Устройство для балансировки роторов

 

ОП ИСАНИЕ

И306РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (! 1) 962771

Союз Соввтскик

Социалистические

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 27,03.81 (21) 3267092/25-28 с присоеаииениеет заявки М (23)Приоритет{51)М. Кл.

С 01 М 1/36 1веулерстееиеый кеиитет

СССР ае лелем иэебретений и аткрытий

{53) УДК 620.1.05:

: 531. 24 (088. 8) Опубликовано 30.09.82. Бюллетень М 36

Дата опубликования описания30.09.82

Е. Н. Афонин, А. Ю. Карпов, Э. Л. Мышинскии,.

К. С. Новожилов и Л. П. Седаков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРОВ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для дистанционной балансировки роторов машин в процессе их работы.

Известно устройство для балансировки роторов, содержащее корпус и разме- щенные в нем механизмы корректировки, каждый из которых выполнен в виде втулки, кольца с эксцентричной массой из магнитного материала, охватывающего втулку, диск с эксцентричной массой и генератора волн,, который выполнен разь. емным из половин, соединяемых силовым приводом с помощью системы автоматического управления. Поворот диска и кольца осуществляется механизмом, выполненным в виде волновой передачи, а диск, кроме того, соединен гибким элементом с закрепляемой на роторе шестерней, что обеспечивает совместный 2о поворот ротора с диском 1 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для балансировки роторов, со2 держащее корпус и размещенные в нем механизмы корректировки, каждый из которых имеет втулку, охватывающие ее

;концентричное и эксцентричное кольца магнитного материала, ролики, разме" щенные на приливах втулки и связывающие кольца с втулкой и между собой, а также электромагниты, закрепленные в . корпусе над внешней поверхностью каждого кольца 2).

Недостатком устройств является их конструктивная сложность.

Цель изобретения - уирощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для балансировки роторов, содержащем корпус и размещен" ные в нем механизмы корректировки, каждый из которых имеет втулку, охва. тывающее ее эксцентричное кольцо из магнитного материала и два электромагнита, закрепленные на корпусе, кольца выполнены с боковыми параллельн ми коническими поверхностями, на од

3 96277 из которых выполнен обратный конус, на образующей втулке выполнен кольцевой паз, стенки которого параллельны боковым поверхностям кольца, установленного в кольцевом пазу с зазором, а элек". тромагниты установлены так, что торцы их сердечников параллельны боковым поверхностям кольца.

Кроме того, на параллельных конических поверхностях кольца и стенках паза втулки выполнены мелкомодульные зубчатые нарезки.

На чертеже изображено устройство для балансировки роторов, общий вид.

Устройство содержит корпус 1, раз- 1g мещеннь е в нем механизмы 2 и 3 корректировки, каждый из которых выполнен в виде кольца 4 из магнитного материала с боковыми параллельными коническими поверхностями 5 и 6, причем на поверхности 6 выполнен обратный ко.нус 7, втулки 8, закрепляемой на роторе 9, с кольцевым пазом на ее образующей, стенки 10 и 11 которого параллельны боковым поверхностям 5 и 6 кольца

4, которое установлено в кольцевом пазу с зазором, и двух электрома гнитов

12 и 13, установленные на корпусе 1 так, что торцы .их сердечников 14 параллельны боковым поверхностям 5 и 6 кольца -4 и закреплены на нем. Параллельные конические поверхности 5 и 6 кольца 4 и стенки 10 и 11 паза втулки 8 могут быть выполнены также с мелкомодульными зубчатыми нарезками, что способствует повышению стабильности передачи движения от кольца 4 втулке

8, а следовательно, и ротору 9 .

Устройство содержит также подпружиненные фиксаторы 15, которые размеще40 ны в радиальных отверстиях колец 4.

Устройство работает следующим образом.

При вращении ротора 9 с помощью колец 4 в плоскости коррекции создается корректирующее воздействие, направленное на компенсацию неуравновешенности ротора 9. Величина корректирующего воздействия регулируется за счет изменения взаимного расположения колец 4 и определяется векторным сложением дис" балансов колец 4, механизмов корректировки 2 и 3, а направление воздействия - положением колец 4 относительно ротора 9.

Кольца 4 в процессе балансировки в соответствии с принятым алгоритмом поворачивают относительно ротора 9 до положения, при котором корректирующее

1 4 воздействие равно дисбалансу по вели чине и противоположно по фазе, До и после балансировки каждое кольцо 4 за. крепляется на роторе 9 с помощью подпружиненных фиксаторов 15 и вращается вместе с ним. Для того, чтобы повернуть кольцо 4 в сторону направления вращения ротора 9 включают электромагнит 12 ° Силовые линии магнитного поля, создаваемого электромагнитом 12, замыкаются через кольцо 4, выполненное из магнитного материала, в результате чего на кольцо 4 действует статическое усилие, направленное вдоль оси сердечника 14. 3а счет углового расположения электромагнита 12 на корпусе 1 к оси ротора 9 статическое усилие имеет как радиальную, так и осевую составляющие.

Кольцо 4 под действием этого усилия смещается в осевом и радиальном направлениях на величину зазора между поверхностями 5 и 10 кольца 4 и втулки 8. В результате кольцо 4 прижимается к втулке 8, образуется пара внутренного зацепления, в которой ведущим элементом является ротор 9, а ведомым - кольцо 4. Взаимодействие кольца 4 и втулки 8 осуществляется по конусным поверхностям 5 и 10. Поскольку в образованной фрикционной (зубчатой) паре втулка 8 является внешним элементом, а кольцо 4 внутренним, то скорость вращения кольца 4 превышает скорость вращения ротора 9 и, следовательно, кольцо 4 начинает поворачиваться относительно ротора 9 в направлении, соответствующем направлению его вращения.

В случае, если поворот кольца 4 в направлении вращения ротора 9 приводит к повышению уровня вибрации балансируемой машины (не показана), то электромагнит 12 выключают, прекращая тем самым поворот кольца 4 в указанном направлеяии, и включают электромагнит

13, который создает статическое усилие, осевая составляющая которого направлена противоположно направлению действия осевой составляющей статического усилия, создаваемого электромагнитом 12. Кольцо 4 под действием статического усилия смещается в осевом и радиальном направлениях и образует с втулкой 8 пару внутреннего зацепления по конусным поверхностям 6 и 11.

В этом случае кольцо 4 является внеш ним элементом, а втулка 8 внутренним и, следовательно, вращение кольца 4 происходит в направлении, противопоформула изобретения

ВНИИПИ Заказ .7495/60 Тираж 887 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 .9627 ложном направлению вращения ротора 9, при этом кольцо 4 отстает от ротора 9 в абсолютном движении.

При достижении кольцом 4 требуемого по алгоритму балансировки положения относительно ротора 9 электромагнит 13 выключается. Кольцо 4 фиксируется на роторе 9 фиксатором 15.

Устройство обеспечивает устранение to дисбаланса за счет осевого и радиальр ного перемещения, для чего оно под действием статического усилия электромагнитов перемещается в кольцевом пазу втулки; отличается простотой конст-1 рукции. ю

1. Устройство для балансировки роторов, содержащее корпус и размещенные в нем механизмы корректировки, каждый из которых имеет втулку, охватывающее ее эксцентричное. кольцо из маг- нитного материала и два электромагни- .

71 6 та, закрепленные на корпусе, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, кольца выполнены с боковыми параллельными коническими поверхностями, на одной из которых выполнен обратный конус, на образующей втулке выполнен кольцевой паз, стенки которого параллельны боковым поверхностям кольца, установленного в кольцевом пазу с зазором, а электромагниты установлены так, что торцы их сердечников параллельны боковым поверхностям кольца °

2. Устройство для балансировки роторов по и. 1, отличающеес я тем, что на параллельных конических поверхностях кольца и стенках паза втулки выполнены мелкомодульные зубчатые нарезки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 468123, кл. G 01 M 1/38, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

1т". 771488, кл. G 01 M 1/36, 1978 (прототип).