輪對動平衡機系統(tǒng)

系統(tǒng)概述
平衡機是測量旋轉物體(轉子)不平衡量大小和位置的機器。任何轉子在圍繞其軸線旋轉時，由于相對于軸線的質量分布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性能和壽命。平衡機測出的數(shù)據對轉子的不平衡量進行校正，可改善轉子相對于軸線的質量分布，使轉子旋轉時產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。因此，平衡機是減小振動、改善性能和提高質量的必不可少的設備。
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，車輪在運行中產生不平衡量的累積，同時也是對車體產生振動關鍵因素之一。對車輛產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，同一輪對直徑差和車輪偏心度須嚴格控制在標準要求范圍內，而動平衡值應不大于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備和銑刀的自動保護功能。
3、采用氣動控制技術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)四輪驅動，由于輪對踏面不平，給動平衡測量結果造成誤差，在設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，既保證一定的驅動力又不損壞螺絲孔，且使用壽命長，無需經常更換。
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行控制，用同一個底座作為支撐，采用氣動控制技術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，測量板卡及相應測量程序組成。車輪經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，步進電機帶動主連軸器連接車輪，主軸電機帶動車輪轉動，達到轉速后主連軸器與車輪分離后進行動不平衡量測量，測量后輔助剎車裝置對車輪進行停轉。測量出不平衡量進行輪對加工。
輪對加工主要對車輪進行銑削加工，通過去掉車輪的累積量達到平衡目的，車輪加工系統(tǒng)主要由銑刀定位裝置、銑刀旋轉裝置、切削定位裝置、切削支撐裝置、車輪轉動裝置組成。車輪測量出不平衡量后進入了銑削加工狀態(tài)，計算機通過定位裝置找到車輪需要切削起刀位置，同時銑刀進入到車輪內壁進行銑削，步進電機帶動車輪逆時針旋轉，此時銑刀旋轉方向與車輪相反對車輪內壁進行切削，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、步進電機啟停、主軸電機啟停；16位數(shù)字輸入采集控制開關信號

系統(tǒng)結論
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，銑削后應力集中小，自動化程度高，生產效率高等優(yōu)點。