СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРА Российский патент 2012 года по МПК F04D29/66 G01M1/32 

Описание патента на изобретение RU2449180C1

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при балансировке роторов с магнитными подвесами компрессоров газоперекачивающих агрегатов (ГПА).

Известен способ балансировки сборных роторов, описанный в ГОСТ ИСО 11342-95, при котором выбирают плоскости коррекции дисбалансов и балансируют вал. После этого собираемый ротор балансируют каждый раз после установки очередного элемента. Окончательную балансировку проводят после установки последнего элемента. Этот метод позволяет исключить необходимость проведения контроля эксцентриситета посадочных поверхностей и других характеристик, определяющих положение элементов на валу ротора. В этом же стандарте рекомендуется оценить расчетом влияние погрешности сборки и эксцентриситета устанавливаемых деталей на достижимый начальный дисбаланс.

Данный способ взят за прототип.

Недостатком известного способа является то, что сборные роторы, оснащенные магнитными подшипниками, не могут быть отбалансированы на рабочих поверхностях из-за опасности повреждения подшипников. При переходе на рабочие поверхности при сборке машины вследствие эксцентриситета балансировочной и рабочей осей возникает монтажный дисбаланс, превышающий допустимый в десятки раз. Так, например, ротор массой в 500 кг после балансировки имеет дисбаланс, не превышающий 150 г·мм в каждой плоскости коррекции. После монтажа с эксцентриситетом 8 мкм, что является допустимой величиной погрешности обработки поверхности магнитных сердечников, дисбаланс в каждой плоскости коррекции составит по 2000 г·мм, что в 13 раз больше допустимой величины дисбаланса.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение точности балансировки ротора коррекцией его локальных монтажных дисбалансов, обусловленных эксцентриситетом его установки.

Технический результат достигается тем, что в способе, при котором балансируют вал, затем последовательно, после установки каждого элемента, балансируют собираемый ротор, на вал устанавливают магнитные сердечники, измеряют величины максимального радиального биения магнитных сердечников относительно балансировочных поверхностей и углы этих биений относительно нулевой отметки на валу. Определяют центры масс вала и установленных элементов ротора. В качестве плоскостей коррекции дисбалансов выбирают плоскости поперечных сечений, проходящих через центры этих масс. Корректируют локальные монтажные дисбалансы вала и элементов ротора удалением материала в плоскостях коррекции. При этом углы мест коррекции монтажных дисбалансов относительно нулевой отметки угла на валу определяют из зависимости:

,

а корректирующие массы из зависимости:

,

где - угол коррекции; - корректирующая масса; Mi - масса вала или установленного элемента ротора; Di - диаметр поверхности в месте удаления; Хi Yi - координаты центров масс.

Указанные признаки являются существенными:

- расположение плоскостей коррекции монтажных дисбалансов в плоскостях поперечных сечений, проходящих через центры масс (допускается - вблизи центров масс) обеспечивает минимизацию моментов, изгибающих вал ротора при работе, сохраняет неизменность формы ротора и стабильность распределения дисбалансов ротора;

- определение корректирующих масс по результатам измерения максимального радиального биения магнитных сердечников относительно балансировочных поверхностей с использованием приведенных зависимостей, а углов коррекции - с учетом направления максимального радиального биения позволяет уменьшить погрешность коррекции монтажных дисбалансов.

Способ поясняется чертежами, представленными фиг.1, 2.

На фиг.1 поясняется измерение максимального радиального биения поверхностей магнитных подшипников.

На фиг.2 поясняется коррекция локальных монтажных дисбалансов.

На фигурах обозначено:

1 - вал ротора;

2, 3 - магнитные подшипники;

4, 5 - элементы ротора;

А, Б - балансировочные поверхности;

В, Г - рабочие поверхности магнитных подшипников;

Д - центр массы вала;

Е, Ж - центры масс элементов ротора;

И, К, Л - плоскости коррекции монтажных дисбалансов вала и элементов ротора;

НО - нулевая отметка на валу для отсчета углов.

Способ осуществляется следующим образом.

Ротор 1 (фиг.1) со смонтированными на нем магнитными сердечниками 2, 3 устанавливается на измерительные призмы базовыми поверхностями А, Б. Относительно этих поверхностей производится измерение величин максимального радиального биения поверхностей В, Г магнитных сердечников и углов максимальных радиальных биений относительно нулевой отметки угла на валу. Эксцентриситеты центров масс магнитных сердечников определяют из зависимости:

,

а координаты центров масс магнитных сердечников из зависимости:

;

,

где ΔDi - максимальное радиальное биение магнитного сердечника; αi - угол максимального радиального биения магнитного сердечника.

Определяют положение центров масс вала Д и элементов ротора Е, Ж (фиг.2), например, с использованием САПР.

Выбирают в качестве плоскостей коррекции монтажного дисбаланса плоскости поперечных сечений, которые проходят через центры масс вала И и элементов К, Л (фиг.2).

Определяют координаты центров масс вала и элементов:

;

,

где z1, …, zi - расстояние от начала координат до центра массы соответствующего сечения; x1, x2, y1, y2 - координаты центров масс магнитных сердечников.

Определяют корректирующие массы из зависимости:

.

Определяют углы коррекции локальных монтажных дисбалансов относительно нулевой отметки угла на валу из зависимости:

.

Корректируют дисбалансы вала и элементов, при этом производят съем металла в этих определенных расчетом местах.

Применение предлагаемого изобретения обеспечивает повышение точности балансировки ротора коррекцией локальных монтажных дисбалансов, обусловленных эксцентриситетом его установки.

Похожие патенты RU2449180C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ СБОРНОГО РОТОРА 2013
  • Белобородов Сергей Михайлович
RU2554666C2
РАСЧЕТНО-ИМИТАЦИОННЫЙ СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ ВАЛА 2010
  • Белобородов Сергей Михайлович
  • Ковалев Алексей Юрьевич
  • Козинов Александр Михайлович
  • Якушева Любовь Анатольевна
  • Шеховцев Николай Георгиевич
RU2426014C1
СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ СБОРНОГО РОТОРА 2008
  • Бурдюгов Сергей Иванович
  • Козинов Александр Михайлович
  • Белобородов Сергей Михайлович
  • Юрченко Владимир Васильевич
  • Шкоркина Татьяна Николаевна
  • Шеховцев Николай Георгиевич
RU2372594C1
СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ ВЕТРОКОЛЕСА ВЕРТИКАЛЬНО-ОСЕВОЙ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ 2012
  • Дегтярь Владимир Григорьевич
  • Грахов Юрий Васильевич
  • Кривоспицкий Владимир Павлович
  • Максимов Василий Филиппович
  • Панов Юрий Петрович
RU2506451C2
СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ СБОРНОГО РОТОРА 2008
  • Белобородов Сергей Михайлович
  • Юрченко Владимир Васильевич
  • Шеховцев Николай Георгиевич
  • Шкоркина Татьяна Николаевна
RU2372595C1
СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ ВАЛА ГИБКОГО РОТОРА 2012
  • Белобородов С.М.
RU2492364C1
Способ балансировки ротора с магнитным подвесом 2019
  • Белобородов Сергей Михайлович
  • Цельмер Марк Леонидович
RU2743926C2
СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ ИЗДЕЛИЯ 2003
  • Свиткин М.М.
RU2245529C1
СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ СБОРНОГО РОТОРА 2013
  • Белобородов Сергей Михайлович
RU2531158C1
Способ сборки вала трансмиссии 2019
  • Белобородов Сергей Михайлович
  • Цельмер Марк Леонидович
  • Голдобин Алексей Сергеевич
RU2744244C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 449 180 C1

Реферат патента 2012 года СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРА

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при балансировке роторов с магнитными подвесами компрессоров газоперекачивающих агрегатов. В способе, при котором балансируют вал, затем последовательно, после установки каждого элемента, балансируют собираемый ротор, на вал устанавливают магнитные сердечники, измеряют величины максимального радиального биения магнитных сердечников относительно балансировочных поверхностей и углы этих биений относительно нулевой отметки на валу. Определяют центры масс вала и установленных элементов ротора. В качестве плоскостей коррекции дисбалансов выбирают плоскости поперечных сечений, проходящих через центры этих масс. Корректируют локальные монтажные дисбалансы вала и элементов ротора удалением материала в плоскостях коррекции. Углы мест коррекции монтажных дисбалансов относительно нулевой отметки угла на валу и корректирующие массы определяют из предложенных зависимостей. Изобретение направлено на повышение точности балансировки ротора коррекцией локальных монтажных дисбалансов, обусловленных эксцентриситетом его установки. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 449 180 C1

Способ балансировки ротора, при котором балансируют вал, затем последовательно, после установки каждого элемента, балансируют собираемый ротор, отличающийся тем, что на вал устанавливают магнитные сердечники, измеряют величины максимального радиального биения магнитных сердечников относительно балансировочных поверхностей и углы биений относительно нулевой отметки на валу, определяют центры масс вала и установленных элементов ротора, в качестве плоскостей коррекции дисбалансов выбирают плоскости поперечных сечений, проходящих через центры этих масс, корректируют локальные монтажные дисбалансы вала и элементов ротора удалением материала в плоскостях коррекции, при этом углы мест коррекции относительно нулевой отметки угла на валу определяют из зависимости:

а корректирующие массы из зависимости:

где - угол коррекции; - корректирующая масса; Мi - масса вала или установленного элемента ротора; Di - диаметр поверхности в месте удаления; Xi Yi - координаты центров масс.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2449180C1

Прибор для наблюдения за обжигом кирпича 1923
  • Юдин Л.И.
SU11342A1
Методы и критерии балансировки гибких роторов, п.6.3
Центральная смазка паровых букс 1929
  • Аваев Н.Н.
  • Широкогоров Б.Н.
SU22061A1
Система классов точности балансировки", с.35
Способ балансировки тонкостенных роторов 1973
  • Черничкин Александр Сергеевич
SU588481A1
Способ балансировки роторов при вращении (его варианты) 1984
  • Григорян Аида Хачатуровна
  • Мхитарян Рафаэль Меружанович
  • Саркисян Альберт Ервандович
  • Татевосян Эмилия Вагановна
SU1226087A1
Нитеобрезное приспособление при обрыве, сходе или затяжке одной из нитей, питающих систему в круглой трикотажной машине 1936
  • Маланяк П.Я.
  • Ципенюк А.Я.
SU52015A1
DE 3715499 А1, 24.11.1988.

RU 2 449 180 C1

Авторы

Белобородов Сергей Михайлович

Ковалев Алексей Юрьевич

Даты

2012-04-27Публикация

2010-09-09Подача