Устройство для балансировки роторов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетскнк

Соцналнстнческнд

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23Ð580 (21) 2933094/25-28 t jul М. Кт1.з

С 01 И 1/38 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

1531УДК 820.1.05:

:531.24 (088.8) Опублнксвано 150282. Бюллетень ¹ б

Дата опубликования описания 150282 (72) Авторы изобретения мшщи к

Львовский лесотехнический нститут"

Т.А.Носовский, В.И.Белошицкий и (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРОВ

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в любой отрасли машиностроения для динамической балансировки роторов.

Известно устройство для балансировки роторов, содержащее вал для установки балансируемого ротора,привод вращения вала, цилиндрическую емкость с жидкостью, закрепленную на валу, и балансировочные резервуары, радиально расположенные относительно ротора и сообщенные с,цилиндрической емкостью посредством трубопроводов, связанных со стендовой магистралью f1).

Недостатком устройства является хо, что перетекание жидкости из цилиндрической емкости в балансировочные резервуары ведет к постоянному расходу жидкости из магистрали, что требует наличия дополнительных конструктивных элементов, снижающих качество балансировки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для балансировки роторов, содержащее вал для установки балансируемого ротора, цилйндрическую емкость с жидкостью, закрепленную на валу, и кольцевую камеру с жидкостью, размещенную коаксиально с цилиндрической емкостью. Связь между цилиндрической емкостью и кольцевой камерой осуществляется посредством трубопроводов 123.

Недостатком устройства является невозможность качественной балансировки роторов в докритической и закритической зонах вращения, так как наличие жесткой связи (трубопроводов) между цилиндрической емкостью и кольцевой камерой требует выполнение вала гибким, что не всегда возможно при балансировке тяжелых машин.

Цель изобретения — повышение качества балансировки за счет гашения колебаний вала в докритической и закритической зонах вращения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено сильфоном, размещенным в кольцевой камере и подпружиненным относительно одно 5 го иэ торцов, и коаксиально расположенными кольцевыми диафрагмами, закрепленными на другом торце камеры и образующими дополнительную емкость, сообщающуюся с цилиндрической емЗ0 костью и камерой, которые связаны

905675

60

65 между собой посредством упругих элементов.

На чертеже изобра>кено устройство, общий нид.

Устройство для балансировки роторон 1 содержит вал 2 для установки балансируемого ротора 1, выполнен— ный с удлиненной конусной шейкой 3, закрепленную на шейке 3 нала 2 цилиндрическую емкость 4 с крышкой 5, н которой выполнены сквозные осевые отверстия 6 и 7, кольцевую камеру 8, образованную коаксиальными цилиндрами 9 и 10, закрытую с одной стороны крышкой 11 с осевьпли отверстиями 12, а с другой — кольцевой насадкой 13 с осевыми отверстиями 14 на его торцах и 15 на образующей. Кольцевая камера 8 размещена коаксиально с цилиндрической емкостью 4 и связана с ней посредством упругих элементов

16. Устройство содержит также сильфон 17, размещенный в кольцевой камере 8 и подпружиненный посредством пружин 18 и поршневого кольца 19 относительно крышки 11. Второй торец сильфона 17 закреплен между торцами камеры 8 и кольцевой насадки

13. В устройстве имеются коаксиально расположенные кольцевые диафраг— мы 20 и 21, образующие дополнительную емкость 22, сообщающуюся с цилиндрической е>лкостью 4 и камерой 8, и закрепленные на кольцевой насадке

13 камеры 8. В отнерстии 6 крышки

5 и в отверстиях 15 насадки 13 установлены обратные клапаны 23 и 24.

Устройство закрыто кожухом 25 с окнами 26 и 27. Цилиндрическая емкость

4, дополнительная емкость 22, коль— цевая насадка 13 и сильфон 17 заполнены тяжелой жидкостью, например, насыщенным водным раствором водорастворимого соединения, имеющего плотность выше 3 г/см (насыщенный вод3 ный раствор иодистого калия) .

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 2, на котором закрепляют балансируемый ротор 1, вращается вместе с ним цилиндрическая емкость 4. Вращающийся момент передается через упругие элементы

16 на кольцевую камеру 8.

При наличии дисбаланса на валу 2 под действием: центробежной силы вал 2 изгибается. Кольцевая камера

8 из-за податливости упругих элементов 16 с лещается в противоположную дисбалансу сторону. Это объясняется теМ, что центр многомассовой системы остается неподвижным и постоянным н пространстве.

При наличии значительного дисбаланса на валу 2 деформируется сильфон 17, создавая дополнительный эксцентриситет балансирующей массы насыщенного водного раствора. С увеличением числа оборотов увеличивается

1О

ЗО

40 центробежная сила, под действием tto торой расширяется сильфон 17 и перемещается поршневое кольцо 19, сжимая пружины 18. Воздух из по.-ости кольцевой камеры 8 выходит через отверстия 12. При этом в полости цилиндрической емкости 5 давление становится ниже атмосферного, открывается обратный клапан 23, и воздух через отверстие 6 попадает в полость цилиндрической емкости 4. С достижением определенного числа оборотов весь водный раствор перемещается в емкость 22, полость кольцевой насадки 13 и полость кольцевой камеры 8.

Дальнейшее увеличение скорости вращения вала 2 приводит к попаданию воздуха в кольцевую насадку 13. В полостях емкости 22, кольцевой насадки 13 и камеры 8 жидкость распределяется таким образом, что благодаря податливости упругих элементов она смещается н сторону, противоположную дисбалансу. Этим создается эксцентриситет балансирующей массы, что обеспечивает качественную автобалансировку вращающегося вала.

При наличии ударных вынужденных сил, воздействующих на вал 2, благодаря описанному принципу сохранения неподвижности центра многомассовой системы происходят быстрозатухающие колебания н противофазе цилиндрической е лкости 5 и кольцевой камеры 8 с жидкостью 28, а также поршневого кольца 19.

Энергия колебаний расходуется при этом на вязкое трение в упругих элементах 16, жидкости 28, кольцевых диафрагмах 20 и 21, сильфоне 17 и пружинах сжатия 18, а также на сухое трение поршневого кольца 19 и сильфона 17 о стенки цилиндров 9 и 10.

Так происходит гашение колебаний нала 2, возникающих при ударных нагрузках.

Рабочий диапазон скоростей вращения вала начинается с момента попадания воздуха в цилиндрическу>п емкость 4 и выше.

При остановке вала 2 устройство поворачивают так, чтобы один из обратных клапанов 24 установился нап— ротин окна 27. Нажимом клапана 24 производится выпуск воздуха из полостей кольцевой камеры 8. Пружины 18 возвращают поршневое кольцо 19 и ка>леру 8 в исходное положение.

При вертикальном расположении вала 2 выпуск воздуха производится через осевой клапан 23, а клапаны 24 отсутствуют, Такое конструктивное ныл олнение устройства позволяет осуществлять качественную динамическую автобалан— сировку валов любой жесткости, работающих как в докритическои, tак и закритической зонах, за c «т гашения

905675

Формула изобретения

Ф 24 27 17 13 1Ю

26

17 27 16

Составитель Р . Га йнутди нова

Редактор M.Циткина Техред Л.Пекарь Корректор M.Äåì÷èê

Подписное

Заказ 351/57 Тираж 882

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, X(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 колебаний вала, воз ник BIOlQH x от удар— ных нагрузок.

Устройство для балансировки роторов, содержащее вал для установки балансируемого ротора, цилиндрическую емкость с жидкостью, закрепленную на валу, и кольцевую камеру с жидкостью, размещенную коаксиально с цилиндрической емкостью,,о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения качества балансировки за счет гашения колебаний вала в докритической и закритической зонах вращения, оно снабжено сильфоном, раз мешенным в кольцевой камере и подпружиненным относительно одного из торцов, и коаксиально расположенными кольцевыми диафрагмами, закрепленными на другом торце камеры и образуюшими дополнительную емкость, сообшаюшуюся с цилиндрической емкостью и камерой, которые связаны между собой посредством упругих элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 561099, кл. G 01 M 1/38, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2595733/25-28, 15 кл. G 01 M 1/38, 1978 (прототип).