一种电机联轴系统的光学对中寻优方法

    技术2026-06-15  19


    本发明涉及电机,特别是涉及一种电机联轴系统的光学对中寻优方法。


    背景技术:

    1、在具有传动机构的现代机械设备中,联轴部件良好的对中度可以有效消除轴承和联轴器的径向应力,从而提高设备运行效率,延长轴承寿命,并有效降低设备维护费用。轴不对中可能导致轴承密封失效、轴弯曲、联轴器磨损等不良影响,引发设备振动、发热和效率损失。因此,在设备投入运行前,需要投入一定时间来检测和调整传动轴的对中度。通常,采用激光对中法来检测轴的对中度,现已公布的涉及旋转轴激光对中检测技术的专利主要有:申请号为cn201320308443.8和cn201310475057.2所描述的应用于电机联轴系统的激光对中校准装置及方法。所述的两种激光校准装置均包含一对相互配合使用的激光发射器和接收器,其发射器和接收器分别安装于主驱电机轴端和被试电机轴端的固定支架上,固定支架沿电机轴径向设置,发射器端安装有激光发射装置,接收器端安装有激光接收装置。测量采用“三点法”,即手动调整激光对中仪发射端和接收端的相对位置,通过三次测量获得轴的偏移数据,并在人机交互平台中显示,由技术人员根据数据对电机支座的底部四角加垫铜片进行高度调整,再重复上述操作过程,最终实现对中。

    2、上述的“三点对中测试法”,通过手动夹装、自动计算与人工调整等步骤实现电机轴的对中,每次对中过程均需要手动调整三次发射器和接收器的位置,并由操作者操作仪器以读取三个位置的数据,其检测过程耗时长、一致性差,对操作人员的专业技能要求高,不能实现全自动化的对中检测及调整。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种电机联轴系统的光学对中寻优方法,实现电机自动识别和快速校准的动态对中检测,并在被试电机完成基本夹装后实现运转时的全自动对中调整,同时简化了安装调整的复杂度,节省人工操作时间,在保证对中精度的条件下提高了检测效率、精度和一致性。

    2、为实现上述目的,本发明提供了如下方案:

    3、一种电机联轴系统的光学对中寻优方法,所述方法使用一种电机联轴系统的光学成像装置,所述成像装置包括:

    4、设置于台架主驱电机与待调电机之间的激光发射组件(1)、反射分光组件(2)和成像组件(3);

    5、所述激光发射组件(1),用于通过激光发射器发射激光;

    6、所述反射分光组件(2),用于接收所述激光发射组件(1)发射的激光,且用于将所述激光反射并分散至所述成像组件(3);

    7、所述成像组件(3),用于形成多个成像点;

    8、所述方法包括:

    9、s1、控制待调电机及激光发射器在水平面旋转,并利用所述光学成像装置,采集成像点,基于所述成像点的数量实现平旋位置校准;

    10、s2、控制所述待调电机及所述激光发射器水平移动,并利用所述光学成像装置,采集同一水平线上成像点,基于所述同一水平线上成像点实现平移位置校准,其中所述平移方向为水平面上垂直于联轴电机的轴线方向;

    11、s3、控制所述待调电机及所述激光发射器升降,并利用所述光学成像装置,采集同一垂线上成像点,基于所述同一垂线上成像点实现升降位置校准;

    12、s4、若所述同一水平线上成像点的水平间距和所述同一垂线上成像点的垂直间距满足预设条件,则使电机联轴器两端啮合,否则返回s1。

    13、可选的,所述s1中基于所述成像点的数量实现平旋位置校准包括:

    14、若所述待调电机向预设方向旋转的过程中所述成像点的数量由初始数量重合为预设数量,则停止移动;

    15、若所述待调电机向所述预设方向极限位置移动的过程中,所述成像点未发生重合,则将所述待调电机置于初始运动位置后,将所述待调电机向预设方向的反方向旋转,直至所述成像点的数量由初始数量重合为预设数量。

    16、可选的,所述s2中采集同一水平线上成像点包括:

    17、获取初始成像点的坐标数据,采用一阶互补滤波对所述初始成像点的坐标数据进行滤波预处理,获取所述同一水平线上成像点的坐标数据。

    18、可选的,采用一阶互补滤波对所述初始成像点的坐标数据进行滤波预处理的方法为:

    19、m(n)x,y=(1-a)×m(n-1)x,y+a×p(n)x,y

    20、其中,m(n)x,y为当前帧滤波后的输出坐标数据,p(n)x,y为当前帧的初始成像点坐标数据,a为滤波系数,m(n-1)x,y为前一帧滤波后的坐标数据,n为采样帧数。

    21、可选的,所述s2中基于所述同一水平线上成像点实现平移对中包括:

    22、计算所述同一水平线上成像点之间的水平间距;

    23、若所述水平间距由小变大,则待调电机保持水平移动方向不变;

    24、若所述水平间距由大变小,则将所述待调电机置于上一帧成像位置后,将所述待调电机向所述水平移动方向的反方向移动,直至所述水平间距值达到最大值。

    25、可选的,所述s3中基于所述同一垂线上成像点实现升降对中包括:

    26、计算所述同一垂线上成像点的垂直间距;

    27、若所述垂直间距由小变大,则待调电机保持垂直移动方向不变;

    28、若所述垂直间距由大变小,则将所述待调电机置于上一帧成像位置后,将所述待调电机向所述垂直移动方向的反方向移动,直至所述垂直间距值达到最大值。

    29、可选的,所述s4中所述预设条件为:

    30、|dx-dy|<ε

    31、其中,dx同一水平线上成像点之间的水平间距,dy为同一垂线上成像点的垂直间距,ε为设定的判断阈值。

    32、本发明的有益效果为:本发明通过实时处理激光束经棱镜反射后成像在透光板上的点坐标,判断其相对位置并计算电机轴的对中度,然后动态调整待调电机的平旋、平移和升降,实现电机联轴系统的全自动对中。相对于现有的激光对中方法,本发明所涉及的对中方法,操作简单,寻优方法响应快、可靠性更高,无须人工干预,自动化程度高。



    技术特征:

    1.一种电机联轴系统的光学对中寻优方法,其特征在于,所述方法使用一种电机联轴系统的光学成像装置,所述成像装置包括:

    2.根据权利要求1所述的电机联轴系统的光学对中寻优方法,其特征在于,所述s1中基于所述成像点的数量实现平旋位置校准包括:

    3.根据权利要求2所述的电机联轴系统的光学对中寻优方法,其特征在于,所述s2中采集同一水平线上成像点包括:

    4.根据权利要求3所述的电机联轴系统的光学对中寻优方法,其特征在于,采用一阶互补滤波对所述初始成像点的坐标数据进行滤波预处理的方法为:

    5.根据权利要求4所述的电机联轴系统的光学对中寻优方法,其特征在于,所述s2中基于所述同一水平线上成像点实现平移对中包括:

    6.根据权利要求1所述的电机联轴系统的光学对中寻优方法,其特征在于,所述s3中基于所述同一垂线上成像点实现升降对中包括:

    7.根据权利要求1所述的电机联轴系统的光学对中寻优方法,其特征在于,所述s4中所述预设条件为:


    技术总结
    本发明涉及一种电机联轴系统的光学对中寻优方法,包括:S1、控制待调电机及激光发射器在水平面旋转,并利用光学成像装置,采集成像点,基于成像点的数量实现平旋位置校准;S2、控制待调电机及激光发射器水平移动,并利用光学成像装置,采集同一水平线上成像点,基于同一水平线上成像点实现平移位置校准;S3、控制待调电机及激光发射器升降,并利用光学成像装置,采集同一垂线上成像点,基于同一垂线上成像点实现升降位置校准;S4、若同一水平线上成像点的水平间距和同一垂线上成像点的垂直间距满足预设条件,则使电机联轴器两端啮合,否则返回S1。本发明可实现电机自动识别和快速校准的动态对中检测。

    技术研发人员:王子辉,张瑞,翁晓伟,徐华月,郑海杰,王茂健,焦杰
    受保护的技术使用者:浙江科技大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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