Способ динамического уравновешивания роторов турбомашин со сменными лопатками

 

м о аь

Класс 46т, 8а<

14С, 2202

42k„СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. С. Осадченко

СПОСОБ ДNHAMN×ÅÑÊÎÃÎ УРАВНОВЕШИВАНИЯ РОТОРОВ

ТУРБОМАИИН СО СМЕННЫМИ ЛОПАТКАМИ

Заявлено !8 .?о?я 1956 г. аа М 554307 в Ко????те; I?o делам изоорете??? 5:? от??р?? г???? при Совете Министров (,CCP

Изобретение относится к способам дина пического уран«овешива?гия роторов турбомашин со сменными лопатками, основанным «а взвешивании лопаток, занесении полученных данных в таблицу, опг?еделении положения и величины вектора неурав«свеше«ности ротора с «спользсванием данных таблицы.

В ?IBc-оящее время уравновешивание роторов ло«аточных турбомаши«производится снятием металла с их деталей или постановкой сп=циаль«ых грузов, для чего в конструкции роторов предусматривают изГотовление выступов для съема металла, выполнение рсзьссвы. Отпер стий в их деталях и, наконец, изготовление специальных деталей — флакцев, необходимость которых вызвана только этим способом д«; амического уравновешивания.

Описываемое изобретение состоиг в том, что, с целью упрощения технологии уравновешивания путем отказа от применения персставпы; грузов или снятия излишнего металла, взве.««ванием определя:от весовые моменты лопаток относительно их оси вращения в грамм-са«т«метрах, составляют пс этим данным круговую,I? аграм?т? у, отображаюгцу(о распределение весовых моментов по венцу ротора, п по разностям весовых моментов производят перестановку лопаток. добиваясь требуемого уравновешенного состояния ротора турбомашины путем симметричного располо>кения лопаток относительно плоскости, перпендикулярной к вектору неуравновешенности на круговой диаграмме.

Второй особенностью предлагаемого способа динамического уравновешивания роторов турбомашин является то, что, с целью сокращения времени уравновешивания, лопатки„не закрепленные в «азах замками. доводят до упора при помощи подпружине«ного роликового прижима в процессе обкатывания последнего по вращающемуся роторному диску № 107708 для фиксации лопаток в этом поло)кении це!пробежными силами, прижимающими их к закраинам пазов.

На фиг. 1 изображена установка для определения весовых моментов лопаток, представляющая собой весы, у которых одна из чаш заменена голоВкой для крепления лопатки; на фиГ. 2 — таблицы 1((pyl 0Bble;jHaграммы) распределения весовых моментов лопаток, установленных в данном диске турбины, например, первой и второй ступени турбины; на фиг. 3 — роликовый прижим; на фиг. 4 — — инструмент — планшет; па фиг. 5 — втулка осевого привода.

В качестве примера для объяснения способа уравновешивания роторов используется установка для определения весовых моментов лопаток газовой турбины, рассчитанная для определения весовых моментов первой и второй ступени (фиг. 1). На чаше весов устанавливаются грузы с к(!еЙмом моментов В грамм-сантиметрах (гсл(), а на держателе а кре-!

iMTcH лопат :.я. Пря 30е нлеL10 уcTBHQBI(H должно ábITb р3ВНО радиусу диска Д(!иной! ст1 пени дан!юГО двиГ(!теля. Нап(ример> IlpH положен ;(и ГОловки держателя я па штифта.(1 — l — вторая ступень, а на штифтах

П вЂ” У вЂ” первая ступень.

Определение весового момента производится уравновешиванием грузами момента, создаваемого лопатками, а результат заносится в тяол((цы-диаграммы (фпг. 2) .

При уравновешивании ротора турбины перестановкой лопаток необходимо стремится к тому, чтобы это уравновешивание было достигнуто 33 счет минимального количества переставленных лопаток (1 — 3 пары). Подоор переставленных лопаток должен производиться по разности их весозых моментов, которая должна быть равной

4A1 ==—

2

2 sin — где: Т вЂ” величин ;ора в гсл(в плоскости диска; — центральный угол между радиусами-векторами переставлепных лопаток.

Следовательно, прп уравновешивании ротора перестановкой противоположны. ; или ближайших к ним;(опаток потребная разность их весовых моментон должна быть равной половине неуравновешенности ротора по диску турбины 4,(И вЂ” = 0,5 Т.

Роликовый г(ри)ким (фиг. 3), состоящий из ролика 1 с резиновым

I 0ëböoì, в!(лки 2, пружины 3, ручки 4, устанав;шьается на кожухе 5 баланспровочпой машины и пречназначается для постановки всех лопаток i cð6Híû ll3 упорный «ус» в процессе динамического уравновешивания, что улучшает каче,"тио уравновешивания ротора. В процессе проведе !Ия ди!(ам!!((ес!(Ого 4 равновешивания роликовый при)ки((IIQ+Bo+HT I(ро)ору только в начале разгона ротора, сразу )ке после запуска машины в ге (ение вре)(CIIH, f101(3 pOTOp C jg (3CT IIPC1(0;(bl(0 060рОТОВ.

Ро „«(,(оокатьпгается по вращающемуся диску и устанавливает лопатки без значительных усилий, поэтому его cëåëóåò подводить к ротору оез сильного прижима, во избежание быстрого износа резинового ! (O, (I.V3,,I.iH по 11!o:О устранения влияния осевого приводя балансировочной

1!япп!Иы пр дусм(т;)еп привод (фиг. 5), который и сочетании с cyiflec;ВУ(0(llH! ((f Э, i3CT((L(1! b(MH 1((УфтаМИ ПОЗВОЛЯЕТ OblCTPO BBCCTH В ЗЯЦЕН IPIIHC привод с роторо !, я также отсоединить ротор ol привода н повернугь его от.-юсптельно в(ех элементов привода. Дг!я этого используется конструкция ведущей втулки 6 роторов турбин. № 107708

Для поворота ротора относительно привода следует нажать ва штырь фиксирующей втулки 7, повернуть фиксирующую втулку до совпадения ее выступов со шлицами вала, сместить ведущую втулку в сторону дисков турбины, чем вывести ее из зацепления с осевым приводом, после чего нужно повернуть ротор на 180 и вновь ввести в ",à öåïëåíèå ведущую втулку с приводом. Далее можно производить запуск машины и производить проверку влияния привода.

Таким образом, крутящий момент 1;ередается через !1!утренне кольцо подшипника 8 на диск 9 со шлицами, далее через шлицы 10 к ведущей шлицевой втулке 6, а от нее на вал турбины.

Рассоединением ведущей шлицевой втулки 7э и лиска 9 с; п1лицами отсоединяют ротор от привода.

Ниже приводится п1)име13 рациона:(ы1с1 о выбора переcl (1влЯемых лопаток и распределения весовых лог1атск, устанавливаемых в заданном ди,"ке турбины.

Пусть, например, ротор турбины имел н плоскости диска;1еуравновешеннссть, равну1о 90 гсл и легкое . .IccTo I!à o IHTcII в радиа,1ьной плоскости, проходящей через паз диска № 5.

Е"ли ь противоположном пазу ¹ 49 н IH 1з (;лик(а111н11х, .1апример №№ 50 и 48 находится такая лопатка, у которой вессвой момент бо; ьше весового мсмента лопатки № 15 или (1(1ижайших ¹¹ 14 и 16 на

90 — =45 гсл1, т. е. 170 — 125=-45 гсл, то ст;1срестановки такой пары

2 лопаток ротор уравновешивается.

Если в радиальной плоскости расположения неу»авновешс 1нсггг11 нет таких лопаток, перестановка которы.; может разновес:1т1. рото., то подбирают друтую пару лопаток, располо кспны i !11!о п1(., .ости неуравновешенности (фиг. 2). При этом для улучшения качества 11одбора выбирают такие лопатки, которые располо?кс11ы симчетри )Ho ОТ11осите Ihно плоскости VV, перпендикулярной к в;1

Примеры таких пар лопаток помечены з11аками;: — —::.:::: — -: 0 — 0:

00 — 00 и т. д.

Р> 11(:лях coI(рагце11ия времени HH x )1а1111свс(пивание 1зстср l. а THI(H(е числа запусков машины, ожидаемый результат ст намеченных к пе: сстанов1 е —.огатск следует проверять с пои(ицью 11нст-, у;1ечта-1:ла11и »та (фиг. 4) .

Рассмотрим прием пользования пла11шетом 11а том же примере, о когда среди противоположных лопаток нет таки.;. лопаток, которые удовлетворяют при их перестановке условию, обеспечи=,àlolöc.;.ó уравновешенность ротора, тогда, установив ocTpHO, уммарпой шкалы планшета против черты «15», закрепляют ее в этом положении винтом.

Пользуясь заполненной таблицей весовых моментов лопаток, выбирают пару лопаток симметрично расположенных относительно лопатки № 31 или ¹ бб, которые, в свою очередь, перпендикулярнo установлены к лопатке ¹ 15. Пусть лопатка ¹ 23 легче лопатки № 40 на

70 гсл.

Установив шкалу планшета «легкая лопатка» в поло.1,ен(к «23» по диску, передвигают движок по этой шкале до черты «70» и определяют величину суммарной неуравновешенности, получаемой ст перестановки лопаток № 23 и № 40, равную 90 гсл, что и требовалось.

Следовательно, перестановка этой пары лопаток уравновешивает ротор. Можно произвести перестановку лопаток и проверочный запуск машины. № 107708

Подбор лопаток для приведенного примера может быть рационален также и для следующих пар № 22 — № 41, № 21 — № 42 и т д., а также для лопаток, симметрично расположенных относительно лопатки № 66, т. е. М 67 — № 65, № 68 — № 63, № 59 — № 4 и т. д. Выбор лопаток, следовательно, большой, и практически ротор может быть уравновешен перестановкой одной, двух и максимум трех пар лопаток.

Предмет изобретения

1. Способ динамического уравновешивания роторов турбомашин со сменными лопатками, Основанный на взвешивании последних, занесении полученных данных в таблицу, определении положения и BEë 1÷èíû век1ора неуравновешенности ротора и производстве балансировки ротора с использованием данных таблицы, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса уравновеши вания путем отказа от применения уравновешивающих грузов (бялянсировочных пробок) или от снятия из.чишнего металла, при указанном взвешивании определяют весовые моъ1снты (в Грамм-сантиметрах) лопяток Относительно их Оси BpaLUEHHH, состявля10т по этим дянным круговую диягрямму, Отоб11ажяк)щую распределение весовых моментов по венцу ротора, и по разностям весовых моментов производят перестановку лопаток, добиваясь требуемого уравновешенного состояния ротора турбомашины путем симметрич1.ого расположения лопаток относительно плоскости, перпендикулярной к вектору неуравновешенности на круговой диаграмме.

2. Способ дина мическoro уравнове1пивания poropa Tp1 Оомашин по и. 1, отл и ч а ющ и и ся тем, что, с целью сокращения времени ура»новешивания, лопатки, не закрепленные в пазах замками, доводят до упора при помощи подпружиненного роликового прижима в процессе обкатыгания последнего по вращающемуся роторному диску для фиксации лопаток в этом положении центробежными силами, ...рижимаюшимн их к закраинам пазов, № 107708

Г 1

Фиг. 7

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор В. A. Иванов Гр. 197, 56, 172

Типография Комитета по делам нзобр„ Iå .Ièé и открытий пр. Сонете . 1;I -,)o СССР i осква. Петровка, 14-"...

Леда л

8 10

?. ! !):, т г, /

"нфоргнационно-нздательскни отде. I.

Соъем 0,68 и. л. Зак, 6320

I! ! ! !

Подп. к печ. ?6.1-59 г.

1!! ра:к 1350 Цена руб.

Способ динамического уравновешивания роторов турбомашин со сменными лопатками Способ динамического уравновешивания роторов турбомашин со сменными лопатками Способ динамического уравновешивания роторов турбомашин со сменными лопатками Способ динамического уравновешивания роторов турбомашин со сменными лопатками Способ динамического уравновешивания роторов турбомашин со сменными лопатками Способ динамического уравновешивания роторов турбомашин со сменными лопатками Способ динамического уравновешивания роторов турбомашин со сменными лопатками Способ динамического уравновешивания роторов турбомашин со сменными лопатками 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидропневмомашиностроению и может найти применение в приводах вращательного действия различных машин

Изобретение относится к турбостроению, а более точно к охлаждаемой лопатке газовой турбины, предназначенной преимущественно для работы в области высоких температур

Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано при изготовлении элементов конструкции электрических установок, например роторов турбокомпрессоров

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и, в частности к охлаждаемым газовым турбинам

Изобретение относится к охлаждаемым лопаткам турбомашин высокотемпературных газотурбинных двигателей

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано для охлаждения высокотемпературных роторов паровых турбин
Наверх