Способ уравновешивания роторов

 

Класс 42k, 33 № 124691

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. С, Осадченко

СПОСОБ УРАВНОВЕШИВАНИЯ РОТОРОВ

Заяал»»о 14 мирта 1ои57 г. за Ха 5637о4, 25» 1хомит»т -. о л»лам

»а»01т»т»»»1:,:.1 »T!i»I» t!I; »II!I Со»»; » .11:»» (трои C:.:СР

0»1ол»ко»и»о в «1>. оа.кт»»» !I,овр»т(»;Iilç X" оз аи I!!5!I г.

Роторы турбомашин, состоящп(=. Из отдельнык дисков, могут 11м«ть значительную неуравновешенность, несмотря на то, что каждый пз этих дисков подвергался уравновешиванию. Это явление особенно проявляется в тех случаях, когда диск уравновешивается, центрируя«ь по одной поверхности, а в узле ротора сопрягается с другими дисками !Io другим поверхностям.

Значительное влияние на неуравновешенность одного из элементов ротора, а следовательно, и всего ротора оказывает смещение ц«итров тяжести и перекосы элементов ротора прп сборке. Особенно сильно сказь!Ва«тГ;1 это в«!ияние 11а рОтОр lк, 110«лс сооlтки Ilc подв(pl B!Îièè. (cÿ уравновешиванию. которое може; быть произведено 11а баланспровоч11ых машина:.

При наличии в роторе неуравновешенных дисков, расположеннык па значительном удалении OT опор, во время его вращения могут иметь место деформации, приводящие к увеличению неуравновешенности все .-(1

poTopH, iTo IIB, IIIBTcII o3IIlI:It из источlllll(oB возб JI(3«1111я li! I(5p I IIIIII турбомашин.

В случае же обеспечения уравновешенности каждого диска. в роторе возбуждающие силы от неуравновешенности практически отсутствуют или столь малы, что силы сопротивления существенно уменьшают величины амплитуд вибрации турбомашин даже в Oола:тп резонансных скоростей.

Неуравновешенность каждого диска в роторе обусловлена дисбалансом, имеющим место в результате неоднородности материала и технолОГических ОшибОк IipH изГОтовлепии самОГО диска, а также с дисоалансом, возникающим вследствие монтажнык ошибок при постановке диска в роторе.

Достижение сбалансированности каждого диска з роторе осуществляется путем раздельного определения этих видов дисбаланса; первого— № 124691 посредством балансировочных средств и второго — по изменению расположения контрольных поверхностей в роторе по отношению к диску или наоборот.

Отчичительная особенность описываемого способа заключается в следующем.

Диски отдельно уравновсшив lloT или определяют величину и направление неуравновешенности, а также велп пшы биения заранее выбранных поверхностей дисков. После этого собирают диски в ротор и определяют биение тех же поверхностей дисков в собранном роторе. По геометрической сумме этих величин определяют для каждого диска величины и направления смешений, по которым расчетным путем находят величины и угловые координаты коррекции неуравновешенности каждого из собранных в ротор дисков. Этим достигается уравновешенность каждого из дисков в собранном роторе.

На фиг. 1 изображена схема уравновешивания диска; на фиг. 2 схема измерения биения дисков в роторе; на фиг. 3 — схема устранения суммарной неуравновешенности диска в роторе.

Для нахождения положения заданной контрольной поверхности (фиг. 1) относительно оси балансирования определяют величину биений множества точек, вплоть до всех точек линии (сечение P;,), но не менее четырех, расположенных в двух взаимно-перпендикулярных направлениях.

Получаемые, таким образом, данные характеризуют положение центра тяжести линии контрольной поверхности в заданном сечении (геометрическая задача) .

После того как ротор собран„определяют расположение той же линии контрольной поверхности D, в заданном сечении Р,, но уже относительно оси О" — О" (фиг, 2) вращения ротора.

Смещение оси вращения i-го диска в роторе относительно оси балансирования этого же диска принимают равным по величине и направлению изменения положения центра тяжести линии контрольной поверхности в заданном сечении (геометрическая задача) —, Монтажная неуравновешенность г-го диска (фиг. 3) равна („,=G,. о,, где G,— вес i-го диска.

Таким образом, суммарная неуравновешенность диска в роторе будет равна геометрической сумме:

А=У +./.,;, которой однозначно соответствует величина и угловая координата коррекции. В процессе уравновешивания отдельного диска устраняют f ; или ограничиваются только определением этого вектора неуравновешенности. В последнем случае его действие устраняют в собранном роторе в сумме с f . Для турбомашин со сменными лопатками устранение (суммарной неуравновешенности диска) производят перестановкой лопаток, в остальных случаях — съемом металла или постановкой уравновешивающих грузов.

В случае разборного ротора/„устраняют после разборки ротора и определения f

Аналогичным путем, зная изменения биений Т, торцев Т ", определяют и вносят поправку на неуравновешенность i-го диска, которую принимают равнои:

X 124691 где: I„,„— аксиальный момент инерции диска;

I,;„., — экваториальный момент инерции диска; — радиус, на котором замеряется торцевое биение диска;

h,. — расстояние между балансировочными плоскостями.

Так как величина для данного диска и ротора постоянная, то коррекцию ее величину и угловую координату определяют по величине и направлению о,;., Предмет изобретения

Способ уравновешивания роторов, собранных из последовательно соединенных один с другим дисков, каждый из которых предварительно уравновешивают, отличающийся тем, что, с целью достижения уравновешенности каждого из дисков в собранном роторе, эти диски отдельно уравновешивают или определяют величину и направление неуравновешенности и величины биения заранее выбранных поверхностен дисков, после чего собирают диски в ротор, определяют биения тех же поверхностей дисков в собранном роторе и по геометрической сумме этих величин определяют для каждого диска величины и направления смещений, по которым расчетным путем находят величины и угловые координаты коррекции неуравновешенности каждого из дисков, собранных в ротор. № 124691

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор P. Л. Гальцева Гр. 1?2

Подп. к печ. 28,IV-60 г.

Тираж 850 Ue//a 50 коп.

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.

Информационно-издательский отдел.

Объем 0,34 п. л. Зак. 2950

Фи- Z 9j//