Устройство для автоматической и многократной балансировки роторов
Изобретение относится к области машиностроения. Устройство содержит балансировочное пространство, частично заполненное легкоплавким веществом. Вещество является уравновешивающей массой, обладающей способностью расплавляться в процессе вращения неуравновешенного ротора, перемещаться под действием инерционных сил и занимать в области закритических частот положение, противоположное дисбалансу, а затем отвердевать в результате естественного теплообмена между ротором и окружающей средой. Причем на внутренней поверхности балансировочной камеры устанавливают комплекты пластин рессорного типа. Технический результат: повышение эффективности уравновешивания дисбаланса роторных систем. 1 ил.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для автоматической и многократной балансировки роторов машин и механизмов на ходу при их закритической частоте вращения.
Известно устройство для автоматической балансировки роторов (RU 2189021, кл. 7 G 01 М 1/32), содержащее балансировочную камеру, в виде полого цилиндра, частично заполненную легкоплавким веществом. В гнездах подшипниковых опор ротора устанавливают пьезоэлементы, соединенные со спиралью, находящейся в балансировочной камере. Тепловая энергия, необходимая для расплавления легкоплавкого вещества, получается из энергии вибрации неуравновешенного ротора при помощи пьезоэлементов и спирали.
Недостатками решения является конструктивная сложность его реализации.
Задачей заявляемого изобретения является упрощение конструкции балансировочного устройства.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в повышении эффективности уравновешивания дисбаланса роторных систем.
Указанный технический результат достигается тем, что при вращении неуравновешенной массы происходит изгибные колебания ротора, в свою очередь эти колебания передаются на балансировочную камеру и комплекты пластин. Происходит выделение тепла в результате трения в комплектах пластин, и легкоплавкое вещество в балансировочной камере занимает жидкое состояние. Под действием центробежных сил на закритической частоте вращения вещество перемещается в область, противоположную неуравновешенной массе, снимается источник вынужденных колебаний, и в результате естественного теплообмена легкоплавкое вещество застывает. При возникновении последующей разбалансировки механизма устройство вступает в работу автоматически по описанной выше схеме.
Существенные признаки, характеризующие изобретение.
Ограничительные: устройство для автоматической и многократной балансировки роторов, содержащее балансировочное пространство, частично заполненное легкоплавким веществом, выполняющим роль уравновешивающей массы, обладающим способностью расплавляться в процессе вращения неуравновешенного ротора с использованием энергии вибрации, перемещаться под действием инерционных сил и занимать в области закритических частот положение, противоположное дисбалансу, и затем отвердевать в результате естественного теплообмена между ротором и окружающей средой.
Отличительные: на внутренней поверхности балансировочной камеры устанавливают комплекты пластин рессорного типа.
Известно, что балансировка - это технологический процесс совмещения главной центральной оси инерции ротора с его осью вращения. Заявляемое устройство производит автоматическую балансировку ротора при помощи перераспределения компенсирующих масс в балансировочной камере, которая в свою очередь расположена в роторе. В процессе балансировки устройство совмещает ось вращения ротора с главной центральной осью инерции ротора (ГОСТ 22061-76). При работе машины или механизма на частоте, ниже критической, устройство не вмешивается в их работу и не добавляет дополнительный дисбаланс, что осуществляется выбором температуры плавления легкоплавкого вещества и подбором материалов стенок балансировочной камеры.
Изобретение осуществляется следующим образом.
Внутри ротора располагают балансировочную камеру в виде полого цилиндра. На внутренней поверхности камеры устанавливают теплопроизводящие элементы (ТПЭ) в виде комплектов пластин рессорного типа. Саму камеру частично заполняют легкоплавким веществом, обладающим способностью расплавляться при подводе энергии и отвердевать при ее отводе. Если ротор вращается на закритической частоте вращения с недопустимым дисбалансом, то неизбежно возникают вынужденные колебания всей ротативной системы. Под их действием появятся изгибные деформации ротора и балансировочной камеры. Поскольку стенки камеры жестко связаны с ТПЭ, то возникнет смещение пластин относительно друг друга, в результате чего появятся силы трения, что в свою очередь приведет к выделению тепла. Под действием тепла легкоплавкое вещество, прежде находившееся в твердом состоянии, начнет расплавляться. Поскольку ротор вращается на закритической частоте вращения, то жидкое, легкоплавкое вещество, внутри балансировочной камеры, переместится под действием центробежных сил в область, противоположную неуравновешенной массе, что приведет к сбалансированности ротора, исчезновению вибрации и источника тепла. Легкоплавкое вещество остынет, затвердеет и зафиксирует ротор в сбалансированном состоянии. При появлении повторного дисбаланса или при перемене частоты вращения устройство вступает в работу автоматически по описанной выше схеме.
Изобретения поясняется чертежом.
Внутри ротора 1 выполняют балансировочную камеру в виде полого цилиндра 2. Внутри камеры устанавливают комплекты пластин рессорного типа 3, каждая из которых имеет возможность смещаться относительно друг друга, благодаря овальным отверстиям под крепление 4. Все пластины с одного конца жестко свяжут с торцевой стенкой камеры 5 для возможности максимального перемещения второго края пластин. Внутри камеру частично заполняют легкоплавким веществом 6.
Устройство для автоматической и многократной балансировки роторов, содержащее балансировочное пространство, частично заполненное легкоплавким веществом, выполняющим роль уравновешивающей массы, обладающим способностью расплавляться в процессе вращения неуравновешенного ротора с использованием энергии вибрации, перемещаться под действием инерционных сил и занимать в области закритических частот положение, противоположное дисбалансу, и затем отвердевать в результате естественного теплообмена между ротором и окружающей средой, отличающееся тем, что на внутренней поверхности балансировочной камеры устанавливают комплекты пластин рессорного типа.
