Устройство для регулирования осевого усилия ротора турбомашины

 

Изобретение относится к турбиностроению и позволяет повысить надежность в работе. При смещении ротора 1 с диском 2 напряжение, индуцируемое в одной из вторичных обмоток 4 и 5 индуктивного датчика 3, увеличивается, что приводит к созданию в одном из электромагнитов 7 или 8 электромагнитной силы, под действием которой ротор 1 с диском 2 перемещается в исходное положение. Сигналы с дат^^ика 3 воздействуют на электромагниты 7 или 8 через усилители 14, формирователи 15 импульсов, компаратооы 16, силовой блок 10 и выпрямитель 11. Такое выполнение устройства позволяет повысить его надежность. 1 ил.10О^СХ)VJ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 01 0 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

О

\ Ф

11 (21) 4834464/06 (22) 05.06.90 (46) 07.02.92. Бюл. hL 5 (71) Брянский институт транспортного машиностроения (72) А.M.Äðîêîíîâ, Н.А.Кривоногов и

Ю.И. Фокин (53) 621,438,55 (088.8) (56) Кириллов И,И. Автоматическое регулирование паровых и газовых турбин.— М..

Машгиз, 1961, с. 128 — 130, рис. 94.

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ОСЕВОГО УСИЛИЯ РОТОРАTYPБОМАШИНЫ

„;. Ж„„1710787 А1 (57) Изобретение относится к турбиностроения и позволяет повысить надежность в работе. При смещении ротора 1 с диском 2 напряжение, индуцируемое в одной из вторичных обмоток 4 и 5 индуктивного датчика

3, увеличивается, что приводит к созданию в одном из электромагнитов 7 или 8 электромагнитной силы, под действием которой ротор 1 с диском 2 перемещается в исходное положение. Сигналы с датчика 3 воздействуют на электромагниты 7 или 8 через усилители 14, формирователи 15 импульсов, компаратооы 16, силовой блок 10 и выпрямитель 11, Такое выполнение устройства позволяет повысить его надежность, 1 ил.

1710787

50

Изобретение относится к машиностроению, а именно к турбостроению, и может быть использовано при изготовлении турбомашин.

Известно устройство для выключения 5 турбомашины, содержащее датчик реле осевого сдвига ротора и исполнительное устройство, отключающее турбомашину при недопустимом износе или выплавлении упорных подшипников турбины. 10

Однако это техническое, решение не предусматривает автоматическое регулирование величины осевого усилия ротора, действующего на упорный подшипник при работе турбины на различных режимах, что 15 снижает надежность работы упорного подшипника и турбоагрегата в целом.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для выключения турбомашины, содержа- 20 щее ротор с диском, индуктивный датчик с обмотками, охватывающий край диска, и электрическое реле осевого сдвига ротора, регистрирующее осевое положение ротора и отключающее турбомашину при недопу- 25 стимом износе или-резком, изменении величины и знака осевого усилия.

Недостатком известного устройства является отсутствие автоматического регулирования величины осевого усилия ротора турбомашины, действующего на упорный подшипник. Это снижает надежность работы турбомашины.Цель изобретения — повышение надежности турбомашины путем, автоматического 35 регулирования величины осевого усилия ротора.

Указанная цель достигается в устройстве для регулирования осевого усилия рото- 40 ра турбомашины, содержащем ротор с диском и индуктивный датчик с первичной, первой и второй вторичными обмотками, охватывающий край диска, ротор снабжен регулирующим органом, включающим первый 45 и второй кольцевые электромагниты, размещенные в корпусе турбомашины и установленные с двух сторон диска симметрично относительно ротора, выпрямители, силовой блок, источник питания и две цепи управления силового блока, в каждой из которых последовательно соединены усилитель, формирователь импульсов и компаратор. Электромагниты подключены к источнику питания через выпрямители и силовой блок, а вторичная обмотка индуктивного датчика через цепи управления, силовой блок и выпрямители соединена с электромагнитами, при этом первая вторичная обмотка подключена к второму электромагнитному, а вторая — к первому электромагниту.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для регулирования осевого усилия ротора турбомашины.

Устройство содержит ротор 1 турбомашины с диском 2 и индуктивный датчик 3, который охватывает край диска 2 и имеет первичную обмотку 4, а также первую 5 и вторую 6 вторичные обмотки, Ротор 1 снабжен регулирующим органом, включающим первый 7 и второй 8 электромагниты, размещенные в корпусе 9 турбомашины и установленные с двух сторон диска 2 симметрично относительно ротора 1, силовой блок 10, смонтированный на тиристорах, выпрямители 11, источник 12 питания переменного тока и две цепи 13 управления силового блока 10, в каждой из которых последовательно соединены усилитель 14, формирователь 15 импульсов и компаратор

16, Электромагниты 7 и 8 подключены к источнику 12 питания через выпрямители 11 и. силовой блок 10.

Вторичные обмотки 5 и 6 индуктивного датчика 3 через цепи 13 управления, силовой блок 10 и выпрямители 11 соединены с электромагнитами 7 и 8. При этом первая вторичная обмотка 5 индуктивного датчика 3 подключена к второму электромагниту 8, а вторая, вторичная обмотка 6 — к первому электромагниту 7.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении при работе турбомашины ротор 1 одинаково удален от сердечников первой 5 и второй 6 вторичных обмоток индуктивного датчика 3. На его первичную обмотку 4 подают переменное напряжение, а на компараторы 16 цепей 13 управления — опорный сигнал от внешнего устройства в виде определенного по величине напряжения (не показан). Синусоидальные напряжения, индуцируемые во вторичных обмотках 5 и 6, равны между собой по величине и поступают параллельно в цепи 13 управления, где усиливаются в усилителях 14, после чего преобразуются в прямоугольную форму в формирователях 15 импульсов. Сформированные укаэанным образом импульсы напряжения поступают на вход компараторов 16, где происходит сравнение с опорным сигналом.. В исходном положении величина импульсов тока на входе в компараторы 16 меньше опорного сигнала, силовой блок выключен и электрический ток на электромагниты 7 и 8 от источника 12 питания не поступает. Диск

2 с ротором 1 не меняет своего первоначального положения.

1710787 рой кольцевые электромагниты, размещенные в корпусе и установленные с двух сторон диска симметрично относительно ротора, силовой блок, выпрямители, источник питания и две цепи управления силового блока, в каждой из которых последовательно соединены усилитель, формирователь импульсов и кояпаратор.

Электромагниты подключены к источнику питания через выпрямители и силовой блок, а вторичная обмотка индуктивного датчика через цепи управления, силовой блок и выпрямители соединена с электромагнитами.

При этом первая вторичная обмотка подключена к второму электромагниту, а вторая — к первому электромагниту. Благодаря автоматическому регулированию величины осевого усилия ротора обеспечивается повышение надежности турбомашины.

15 (20

Формула изобретения

- Устройство для регулирования осевого усилия ротора турбомашины, имеющей ротор с диском, содержащее индуктивный двт25 чик с первичной и первой и вторрй вторичными обмотками, охватывающий край диска, отл ича ю щеес я тем,что, с целью повышения надежности устройства для регулирования осевого усилия ротора руюи;.ий орган, включающий первый и второй кольцевые электромагниты, размещенные в корпусе и установленные с двух сторон диска симметрично относительно ротора, оно дополнительно-содержит силовой блок, выпрямители, источник питания и две цепи управления силового блока, выполненные каждая в виде последовательно соединенных усилителя, формирователя импульсов и компаратора, первый и второй электромагниты подключены к источнику питания через выпрямители и силовой блок, а первая и вторая вторичные обмотки индуктивного датчика через цепи управления, силовой блок и выпрямители подключены соответственно к второму и первому электромагнитам.

50

Составитель B.Êîëÿñíèêîâ

Техред Q.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор Н.Тупица

Заказ 322 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

При смещении ротора 1 с диском 2 турбомашины, найример, вправо напряжение, индуцируемое во второй вторичной обмотке

6 индуктивного датчика 3, увеличивается и после усилителя 14 и формирователя 15 импульсов поступает в компаратор 16. Величина этого напряжения превышает величину опорного сигнала компаратора 16, что обеспечивает включение силового блока 10 и подачу питания через выпрямители 11 на первый электромагнит 7 регулирующего органа.

Под действием создаваемой первым электромагнитом 7 электромагнитной силы ротор 1 с диском 2 турбомашинй перемещается в исходное положение. В результате напряжение во второй вторичной обмотке 6 . индуктивного датчика 3 после усилителя 14 и формирователя 15 импульсов и. компаратора 16 становится меньше величины опорного сигнала. Силовой блок 10 отключает питание первого электромагнита 7, и перемещение ротора 1 с диском 2 турбомашины прекращается.

При смещении ротора 1 турбомашины во время работы влево устройство действует аналогично, Таким образом, при изменении действующей на ротор 1 турбомашины осевой силы в электромагнитах 7 или 8 (в зависимо-, сти от направления усилия) возникает электромагнитная сила, компенсирующая изменение осевого усилия на рсгор 1 турбомашины. Это позволяет автоматически поддерживать нагрузку на упорный подшипник на заданном уровне при изменении режимов работы турбомашины, Технико-экономические преимущества изобретения заключаются в том, что в известном устройстве отклонение турбомашины происходит только при недопустимом износе или резком изменении величины и знака осевого усиЛия. Это происходит при срабатывании электрического реле осевого сдвига ротора.

Предлагаемое устройство имеет регулирующий орган, включающий первый и вуо30 турбомашины, ротор которой имеет оегчли