射出的光束經此反射鏡反射後，投射在不平衡量指示器的極座標原點。如果轉子存在不平衡量 m，則轉子支座在不平衡量的重力矩mg·r作用下發生傾斜，支座下的反射鏡也隨之傾斜並使反射出的光束偏轉，這樣光束投在極座標指示器上的光點便離開原點。根據這個光點偏轉的座標位置，可以得到不平衡量m的大小和位置。

重力式平衡機僅適用於某些平衡要求不高的盤狀零件。對於平衡要求高的轉子，一般採用離心式單面或雙面平衡機。

離心力式平衡機

這種平衡機在轉子旋轉的狀態下，根據轉子不平衡引起的支承振動或作用於支承的振動力測量不平衡。按校正平面可分為單面平衡機和雙面平衡機。單面平衡機只能測量一個平面上的不平衡（靜不平衡），它雖然是在轉子旋轉時進行測量，但仍屬於靜平衡機。雙面平衡機能測量動不平衡，也能分別測量靜不平衡和偶不平衡，一般稱為動平衡機。

圖4為通用臥式動平衡機的典型結構。被平衡的轉子放置在左、右支承架上。電動機經變速機構、聯軸器驅動轉子旋轉。轉子不平衡產生的支承振動或振動力由左、右感測器轉換成相應的電訊號，經過平面分離電路處理後，輸出訊號分別與左、右校正平面上的不平衡量有關。同時，與轉子同軸旋轉的參考相位發生器發出參考訊號。上述兩種訊號同時輸入測量電路，經濾波、放大後檢測出左、右校正平面上不平衡量的大小和位置，並分別在左、右指示器上指示出來。

離心力式平衡機按支承特性不同又可分為軟支承平衡機和硬支承平衡機。平衡轉速高於轉子－支承系統固有頻率的稱為軟支承平衡機。這種平衡機的支承剛度小，感測器檢測出的訊號與支承的振動位移成正比。平衡轉速低於轉子－支承系統固有頻率的稱為硬支承平衡機。這種平衡機的支承剛度大，感測器檢測出的訊號與支承的振動力成正比。