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1、 RLW-1型 单面立式平衡机 微机数据测量系统 操作手册 济南银箭数控设备制造有限公司 第一篇 初级入门 第一节基本介绍一简介：本系统和各种单面平衡机主机配套使用，用来平衡各种盘型旋转工件，已成功应用于汽车刹车盘、制动毂、离合器、风机叶轮、风扇风叶、水泵转子、飞轮、粮油农机零件，刀具，皮带轮等诸多领域，它由壹个振动传感器和一个基准相位传感器及壹套工业微机，的彩色显示器组成可方便地显示工件的不平衡量值和相位，操作工人按照指示的不平衡量值和角度在工件上钻孔或焊接相应的校正块就能把工件平衡好二 系统基本技术特性: 1.适用平衡转速范围: 240-6000rpm 2.与机械桥架配套后: 最小可达不剩
2、余不平衡量: 精密级 一次不平衡量减少率: 90%三.使用条件: 1.室温:0-50 2.相对湿度85%3.电源电压波动值190-240V(必要时用户自备稳压电源)四技术特点: RLW-1单面平衡机微机数据测量装置与各种单面平衡机配合使用,具备下述特点: 1.经过一次标定后,微机将标定参数存盘,测量时输入转子标号,就能在一次启动下正确显示工件的不平衡量值和相位. 2.配用振动传感器可以是磁电式,压电式或电涡流式传感器. 角度传感器 可以是磁电开关或光电开关.3.具有夹具补偿功能,可以自动补偿夹具制造误差.4.选用工业P级计算机主板、15彩色显示器,便于参数存盘、打印，系统测试精度高、使用可靠、
3、维修方便，较其它测试系统先进. 5.采用国外先进集成电路制造的自动跟踪滤波电路使得该系统更加完美. 6.具有去重校正辅助显示功能，可方便地显示钻孔深度、刹车盘铣削周角、制动毂偏心车削宽度。 第二节 安装与连线一 购买平衡机后，请按照相应机械部分说明书中规定做好混凝土地基，并将设备调水平，在平衡机床头箱附近设置相应电源接线板，待混凝土基础干硬后即可使用二 按照机械部分说明书制作连接附具，使平衡机主轴能够和工件连接并驱动工件旋转三 将三相四线380V电源线接到控制柜相应接线端子，根据线号将电机连接线接至相应接线端子（参考机械部分电气原理图）四 将变速开关置低速档，安装好工件启动平衡机，观察电机工作
4、是否正常，有无缺相或高低速接反的故障（若发现问题尽快停止，仔细核对接线线号）。 五 工控机简图(图1-1)：六 将显示器和计算机放入控制柜中，按照工控机箱上插座标示连线(单面立式平衡机传感器接工控机左振动信号)打开控制柜面板上微机开关，然后依次打开多用插排开关，显示器开关，工控机电源开关此时即可进入平衡软件第三节 初步操作在本节中我们以轿车刹车盘为例说明怎样做工件平衡一刹车盘外形如图1-2：质量约10KG,在两侧面用铣床周向铣削校正，铣削处半径145mm允许剩余不平衡量5g。二用YLD-42单面立式平衡机校正，该机有两种平衡转速，分别是450/900rpm我们选用平衡转速450rpm。首先按图
5、1-3制做夹具，将工件安装在平衡机上，将双速电机转速开关置低速，此时平衡机主轴输出是450rpm档。三 RLW-1软件的特点是：预先给此种型号的刹车盘设定一个工件档案，经过标定后,微机将标定参数存盘,测量时输入转子标号,就能在一次启动下正确显示工件的不平衡量值和相位.1. 具体步骤是：编辑转子档案工件标定夹具补偿测量去重校正测量合格。2. 今后测量同种工件时工作步骤：调用转子档案测量去重校正测量合格。3. 如果我们因为进行其他工件平衡而装卸夹具后的工作步骤：调用转子档案夹具补偿测量去重校正测量合格。四1.进入软件学习之前请先记住以下几个按键的用途：四个按键能够移动蓝色选择框选定要使用的功能区（
6、选择菜单），另外，在需要改变数据时这四个按键可以使数据增加和减小Enter”键确认所选菜单，进入子程序或确认输入的数据Esc按键终止子程序，返回主菜单2.平衡机主轴有内外两圈刻度，内圈刻度顺时针增大，外圈刻度逆时针增大，如果主轴顺时针旋转，应该使用外圈刻度，如果主轴逆时针旋转，使用内圈刻度。五 编辑转子档案：将微机电源旋到开位置，工控机通电自检后进入平衡软件，首先出现的是软件的开始界面，按”Enter”键进入主页此时蓝色选择框停在”试验参数”栏，再按”Enter”键进入”参数预设”下拉菜单 选定转子档案功能,按Enter”键确认，进入转子档案编辑程序，我们可以选择00-99之间的一个号码（转子
7、号）代表被平衡工件，还可以输入工件名称、型号、使用的夹具编号、平衡转速，这些信息将被储存以便用户分清每个转子号代表何种工件。下面讲述具体输入方法： 进入转子档案编辑程序后用键翻页，选择转子号01。 键“Tab”开始修改01号转子信息，用“空格”键将桔红色光标条移动到“名称”栏，再次键“Tab”键，用拼音输入“刹车盘”并键“Enter“。用“空格”键将桔红色光标条移动到“型号”栏，键“Tab”键，输入“SHCH290“并键“Enter“，用“空格”键将桔红色光标条移动到“夹具号”栏，键“Tab”键，输入“001“并键“Enter“，用“空格”键将桔红色光标条移动到“平衡转速”栏，键“Tab”键，
8、输入“450“并键“Enter“，按”Esc“键停止转子信息修改。 最后按Y将01号转子确认，系统退回主菜单，今后夹具补偿、转子标定、测量等操作都是针对01号转子（SHCH290刹车盘）而言，下一步用该种刹车盘进行标定，测量其的不平衡量六 工件标定：1. 所谓定标就是系统参数的识别,平衡机振动传感器接受工件的振动信号后会输出定量的电压信号，该信号大小代表不平衡量，该信号与基准信号的相位代表不平衡角度，只有在定标之后,系统将定标结果储存在微机中，今后测量才能调用定标参数经过运算显示出正确的不平衡量和角度。2. 定标原理： 简单的讲：我们需要在天平上称量壹块试重，加在工件的校正面上，并且把所加试重
9、的大小和角度输入计算机，系统运转采样后记下传感器输出电压和相位，与操作者输入的试重大小角度运算，并将运算参数储存，今后测量时根据这个参数就能显示准确的不平衡量。3. 所加试重的计算方法： M=转子平衡前的平均不平衡量 N=试重的质量 N=M/24. 定标方法: 我们还是以前述刹车盘为例说明定标方法：(1) 取一块约20克试重（橡皮泥）用天平称重，称量结果20.8克。(2) 在刹车盘校正面上任意角度加上试重,通过主轴刻度盘读出角度（如：160度），运行“系统标定“项,屏幕显示图1-5画面。用 四键将屏幕显示的试重改成20.8克，然后键入 Enter 键,再用 四键将屏幕显示的角度改成160度，键
10、入 Enter 键，软件进入数据采集界面，启动平衡机,观察显示的数据稳定后键y键,停机,取下试重(试重质量可精确到一位小数,角度为整数)。(3)根据屏幕提示，键入 Enter 键，软件再次进入数据采集界面，启动平衡机,待测试数据稳定后键y键,此时定标完成,稍候系统返回主菜单.(4)定标注意事项：a.定标时注意观察传感器和转速信号是否稳定，若发现信号跳动不稳定，或信号溢出，信号微弱等问题要先检查平衡机和工件。b.第一步加重定标，第二步不加试重定标，不要忽略第二步操作。c.定标时使用的平衡机转速是450rpm，今后夹具补偿和工件测量均要使用450rpm，如果要使用900rpm测量，则定标也要使用9
11、00rpm。d.定标时试重安装要牢固，定标过程中试重移位或脱落均不允许。七 夹具补偿： 1. 运行夹具补偿菜单后出现一个下拉菜单,有两项可选, 两键选择补偿功能,回车键确认。2. 将夹具和工件安装在平衡机上,启动平衡机,待显示的数据稳定后按Y键,停主电机,将工件旋转180度安装,再启动平衡机, 待显示的数据稳定后按Y键,停主电机,此时补偿操作完成,计算机将该夹具的不平衡和安装误差自动记忆,今后测量时会自动消除夹具的影响.操作完成后将夹具相对平衡机主轴的位置做好标记,以备今后安装该夹具.八 测量： 我们编辑好转子档案，进行工件定标和夹具补偿，下面就可以进行刹车盘测量和校正工作了。在主菜单中，用键
12、选择试验操作，按Enter键屏幕出现测量界面，启动平衡机主电机，就会显示平衡转速，观察转速稳定后键空格键,系统开始进行测量,3-5秒后显示测量结果，根据结果在刹车盘上作标记，卸下刹车盘，在铣床上去重，去重完成再次安装工件，启动主机，按空格键恢复测量，如果测量数据小于5，这个工件就平衡合格了，取下工件，可以进行下个刹车盘平衡。九 因为刚开始学习，很可能你去重后，不平衡量并没有减少，这说明你测量的数据不对，不要着急，我们继续学习，下面将帮助你分析原因。第四节 初学者注意事项： 在测量过程中，屏幕上显示的平衡转速和标定转速，两者必须一样（允许有误差），假如实测平衡转速是900rpm，而标定转速显示4
13、50rpm；说明定标、补偿、测量时转速不一致，这时测量结果是不正确的，可以重新操作。 无论是定标或测量时，工件的角度要判断正确。 如果启动平衡机开始测量时屏幕全部显示零，说明测试转速的传感器线路有问题，本软件首先要测出转速才开始测振动信号，这时要检查光电传感器线是否正确和工控机连接 测量过程中屏幕上有信号状态提示，分为信号微弱，信号正常，信号溢出三种状态，正常测量时显示蓝色信号正常如出现红色信号微弱的提示，说明计算机没有接受到振动信号，可能是你没有连接振动传感器线，或传感器线插头和插座方向没有对正就强行插接，或者是你平衡的转子本身不平衡量很小；如出现红色信号溢出的提示，可能是被平衡的工件不平衡
14、量太大，超出平衡机使用范围，这时要选用低速平衡；如果平衡机启动时偶尔显示信号溢出和信号微弱随即稳定在信号正常状态，这是平衡机内置的程控放大器在换档，属于正常情况；如果平衡机测量时数值波动大，甚至信号状态不稳定，一会儿信号正常，一会儿信号溢出，不断切换，首先要观察转速是否稳定，若转速稳定，要仔细检查转动的工件是否连接夹持可靠，由于工件制作粗糙，连接夹具不和理造成的问题并不少见5.定标操作是标定传感器信号的过程，操作者需要认真学习，熟练掌握。6.如果不考虑夹具对平衡结果的影响，运行一遍补偿清除功能。第二篇 平衡机原理第一节动平衡机的简单原理: 1.参见图（）,图中所画的是动平衡机的简单原理图. 上
15、面是标准转子,它安装在弹性支承上.在转子旋转时,由于转子不平衡, 使支承产生振动,这种振动由安装在支承上的振动传感器转变为电信号传送给信号处理器. 主轴的下方是一个光电传感器, 它感知主轴上标记的明暗变化,并转换为电信号传送给信号处理器, 系统由这一信号中提取转速和角度信息.动平衡机测试系统通过光电信号测量转子的转速, 通过对振动信号的测量并与光电信号中的角度信号比较 ,测出转子的不平衡量,并通过计算显示出校正面上应加(去)的重量和角度. 转子上的角度确定如图2-1中右图所示 ,逆着转子的旋转方向, 依次是0、90、180、270. 第二节：测量系统结构原理:(图22) 振动传感器输出的电信号
16、强弱直接反映了工件不平衡量的大小,但也包含了许多如轴承运转,机器振动, 皮带传动等原因引起的高频干扰信号,这些信号都输入到前置处理器,将高频干扰信号滤除,并且将有用信号进行放大,该系统信号放大电路采用程控放大器, 具有X1,X10,X100三档放大功能, 微机根据采样信号大小自动选择放大档位,以适应高精度要求和大初始不平衡工件平衡,经过放大,滤波的有用信号被送到安装在微机中的PC-6333数据采集板.光电传感器感知转子(或平衡机主轴)上的反光标记的明暗变化,转子旋转一周,光电传感器发生一次电脉冲,(注意:转子旋转一周,光电头应该并且只能发光一次,否则应调节发光强度调节钮以达到合适.如图2-3)
17、 这种与转子同频的电脉冲被送入前置处理器进行整形,并且产生一路 同频脉冲和一路64倍频脉冲,两路信号也被送到PC-6333数据采集板.PC-6333数据采集板对几路信号进行采样, 输送到微机的数据总线,由软件控制进行数据存取,计算和显示,打印. 微机有以下重要工作: a:控制对振动信号V和光电信号CP的采集,存取; b:对64倍频光电信号采样,得出当前的工件试验转速; c:将振动信号V和光电信号CP进行比较,得出两个相位信号,该信号代表了测量面上不平衡量的方向; d: 根据储存的系统标定系数和采集的现场信号进行运算得出工件上不平衡量的大小(g)和角度; 第三篇 RLW-1软件详解第一节：软件基
18、础： 1. 软件功能特点: RLW-1软件用于对立式平衡机传感器信号进行采集,运算,显示, 打印(选配功能),采用菜单式程序组织方式,操作直观方便,打印程序自动调用UCDOS7.0软件,可方便地进行汉字输入 , 能与 HP, Canon ,Epson等多种系列打印机兼容. 2.运行环境:运行在DOS操作系统并有UCDOS7.0支持.3.RLW-1软件的启动与退出: 启动:开机进入硬盘C:RLW-1目录,运行RLW-1.EXE程序; 退出:运行主菜单中退出功能项; 平衡机出厂时已经设置自动批处理命令AUTOEXEC.BAT，打开电源开关后平衡机会自动运行RLW-1程序。4.应用文件说明: 平衡机
19、出厂时已将RLW-1软件安装在C:盘，并在D:盘做备份。 RLW-1.EXE.主程序(对子程序进行管理,调用) RLW.EXE .测量程序 YVZHI.DAT.储存试验参数 RLWC.EXE .车削去重测量程序 RLWX.EXE .铣周角去重测量程序RLWZ.EXE .钻孔去重测量程序DANGAN.EXE.转子档案编辑程序BUCH.DAT.夹具补偿程序QBUCH.EXE.清除夹具数据 HZK24K.汉字库 GOTH.CHR.汉字支持程序 LITT.CHR.汉字支持程序 SANS.CHR.汉字支持程序 TRIP.CHR.汉字支持程序 BIO.EXE.工件定标程序 BIO.OLD.工件定标程序（软
20、盘读取定标代码） ZUAN.DAT.储存钻削参数 XIXUE.DAT.储存铣削削参数 CHEXUE.DAT.储存车削参数 MIAN10.DAT.储存车削参数 MIAN15.DAT.储存车削参数 CAIJI.EXE.调试程序 SHIZHONG.DAT.定标试重储存文件 PRINT : PP.EXE.工厂型报告打印程序 BAOG.SHK.储存报告格式 JIEG.SHK.储存报告内容 JIGU.SHK.储存上次试验结果 DATE : *.SHK.储存工件信息 *.DAT.储存该转子号定标数据 *.PFF. 储存该转子夹具补偿的数据5. 测量程序用到的功能键：在测量结束屏幕显示结果后，F1键可以激活打
21、印程序, 打印报告完毕后自动返回测量程序; + 键设置当前测量为加重校正方式;- 键设置当前测量为去重校正方式;F8键将测试的数据存盘;Esc键退出测量程序;“Enter”键清除屏幕测量结果：空格键继续测量; 6.打印结果:（打印机建议用户购买EpsonLQ-300K针式打印机）打印程序运行后自动调用UCDOS程序协助操作员打印试验报告,汉字输入方法和打印机设置由 UCDOS完成, 具体方法见有关书籍,该软件完全与UCDOS7.0兼容, 程序运行后屏幕逐项显示如下内容:动平衡试验报告(Tab-修改内容)企业名称?送检单位?送检日期?操作者?测量方式?工件名称?允许剩余不平衡量?转子编号?系统在
22、逐项显示时,每一项后显示上次打印时输入内容, 此时操作者 如果需修改此项键入Tab键接着输入新的内容即可,系统自动存盘, 如果不修改键Enter键即可,输入最后一项内容后键Enter键, 以上项目及测试结果被自动打印(测试结果操作者无法人工修改),系统打印完毕自动返回测量程序.注意：需要输入汉字按Alt+F2启动汉字拼音输入法，输入完成按Alt+F5关闭输入法。 如果用主菜单“打印结果”功能，需要在测量结束时按F8键存盘，在测量中按F1键激活打印功能则无需存盘。7.系统调试:选择该项进入调试程序,出现一个下拉菜单,有三项可选,分别是硬件参数、系统测试、去重方式，用 两键选择,回车键确认;7.1
23、.第一项硬件参数由平衡机生产厂根据电路参数进行调整,用户不能随意设置;7.2.系统测试项运行后屏幕显示界面与定标程序中数据采集界面类似，左量值是指传感器输出信号经放大滤波后输入计算机的信号大小，角度是指振动信号相对基准信号的相位，倍率是指电路中程控放大器当前档位，0代表放大1倍、1代表放大10倍、2代表放大100倍，当怀疑平衡机测量有故障时，使用该项功能对普通工件测试，并将详细数据传真到生产厂，一般能够分析出原因。7.3去重方式是该软件具有的一个特殊功能，可以通过菜单选择“钻孔去重“，”铣削去重“，”车削去重“，或“无选择“。（软件针对的工件材料是钢或铸铁）选择“钻孔去重“按“Enter”确认
24、，这时在主菜单第一项“试验参数”栏多出一项“钻削参数”功能，启用该功能后软件出现输入钻头直径的对话框，并显示上次使用的钻头直径，用 四键改变直径尺寸，按“Enter”确认并返回主菜单。这时测量程序会在界面左下脚辅助显示去重时需钻孔的深度。”铣削去重“方式是针对汽车刹车盘需要在边沿铣校正的特点而增加的功能，选择”铣削去重“后，按“Enter”确认，这时在主菜单第一项“试验参数”栏多出一项“铣削参数”功能，启用该功能后软件出现对话框，分别输入刹车盘直径、铣削单边宽度、铣削深度，用 四键改变尺寸数值，按“Enter”确认并返回主菜单。这时测量程序会在界面左下脚辅助显示去重时需要铣削的周角。”车削去重
25、“方式是针对出口型汽车制动鼓需要在立式车床偏心车削校正的特点而增加的功能，选择”车削去重“后，按“Enter”确认，这时在主菜单第一项“试验参数”栏多出一项“车削参数”功能，启用该功能后软件出现对话框，分别输入制动鼓直径、车削偏心距、车削深度，用 四键改变尺寸数值，按“Enter”确认并返回主菜单。这时测量程序会在界面左下脚辅助显示去重时需要车削的长度。8.夹具补偿功能：前面我们初步进行了夹具补偿的操作，主要步骤归纳为：安装夹具和工件运行夹具补偿开机第一次运转数值稳定后键Y将工件旋转180度安装开机第二次运转数值稳定后键Y补偿结束。在这里我们详细讲一下补偿的原理：夹具本身存在的不平衡量以及由于
26、夹具和平衡机主轴的同轴度偏差会影响平衡机对工件测量的准确性，夹具补偿就是通过运转测出夹具引起的误差，并储存在微机中，测量时通过矢量运算消除夹具引起的误差，显示正确的结果。 如图3-1所示：第一次运转平衡机采集到的振动包含工件不平衡和夹具引起的不平衡，然后将工件旋转180度安装，进行第二次运转，夹具引起的不平衡的大小和方向未变，而工件不平衡方向改变180度，软件把两次运转采集的振动信号进行矢量相加，得到的结果就等于夹具引起不平衡的2倍，求出结果后软件将这个矢量数据准确存盘，以后测量时就能消除夹具的误差。夹具补偿注意事项：1.虽然软件具有夹具补偿功能，夹具制造时也要求精密平衡。2.夹具补偿能消除夹
27、具本身存在的不平衡量对平衡工件的影响和由于夹具和平衡机主轴的同轴度偏差引起的误差。但是，由于夹具和工件存在定位间隙造成工件每次安装位置偏心，这种不确定偏差是不能通过补偿消除的。应该设计夹具时考虑涨紧或锥度配合来消除间隙。另外，如果夹具有较大的压盖，套圈等活动部件，与夹具配合也要精密一些，总之：夹具要保证工件每次装夹重复定位精度。3.夹具补偿后，如果用这付夹具平衡其他种类的工件，或拆卸夹具重新安装后均要求重新补偿夹具。4.夹具补偿后在测量界面的右下脚会有红色提示：已启用夹具补偿功能。5.夹具设计合理、夹具补偿后，工件多次安装重复测试，每次误差均在许用范围内，则夹具补偿是成功的。第四篇 附录附录一
28、. 压电传感器调整方法在此介绍一下压电陶瓷传感器的调整方法，将有助于用户对平衡机进行维修，我们使用的压电传感器是由陶瓷片和电极封装在一起，输出有两根线，其中一根与传感器金属座相连，是地线。另一根是信号线，接线时用万用表测试，不要接反。调整传感器压紧力时先调节顶杆使传感器松开，用百分表压于传感器压座外面（图4-1），调节顶杆使百分表表针转动五格，将防松螺母拧紧即可。附录二 . 常用工件平衡精度1. 平衡精度等级的表示方法：平衡精度等级是以转子不平衡度e和最高使用角速度之积G来表示。 G = e*/1000E的单位是微米；的单位是弧度/秒；G为平衡精度等级，G的大小作为精度标号，等级间的公比为2.
29、5。分为G4000、G1600、G630、G250、G100、G40、G16、G6.3、G2.5、G1、G0.4，共11个等级。2. 典型刚性转子的平衡精度等级见表4-1。不同G的最大工作转速与许用不平衡的关系见图4-2。3. 转子许用不平衡量的计算例 某压缩机叶轮，其转子的最高转速n3000转/分，求许用不平衡量。该转子的半径25mm，质量约0.3kg，求剩余不平衡量为多少克转子合格。解：从表4-1可查到，该转子的平衡精度等级G6.3，即：e*/1000=6.3 （1/10）n代入得e（6.3X1000）/(3000/1000)20(微米)。用查表的方法如下：从图4-2中查出G6.3那条等级线，再从横坐标轴上查出工作转速n3000转/分，G6.3线与n3000相交处所对应的纵坐标即为许用不平衡量20(微米)。允许剩余不平衡量e转子质量（kg）/转子半径（mm）20X0.3/250.24克。