Способ балансировки сборного ротора центробежного компрессора



Способ балансировки сборного ротора центробежного компрессора
Способ балансировки сборного ротора центробежного компрессора

 


Владельцы патента RU 2565119:

Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Искра"(ПАО "НПО"Искра") (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сборке и балансировке сборных роторов компрессоров газоперекачивающих агрегатов. Способ балансировки сборного ротора, при котором предварительно разбивают вал на участки, определяют направление радиальных биений его участков, балансируют вал и насадные элементы ротора. При балансировке ротора обеспечивают направление остаточных дисбалансов участков вала и элементов ротора в сторону, противоположную максимальному радиальному биению участков вала ротора, при этом величины остаточных дисбалансов определяют: для дисбаланса, находящегося в средней части из зависимости:

для дисбалансов, находящихся на периферии ротора из зависимости:

где Iдоп - допустимый остаточный дисбаланс ротора, Iср - остаточный дисбаланс средней части ротора, Ii - остаточный дисбаланс участка ротора, Μ - масса ротора, Мср - масса средней части ротора, Мi - масса участка ротора, li - расстояние центра массы участка ротора от центра массы ротора. Таким образом, предложенное изобретение обеспечивает повышение динамической устойчивости ротора при прохождении первой критической частоты. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сборке и балансировке сборных роторов компрессоров газоперекачивающих агрегатов.

Известен способ балансировки сборного ротора по патенту РФ №2418198, при котором балансируют вал и последовательно, после установки на вал очередного предварительно сбалансированного элемента, балансируют собираемый ротор. При предварительной балансировке каждого устанавливаемого элемента определяют и маркируют на элементе место максимального радиального биения его посадочной поверхности относительно балансировочных поверхностей. Перед установкой элементов на вал определяют и маркируют место максимального радиального биения каждой посадочной поверхности вала относительно его балансировочных поверхностей. Устанавливают элементы ротора на вал, совмещая при этом промаркированные места.

Данный способ взят за прототип.

Недостатком известного способа является то, что при ступенчатой балансировке ротора, после установки на вал рабочих колес и других элементов, направление остаточных дисбалансов получается произвольным. Произвольное направление остаточных дисбалансов часто отражается на величине изгиба вала при прохождении первой критической частоты для роторов, имеющих рабочий диапазон между первой и второй критическими частотами.

Согласно п. 4.4 ГОСТ 31320-2006:

«…Амплитуда каждой моды определяется соответствующим модальным дисбалансом. При вращении ротора на частоте, близкой к критической, мода, соответствующая этой частоте, обычно доминирует по сравнению с остальными».

«…Если уменьшить модальный дисбаланс с помощью набора сосредоточенных корректирующих масс, то амплитуда соответствующей моды также уменьшится».

Ротор подвергается деформации, вызванной произвольным положением модальных дисбалансов, при этом снижаются его уравновешенность и динамические свойства, повышается нагрузка на опоры, что, в свою очередь, приводит к повышенному износу уплотнений ротора при трении о них деформированных поверхностей. Износ уплотнений снижает напорные характеристики ротора и ресурс работы компрессора.

В то же время, управляемая деформация ротора может снизить величину его изгиба и радиальные биения поверхностей ротора, вызванные погрешностями изготовления и сборки.

Задачей предложенного изобретения является повышение динамической устойчивости ротора при прохождении первой критической частоты за счет направления остаточных дисбалансов диаметрально противоположно направлениям радиальных биений основных поверхностей вала ротора.

Технический результат достигается тем, что предварительно разбивают вал на участки, определяют направление радиальных биений его участков, балансируют вал и насадные элементы ротора, собирают и балансируют ротор последовательно после установки каждого элемента на вал, обеспечивая направление остаточных дисбалансов участков вала и элементов ротора в сторону, противоположную максимальному радиальному биению участков вала ротора, при этом величины остаточных дисбалансов определяют:

для дисбаланса, находящегося в средней части из зависимости:

для дисбалансов, находящихся на периферии ротора из зависимости:

где Iдоп - допустимый остаточный дисбаланс ротора, Iср - остаточный дисбаланс средней части ротора, Ii - остаточный дисбаланс участка ротора, Μ - масса ротора, Мср - масса средней части ротора, Мi - масса участка ротора, li - расстояние центра массы участка ротора от центра массы ротора.

Признаки являются существенными.

Направление остаточных дисбалансов в сторону, противоположную радиальному биению поверхностей участков вала, обеспечивают выпрямляющее действие центробежных сил на вал при прохождении первой критической частоты, что обеспечивает большую концентричность зазоров.

Распределение дисбалансов, определенное по указанным зависимостям, позволяет обеспечить заданное выпрямляющее воздействие центробежных сил на все участки ротора.

Способ поясняется графически: фиг. 1, 2.

На фиг. 1 показана установка колес и других элементов с распределением дисбалансов, исходя из масс участков ротора.

На фиг. 2 показано распределение дисбалансов по направлению в зависимости от направления радиальных биений.

На фигурах обозначено:

1 - вал ротора;

2 - насадные элементы в средней части ротора;

3 - насадные элементы на периферии ротора;

4 - балансировочные (опорные) поверхности вала ротора;

5 - распределение дисбалансов исходя из масс участков;

6 - распределение дисбалансов исходя из направления.

Способ осуществляется следующим образом.

Балансируют вал. Разбивают вал на участки. Исходя из массово-скоростных характеристик ротора, определяют величину допустимого дисбаланса согласно требованиям ГОСТ 1940-1-2007 и ГОСТ 31320-2006. Исходя из масс и продольных координат центров масс участков и насадных элементов, рассчитывают величины остаточных дисбалансов для всех участков ротора. Определяют направления радиального биения участков вала. На вал 1 насаживают элементы 2. Балансируют таким образом, чтобы остаточные дисбалансы соответствовали расчетным величинам и были направлены диаметрально противоположно относительно радиальных биений их посадочных поверхностей.

С использованием съемных грузов (например - пластилин) уравновешивают ротор, насколько позволяет точность станка.

Устанавливают на вал очередную пару элементов 3. Повторяют процедуру балансировки.

По окончании балансировки снимают все съемные грузы.

Проверяют уравновешенность ротора.

Таким образом, предложенное изобретение обеспечивает повышение динамической устойчивости ротора при прохождении первой критической частоты за счет направления остаточных дисбалансов диаметрально противоположно направлениям радиальных биений основных поверхностей вала ротора.

Способ балансировки сборного ротора, при котором предварительно разбивают вал на участки, определяют направление радиальных биений его участков, балансируют вал и насадные элементы ротора, собирают и балансируют ротор последовательно после установки каждого элемента на вал с произвольным направлением остаточных дисбалансов, отличающийся тем, что при балансировке ротора обеспечивают направление остаточных дисбалансов участков вала и элементов ротора в сторону, противоположную максимальному радиальному биению участков вала ротора, при этом величины остаточных дисбалансов определяют: для дисбаланса, находящегося в средней части из зависимости:

для дисбалансов, находящихся на периферии ротора из зависимости:

где Iдоп - допустимый остаточный дисбаланс ротора, Iср - остаточный дисбаланс средней части ротора, Ii - остаточный дисбаланс участка ротора, M - масса ротора, Mср - масса средней части ротора, Mi - масса участка ротора, li - расстояние центра массы участка ротора от центра массы ротора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сборке и балансировке сборных роторов компрессоров газоперекачивающих агрегатов. В балансировке сборного ротора центробежного компрессора балансируют вал, а на балансировочной оправке с конической посадочной поверхностью - рабочие колеса, определяя и маркируя на валу и ступицах колес места максимального радиального биения посадочных поверхностей, насаживают колеса на вал с натягом, совмещая промаркированные места на валу и на ступице.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при монтаже сборных роторов газоперекачивающих агрегатов. При сборке ротора балансируют вал и все его элементы, балансируют собранный ротор и крепят его к валам двигателя и компрессора, производят коррекцию монтажных дисбалансов установкой грузиков, их массу определяют исходя из масс частей сборного ротора, дисбалансы которых корректируют в данных плоскостях, величин биений балансировочных поверхностей ротора и удаления места установки грузика от оси вращения.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проектировании и сборке роторов центробежных компрессоров перекачивающих агрегатов. Ротор центробежного компрессора, содержащий вал и установленные на нем элементы, упорный диск, установленный на валу с зазором и взаимодействующий с валом посредством конической поверхности и сопряженной с ней конической втулки, расположенных со стороны бурта вала, прижимное кольцо, установленное с противоположной стороны диска, стопорное кольцо, причем в теле вала (или диска) выполнен канал для сообщения зазора между валом и диском с источником давления, при этом в нем на посадочной поверхности диска со стороны, противоположной бурту, выполнена коническая поверхность, в которую установлен кольцевой конический элемент, взаимодействующий с прижимным кольцом, причем конусность их поверхностей больше, чем конусность втулки со стороны бурта вала, а кольцевой конический элемент имеет торцовую поверхность, взаимодействующую с аналогичной поверхностью упорного диска.

Изобретение относится к области диагностики повреждения деталей машин в процессе их непрерывной эксплуатации и может быть использовано для определения технического состояния машинных агрегатов и обеспечения их безопасной, ресурсосберегающей эксплуатации.

Изобретение относится к шнекоцентробежным насосам и может быть использовано в тех областях машиностроения, где требуется применение насосов, перекачивающих жидкости с содержанием растворенного и свободного газа.

Вибрационно-демпфирующая прокладка (10) предназначена для размещения между платформой (12) лопасти (6) вентилятора и диском (2) вентилятора. Прокладка имеет радиально внешнюю поверхность (18), оснащенную, по меньшей мере, одной пластиной (16a, 16b) в контакте с платформой лопасти вентилятора, и радиально внутреннюю поверхность (20), сформированную верхней по потоку поверхностью (22), обращенной к диску (2), и нижней по потоку поверхностью (24), отделенной от верхней по потоку поверхности уступом (26).

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сборке и балансировке сборных роторов компрессоров газоперекачивающих агрегатов. В способе балансировки сборного ротора балансируют вал с использованием плоскостей коррекции дисбалансов на концах вала и его муфты и балансируют собранный ротор, при этом измеряют биения соединительных фланцев муфт относительно их балансировочных поверхностей, определяют и маркируют места максимального радиального биения фланцев.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в ракетостроении, в турбонасосных агрегатах (ТНА) жидкостных и ядерных ракетных двигателей.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам магнитного подвеса (СМП) роторных машин, и может найти применение в компрессорах, турбодетандерах и других установках.

Изобретение относится к звукоизолированному диагонально-центробежному вентилятору, содержащему диагонально-центробежную крыльчатку, соединенную с электродвигателем, расположенным в кожухе.

Глушитель предназначен для снижения шума выхлопной струи пара. Глушитель состоит из верхней и нижней ступеней. Глушитель содержит корпус, звукопоглощающую внутреннюю облицовку, крышу, дренажное устройство, выхлопной трубопровод. Звукопоглощающая внутренняя облицовка установлена с зазором по отношению к внутренней боковой поверхности корпуса и выполнена из мультипористого поглотителя, сплетенного из пористых нитей, работающего по принципу резонатора Гельмгольца. Верхняя ступень представляет собой звукопоглощающий диссипативный блок и состоит из комплекта звукопоглощающих элементов толщиной Н, установленных с зазором S между ними, при этом эффективность шумопоглощения зависит от соотношения H/S, а ниже крышки глушителя, выполненной в виде конуса с теплоизолированной звукопоглощающей облицовкой, расположена защитная сетка. Звукопоглощающие элементы глушителя могут быть выполнены в виде цилиндрических перфорированных кассет, зажатых между параллельными горизонтальными тарелками со сквозными отверстиями, количество и расположение которых соответствует количеству и расположению цилиндрических перфорированных кассет, при этом шумопоглощающий волокнистый материал размещен между цилиндрами и намотан на внешнюю поверхность цилиндров, для укрепления и предотвращения его сползания зажимается хомутами, при этом струя пара направляется внутрь перфорированных цилиндров, являющихся газоходами. Технический результат - снижение уровня шума выхлопной струи пара. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Двухконтурный турбореактивный двигатель содержит рабочее колесо вентилятора, имеющее лопатки и охваченное кольцевым картером. Картер содержит средства всасывания воздуха в кольцевом зазоре, образованном между картером и радиально наружными концами лопаток рабочего колеса вентилятора. Средства всасывания содержат входное отверстие, выполненное в виде, по меньшей мере, одной входной щели во внутренней стенке картера и соединенное с всасывающим каналом, проходящим вниз по потоку. Входная щель средств всасывания расположена в осевом направлении только напротив размещенной вверху по потоку хорды лопаток рабочего колеса вентилятора на их радиально наружном конце. Изобретение направлено на упрощение конструкции и уменьшение широкополосного шума. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх