系統(tǒng)概述 平衡機是測量旋轉(zhuǎn)物體（轉(zhuǎn)子）不平衡量大小和位置的機器。任何轉(zhuǎn)子在圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)時，由于相對于軸線的質(zhì)量分布不均勻而產(chǎn)生離心力。這種不平衡離心力作用在轉(zhuǎn)子軸承上會引起振動，產(chǎn)生噪聲和加速軸承磨損，以致嚴(yán)重影響產(chǎn)品的性能和壽命。平衡機測出的數(shù)據(jù)對轉(zhuǎn)子的不平衡量進(jìn)行校正，可改善轉(zhuǎn)子相對于軸線的質(zhì)量分布，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的振動或作用于軸承上的振動力減少到允許的范圍之內(nèi)。因此，平衡機是減小振動、改善性能和提高質(zhì)量的必不可少的設(shè)備。 隨著鐵路運行速度不斷提升，對各個鐵路維修段提出了更高的要求，車輪是火車運行系統(tǒng)的重要組成部分，車輪在運行中產(chǎn)生不平衡量的累積，同時也是對車體產(chǎn)生振動關(guān)鍵因素之一。對車輛產(chǎn)生較大振動的原因分析，主要是由于輪對動平衡值、偏心度以及同一輪對直徑差等限度超標(biāo)，同一輪對直徑差和車輪偏心度須嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)，而動平衡值應(yīng)不大于50g•m。車輛高速運行時振動加劇，造成油壓減振器漏油或軸箱彈簧折斷等故障，使車輛運行品質(zhì)惡化。車輛振動帶來的危害會讓油壓減振器漏油失效，軸箱鋼圓簧折斷。給行駛的列車帶來不安全隱患。 系統(tǒng)特點 1、操作簡便，平衡的自動檢測與數(shù)控切削系統(tǒng)合為一體，將動平衡測量的量值自動轉(zhuǎn)換成切削運動軌跡。 2、精度高、可靠性強，機床具有在工作時如遇突然停電或銑刀老化對設(shè)備和銑刀的自動保護功能。 3、采用氣動控制技術(shù)控制客車輪對從舉升、落輪到出輪的全過程。 4、同一顯示屏顯示，菜單用中文顯示，中文自動打印并儲存。 5、解決傳統(tǒng)四輪驅(qū)動，由于輪對踏面不平，給動平衡測量結(jié)果造成誤差，在設(shè)計時我們利用軸的中心： 三個螺栓孔對位外加高強度的軟件保護套，既保證一定的驅(qū)動力又不損壞螺絲孔，且使用壽命長，無需經(jīng)常更換。 6、采用主軸自動對位連接，高速分離后測量的方法，既徹底減輕了兩次平衡，一次去重。 7、具備切削時單獨支承轉(zhuǎn)子、液壓油浮支承及鐵屑接料盤自動跟蹤，鐵屑回收完整、平衡，去重精度高等功能。 系統(tǒng)原理 系統(tǒng)分為兩個部分：平衡測量和輪對加工，全部由一臺特種計算機主機進(jìn)行控制，用同一個底座作為支撐，采用氣動控制技術(shù)控制客車輪對從舉升、落輪到出輪的全過程。 平衡測量系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)速傳感器、振動傳感器、油壓支撐裝置、支架、主軸電機、主軸分離裝置，測量板卡及相應(yīng)測量程序組成。車輪經(jīng)過氣動控制上料裝置固定到支架，油壓裝置開始供液壓油對車輪起到支撐作用，步進(jìn)電機帶動主連軸器連接車輪，主軸電機帶動車輪轉(zhuǎn)動，達(dá)到轉(zhuǎn)速后主連軸器與車輪分離后進(jìn)行動不平衡量測量，測量后輔助剎車裝置對車輪進(jìn)行停轉(zhuǎn)。測量出不平衡量進(jìn)行輪對加工。 輪對加工主要對車輪進(jìn)行銑削加工，通過去掉車輪的累積量達(dá)到平衡目的，車輪加工系統(tǒng)主要由銑刀定位裝置、銑刀旋轉(zhuǎn)裝置、切削定位裝置、切削支撐裝置、車輪轉(zhuǎn)動裝置組成。車輪測量出不平衡量后進(jìn)入了銑削加工狀態(tài)，計算機通過定位裝置找到車輪需要切削起刀位置，同時銑刀進(jìn)入到車輪內(nèi)壁進(jìn)行銑削，步進(jìn)電機帶動車輪逆時針旋轉(zhuǎn)，此時銑刀旋轉(zhuǎn)方向與車輪相反對車輪內(nèi)壁進(jìn)行切削，一般為90——120度弧形加工。 系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)配置 機箱：IPC-810A/6114P4A/7271AT 主板：FSC-1613VN 配件：P3 1.0G/256M/80G I/O卡：PCI-16P16R PCI-16P16R：16位繼電器輸出控制切削電機啟停、步進(jìn)電機啟停、主軸電機啟停；16位數(shù)字輸入采集控制開關(guān)信號 系統(tǒng)結(jié)論 火車輪對動平衡數(shù)控校正系統(tǒng)實現(xiàn)了將動平衡測量與輪對加工一體化，具有加工精度高，銑削后應(yīng)力集中小，自動化程度高，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。