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曲轴动平衡机的能力验证 朱正德 (大众动力总成(上海)有限公司，上海200040) 摘 要 基于动平衡机的技术特点，提出了一种科学、合理的评定方法：能力验证，介绍了这种方法的原理和 实施过程，并就新设备验收和在用设备周期校准等各种情况，对操作流程、分析方法、数据处理和评价指标等诸多 方面作了具体描述。 关键词 曲轴动平衡机；能力验证；数据分析；评价方法 位角规定从垂直向上的轴线起算。图1两组平面所 0 引言 对应的不平衡量之间有着很简单的转换关系(见图 发动机中的曲轴为不对称工件，相比砂轮、电机 下方)。在动平衡机支承工件的两端，即图1中的 转子、车轮、轮胎一类形状规则、对称的工件，不仅形 T1、T、2面处，设置有感应不平衡量的传感器，被检 状复杂，且不同品种之间的差别很大。所配置的用 测、修正的曲轴的不平衡量就是从这两个传感器被 作调整的样件，起着类似其他动平衡机“校验转子” 检出，其量值 u分别用u 1 和u 2 表示，其相位角 (也称“标准转子”、“检定转子”)的作用，但难以作为 w则分别用w 1 和w 2 表示。但 U 1 和U 2，可 真正意义上的标准件(工作标准器)，以量值溯源(或 以分解到靠近二端的修正面K】和K2，此时的不平 量值传递)的方式进行校准或检定。调查表明，从新 衡量的量值 u分别为u1K和u2K，而其相位角 w 设备验收到在用设备的定期检验，目前均缺少比较 则分别用w】K和w2K表示。从图1下方的转换公 规范、严谨的评定方法，在很多企业，曲轴动平衡机 式可见，两者之间呈简单的定常数比例关系。专用 的定期校准甚至没有开展。 设备实施的动平衡操作，就是根据测得的 U I 和 本文提出，对于曲轴动平衡机，能力验证才是一 U 2 ，在曲轴的两扇形修正面K1和K2上按照相位 种较为科学、合理的评定方法，而评定指标则采用测 角w K和w2K决定的方位，利用钻削方式定向地去 量能力指数C C 。所谓能力，是指某一过程的运 除一定的重量，而钻削的深度就取决于不平衡量的 行水平满足技术标准的能力，用质量特性值正常波 量值 U1K和U2K。至于利用能力验证的方法对曲 动的分散范围来表示。此处“过程”指的是工序运 轴动平衡机进行测试、评定时，由于不涉及去重、修 行、机床加工、设备检测等的实施过程。而测量能力 正，为简化起见，均明确规定按盘=0、C=0处理。 指数则是指设备检测能力满足技术标准的程度。 用户可以通过供货厂商得到针对某一产品的曲轴样 件，在经过厂商自己配备的高精度动平衡机(一般由 1 数据采集及其处理 通用平衡机改装)测试、修整后，其残余不平衡量已 1．1 质量特性值的矢量特性 很小。同时得到的还有若干不平衡块，它(们)的质 图1是曲轴动平衡的示意图。工件法兰端的支 量经精确称量。如果图1中的工件为样件，并将标 承面T、1和轴头端的支承面 T、2为不平衡量这一质 称质量为M K的不平衡块分别附加在样件的修正 量特性值的评定部位，也称为公差面。然而实施动 面K1和K2的位于顶端的孔中，不平衡块M1K质 平衡操作的钻削去重面，是进行测试时附加不平衡 心到样件轴线的距离尺1K是定值，由此可以得到此