Способ балансировки сборного ротора

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при балансировке сборных роторов в ходе изготовления центробежных компрессоров. Способ заключается в том, что определяют начальные дисбалансы и максимальное радиальное биение поверхности вала, уравновешивают и балансируют сборный ротор, обеспечивая направление остаточных дисбалансов участков вала и насадных элементов сборного ротора в сторону, противоположную максимальному радиальному биению поверхности вала. При этом насадные элементы разделяют на пары, измерение начальных дисбалансов проводят в плоскостях коррекции каждой пары насадных элементов сборного ротора. Максимальное радиальное биение поверхности вала определяют на среднем участке вала, уравновешивают весь ротор установкой временных грузов. Балансировку сборного ротора выполняют последовательно для каждой пары насадных элементов: сначала снимают временные грузы с пары насадных элементов, затем балансируют сборный ротор, после чего полностью уравновешивают сборный ротор установкой съемных грузов, массы которых определяются по показаниям балансировочного станка, в плоскостях коррекции той же пары насадных элементов. Изобретение направлено на повышение точности балансировки. 3 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при балансировке сборных роторов в ходе изготовления центробежных компрессоров, кроме того, в ходе ремонтных работ в случае неудовлетворительного вибросостояния роторов, если ремонт не требует их полной разборки по другим причинам.

Известен способ балансировки сборного ротора (патент РФ №2565119), по которому определяют начальные дисбалансы и максимальное радиальное биение поверхности вала, уравновешивают и балансируют сборный ротор, обеспечивая направление остаточных дисбалансов участков вала и насадных элементов сборного ротора в сторону, противоположную максимальному радиальному биению поверхности вала, при этом величины остаточных дисбалансов определяют из определенной зависимости.

Данный способ взят за прототип.

Недостатком способа является многократное изменение конфигурации вала в ходе сборки ротора. Упругонапряженное состояние ротора обусловлено термопосадкой пары насадных элементов и приводит к радиальным деформациям его вала. Такие деформации нарушают уравновешенность ротора, обеспеченную в ходе предыдущего цикла, и снижают точность балансировки.

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».

Следовательно, прохождение первой критической частоты имеет явно выраженную опасность повреждения поверхностей ротора при задевании (например, уплотнений).

Согласно п. 6.2 ГОСТ 31320-2006:

«…Для ротора, состоящего из двух или более элементов, разнесенных вдоль его оси, может потребоваться более двух поперечных плоскостей коррекции дисбаланса».

Следовательно, балансировка роторов с установленными тремя и более элементами, соответствующая стандарту, не может быть выполнена.

Задачей изобретения является повышение точности балансировки.

Технический результат заключается в повышении точности балансировки полностью собранных роторов и обеспечивается распределением дисбалансов по нескольким плоскостям коррекции с учетом имеющихся начальных дисбалансов.

Технический результат достигается тем, что определяют начальные дисбалансы и максимальное радиальное биение поверхности вала, уравновешивают и балансируют сборный ротор, обеспечивая направление остаточных дисбалансов участков вала и насадных элементов сборного ротора в сторону, противоположную максимальному радиальному биению поверхности вала, при этом насадные элементы разделяют на пары, измерение начальных дисбалансов проводят в плоскостях коррекции каждой пары насадных элементов сборного ротора, максимальное радиальное биение поверхности вала определяют на среднем участке вала, уравновешивают весь ротор установкой временных грузов, балансировку сборного ротора выполняют последовательно для каждой пары насадных элементов: сначала снимают временные грузы с пары насадных элементов, затем балансируют сборный ротор, после чего полностью уравновешивают сборный ротор установкой съемных грузов, массы которых определяются по показаниям балансировочного станка, в плоскостях коррекции той же пары насадных элементов, при этом массы временных грузов для уравновешивания всего ротора определяются из зависимости

,

где mу - корректирующая масса, соответствующая измеренному дисбалансу в каждой плоскости, mк - масса временного уравновешивающего груза, устанавливаемая в той же плоскости, n - количество пар элементов.

Признаки являются существенными.

Разделение насадных элементов на пары, измерение начальных дисбалансов проводят в плоскостях коррекции каждой пары насадных элементов сборного ротора, определение масс временных грузов для уравновешивания всего ротора позволяет распределить и уравновесить начальные дисбалансы в нескольких плоскостях.

Определение максимального радиального биения поверхности вала на его среднем участке позволяет определить диаметрально противоположное направление остаточных дисбалансов.

Непрерывная балансировка сборного ротора, выполняемая последовательно для каждой пары насадных элементов, исключает тепловую деформацию уже собранного ротора, повышает точность балансировки, а также обеспечивает соответствие рекомендации п. 6.2 ГОСТ 31320-2006.

Таким образом, управляемая деформация ротора, выпрямляющая его вал при проходе первой критической частоты, может быть обеспечена и на роторе с установленными насадными элементами за счет распределения остаточных дисбалансов по всем плоскостям установленных элементов с учетом начальных дисбалансов в каждой плоскости коррекции.

Способ поясняется графически: фиг. 1, 2, 3.

На фиг. 1 показана установка насадных элементов на вал и установка ротора на опоры балансировочного станка.

На фиг. 2 показано распределение дисбалансов исходя из результатов измерения относительно направления радиального биения.

На фиг. 3 показано распределение дисбалансов по направлению после балансировки относительно направления радиального биения.

На фигурах обозначено:

1 - вал ротора;

2, 3, 4 - пары насадных элементов;

5 - опоры балансировочного станка;

6 - поверхность вала на его среднем участке;

7 - направление максимального биения поверхности 6;

8 - распределение начальных дисбалансов исходя из измерений;

9 - направление остаточных дисбалансов после балансировки.

Способ осуществляется следующим образом.

Устанавливают ротор на опоры 5 балансировочного станка (фиг. 1). На среднем участке вала 1 на поверхности 6 определяют направление максимального радиального биения 7 (фиг. 2).

Насадные элементы, например, начиная с периферии, разделяют на пары: 2, 3, 4. Определяют величины и направления начальных дисбалансов 8 (фиг. 2) в плоскостях каждой пары элементов 2, 3, 4. По показаниям балансировочного станка определяют корректирующие массы, соответствующие этим дисбалансам, места и направления их установки.

Рассчитывают массы временных уравновешивающих грузов исходя из зависимости

,

где mу - корректирующая масса, соответствующая измеренному дисбалансу в каждой плоскости, mк - масса временного уравновешивающего груза, устанавливаемая в той же плоскости, n - количество пар элементов.

Уравновешивают ротор в плоскостях насадных элементов 2, 3, 4 установкой временных грузов с рассчитанными массами.

Согласно способу по патенту РФ №2565119 (или иным способом) определяют величины допустимых остаточных дисбалансов 7.

Проводят балансировку ротора в следующей последовательности для каждой пары насадных элементов: снимают временные грузы с пары насадных элементов; балансируют сборный ротор, одновременно корректируя начальные дисбалансы и обеспечивая остаточные дисбалансы 9 (фиг. 3). Остаточные дисбалансы не должны превышать расчетных величин и должны быть направлены диаметрально противоположно (с допуском, обеспеченным точностью станка) относительно направления максимального радиального биения 7 поверхности вала 6. После чего полностью уравновешивают сборный ротор установкой съемных грузов (например, пластилин) в этих же плоскостях коррекции, насколько позволяет точность станка.

По окончании балансировки снимают все грузы.

Проверяют уравновешенность ротора.

Таким образом, применение предложенного изобретения обеспечивает повышение точности балансировки сборных роторов.

Способ балансировки сборного ротора, по которому определяют начальные дисбалансы и максимальное радиальное биение поверхности вала, уравновешивают и балансируют сборный ротор, обеспечивая направление остаточных дисбалансов участков вала и насадных элементов сборного ротора в сторону, противоположную максимальному радиальному биению поверхности вала, отличающийся тем, что насадные элементы разделяют на пары, измерение начальных дисбалансов проводят в плоскостях коррекции каждой пары насадных элементов сборного ротора, максимальное радиальное биение поверхности вала определяют на среднем участке вала, уравновешивают весь ротор установкой временных грузов, балансировку сборного ротора выполняют последовательно для каждой пары насадных элементов: сначала снимают временные грузы с пары насадных элементов, затем балансируют сборный ротор, после чего полностью уравновешивают сборный ротор установкой съемных грузов, массы которых определяют по показаниям балансировочного станка, в плоскостях коррекции той же пары насадных элементов, при этом массы временных грузов для уравновешивания всего ротора определяются из зависимости

,

где mу - корректирующая масса, соответствующая измеренному дисбалансу в каждой плоскости, mк - масса временного уравновешивающего груза, устанавливаемая в той же плоскости, n - количество пар элементов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению. В малошумном вентиляторе, выполненном в виде рамы, на которой в опорах установлен вал, на одном из концов которого расположено рабочее колесо вентилятора, жестко закрепленное на валу, причем вал получает вращение через клиноременную передачу от электродвигателя, расположенного на раме, к раме жестко прикреплен каркас из уголков для крепления к нему через упругие прокладки корпуса вентилятора с входным и выходным патрубками, а корпуса опор вала установлены на раме через упругие прокладки, а подшипники вала установлены в корпусах опор посредством упругих втулок, причем в качестве упругих виброизолирующих прокладок могут использоваться прокладки, изготовленные из ковриков типа КВ-1 или КВ-2 или другого виброизолирующего материала, а в качестве упругих втулок могут использоваться втулки из полиуретана или других виброизолирующих эластомеров.

Турбомашина содержит статор, имеющий кожух, ротор, а также щеточное и лабиринтное уплотнения. Ротор включает рабочее колесо, расположенное внутри кожуха, а щеточное уплотнение расположено между рабочим колесом и кожухом.

Изобретение относится к кожуху (10) для блиска (20) турбомашины (1), содержащему внутреннее покрытие (11), изготовленное из истираемого материала, и множество периферийных щелей (12), расположенных в указанном покрытии (11) из истираемого материала, причем кожух дополнительно содержит периферийную полость (13), образованную в покрытии (11) из истираемого материала, полость, в которую ведут щели (12), при этом щели (12) ведут в полость (13) и проходят между полостью (13) и внутренней поверхностью (15) кожуха (10).

Изобретение относится к области насосостроения. Шнекоцентробежный насос состоит из корпуса (1) с подводом (2) и отводом (3), крышки (4), перегородки (5), вала (6) крыльчатки (7) и шнека (8).

Изобретение относится к звуковой защите корпуса вентилятора турбинного двигателя летательного аппарата. Устройство звуковой защиты для корпуса летательного аппарата содержит панель (6) звуковой защиты с полосами (10), ослабляющими вибрацию.

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.

Ротор содержит систему демпфирования вибраций, включающую по меньшей мере одну группу пьезоэлектрических преобразователей, распределенных по окружности ротора и подключенных по меньшей мере к одной диссипативной цепи.

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения и может быть использовано в турбонасосных агрегатах (ТНА) ЖРД верхних ступеней ракет в качестве разгонных блоков многоразового включения и с продолжительным временем работы.

Изобретение относится к вентилятору для создания воздушного потока, содержащему корпус, включающий впускной воздуховод, и сопло, соединенное с корпусом. Сопло содержит внутренний проход для приема воздушного потока из корпуса и воздуховыпускное отверстие, через которое воздушный поток испускается из вентилятора.

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.

Изобретение относится к машиностроению. В вентиляторе, установленном на раме, на которой в опорах установлен вал, на одном из концов которого расположено рабочее колесо вентилятора, жестко закрепленное на валу, причем вал получает вращение через клиноременную передачу от электродвигателя, расположенного на раме, к раме жестко прикреплен каркас из уголков для крепления к нему через упругие прокладки корпуса вентилятора с входным и выходным патрубками, а корпуса опор вала установлены на раме через упругие прокладки, а подшипники вала установлены в корпусах опор посредством упругих втулок, причем в качестве упругих виброизолирующих прокладок могут использоваться прокладки, изготовленные из ковриков типа КВ-1 или КВ-2 или другого виброизолирующего материала, а в качестве упругих втулок могут использоваться втулки из полиуретана или других виброизолирующих эластомеров. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при сборке валопроводов газоперекачивающих агрегатов, в которых роторы соединены парами фланцев. В большей части валопроводы с такими фланцами работают с номинальной частотой вращения до 6000 об/мин или - до 100 Гц. Технический результат достигается тем, что при сборке валопровода, при котором роторы свободной турбины двигателя, компрессора и трансмиссию предварительно уравновешивают, соединяют их с допустимыми погрешностями эксцентриситетов, на роторах и трансмиссии при уравновешивании определяют места максимального радиального биения образующих соединительных фланцев, роторы и трансмиссию соединяют с совмещением мест максимального радиального биения образующих соединительных фланцев; после соединения роторов проводят коррекцию монтажных дисбалансов трансмиссии установкой грузов в наиболее массивных частях вблизи соединительных фланцев. Таким образом, использование предлагаемого изобретения обеспечивает повышение точности сборки валопровода при минимизации эксцентриситета масс трансмиссии за счет управления положениями эксцентриситетов присоединительных поверхностей всех роторов и многоплоскостной коррекции остаточных дисбалансов. 2 ил.

Турбонагнетатель содержит корпус, проточный канал внутри корпуса, рабочее колесо компрессора, содержащее основную лопасть и выполненное с возможностью вращения для сжатия всасываемого воздуха, а также кольцевой элемент срыва потока на корпусе. Кольцевой элемент срыва потока расположен в области передней кромки основной лопасти и сообщается только с проточным каналом. Поверхность передней кромки кольцевого элемента срыва потока расположена под углом к поверхности корпуса, а задняя кромка кольцевого элемента срыва потока продолжается к центральной оси проточного канала от местоположения пересечения передней и задней кромок. В другом варианте кольцевой элемент срыва потока расположен в области передней кромки основной лопасти и ниже по потоку от участка корпуса, параллельного центральной оси корпуса. Поверхность передней кромки кольцевого элемента срыва потока расположена под углом с участком корпуса, параллельным центральной оси корпуса и расположенным выше по потоку от кольцевого элемента срыва потока, а задняя кромка кольцевого элемента срыва потока расположена под углом к центральной оси корпуса. Задняя кромка кольцевого элемента срыва потока расположена на одной линии в осевом направлении с передней кромкой основной лопасти. В еще одном варианте кольцевой элемент срыва потока расположен в области передней кромки основной лопасти, а поверхность передней кромки кольцевого элемента срыва потока расположена под углом к поверхности корпуса, которая расположена выше по потоку от кольцевого элемента срыва потока. Задняя кромка кольцевого элемента срыва потока расположена на одной линии в осевом направлении с передней кромкой основной лопасти смежно поверхности передней кромки кольцевого элемента срыва потока и продолжается к центральной оси проточного канала от местоположения пересечения поверхности передней и задней кромок. Группа изобретений позволяет снизить шум компрессора турбонагнетателя в широком диапазоне частот без существенного влияния на характеристики потока. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к вентилятору для создания воздушного потока, содержащему корпус, содержащий впускной воздуховод, и сопло, соединенное с корпусом. Сопло содержит внутренний проход для приема воздушного потока из корпуса и воздуховыпускное отверстие, через которое воздушный поток испускается из вентилятора. Внутренний проход продолжается вокруг отверстия или канала, через который воздух снаружи сопла затягивается воздухом, испускаемым из воздуховыпускного отверстия. Корпус содержит канал, имеющий воздуховпускное отверстие и воздуховыпускное отверстие, а также содержит крыльчатку, установленную в канале и обеспечивающую протягивание воздушного потока через канал, и электродвигатель, приводящий в действие крыльчатку. Кольцеобразный направляющий элемент продолжается вокруг канала для направления воздуха из впускного воздуховода корпуса к воздуховпускному отверстию канала. Направляющий элемент совместно с каналом определяет кольцевую щумоподавляющую полость. 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

Лопатка (4) вентилятора для авиационного турбореактивного двигателя, содержащая перо (6), аксиально проходящее между передней кромкой (18) и задней кромкой (20), и содержащая множество сечений пера (S), уложенных радиально между сечением ножки (Spied) и сечением вершины (). Все сечения пера, заключенные между сечением ножки (Spied) и сечением пера (S30), расположенным на радиальной высоте, соответствующей 30% общей радиальной высоты пера, имеют скелетную кривую, имеющую точку перегиба. Скелетная кривая сечения пера образована изменениями скелетного угла в зависимости от положения вдоль хорды лопатки, а скелетный угол представляет собой угол, образованный между касательной к каждой точке скелета лопатки и осью двигателя. Такая геометрия лопатки вентилятора позволяет добиться понижения ее первой моды перегиба без увеличения, тем не менее, массы и длины турбореактивного двигателя. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Лопатка (10) статора компрессора турбомашины, имеющая главное радиальное направление R относительно главной оси турбомашины. Лопатка содержит радиально внутреннюю часть (12), называемую ножкой лопатки, радиально внешнюю часть (14), называемую головкой лопатки, и радиально среднюю часть (16). Лопатка (10) содержит часть (34), выгнутую в тангенциальном направлении, и, по меньшей мере, одну прямолинейную часть в области ножки (12) лопатки и/или в области головки (14) лопатки. Амплитуда А выпуклой части (34) в тангенциальном направлении составляет от 1% до 5% радиальной длины L лопатки (10). Упомянутая прямолинейная часть наклонена под углом, который больше нуля и меньше или равен 30°, относительно радиального главного направления R лопатки (10). Такой тангенциально выпуклый участок изменяет вибрационную ответную реакцию лопатки на вибрационные напряжения и отводит так называемые рисковые частоты за пределы рабочего диапазона лопатки. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано в необандаженных ступенях паровых и газовых турбин. Периферийное уплотнение необандаженных турбинных ступеней, содержащее на внешнем обводе винтовые канавки в области радиального зазора необандаженной турбинной ступени. В периферийной зоне необандаженных турбинных ступеней установлены кольцевые электромагниты шлицевого типа, генерирующие в область радиального зазора электромагнитное поле в частотном диапазоне от 109 до 1013 Гц, а винтовые канавки выполнены под углом 75° к оси турбомашины. Достигается снижение утечек теплоносителя через радиальный зазор турбинных ступеней необандаженного типа и генерируемой при этом вибрации и звуковой энергии. 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при балансировке сборных роторов в ходе изготовления центробежных компрессоров. Способ заключается в том, что определяют начальные дисбалансы и максимальное радиальное биение поверхности вала, уравновешивают и балансируют сборный ротор, обеспечивая направление остаточных дисбалансов участков вала и насадных элементов сборного ротора в сторону, противоположную максимальному радиальному биению поверхности вала. При этом насадные элементы разделяют на пары, измерение начальных дисбалансов проводят в плоскостях коррекции каждой пары насадных элементов сборного ротора. Максимальное радиальное биение поверхности вала определяют на среднем участке вала, уравновешивают весь ротор установкой временных грузов. Балансировку сборного ротора выполняют последовательно для каждой пары насадных элементов: сначала снимают временные грузы с пары насадных элементов, затем балансируют сборный ротор, после чего полностью уравновешивают сборный ротор установкой съемных грузов, массы которых определяются по показаниям балансировочного станка, в плоскостях коррекции той же пары насадных элементов. Изобретение направлено на повышение точности балансировки. 3 ил.

Наверх