СПОСОБ ЦЕНТРОВКИ БЛОКА ДАТЧИКОВ МАГНИТНОГО ПОДВЕСА Российский патент 2022 года по МПК F04D29/48 F04D29/60 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при технологических операциях сборки магнитных подвесов центробежных нагнетателей, их ремонте и иных работах по регулировке положения подвижных элементов вращающихся механизмов относительно неподвижных.

Во время работы газоперекачивающего агрегата (далее ГПА) (например, ГПА-25М-03 «УРАЛ») ротор центробежного нагнетателя (далее ЦБН) находится в опорах магнитного подвеса (далее МП) во взвешенном состоянии. Положение ротора относительно неподвижных элементов опор ЦБН и восприятие осевых и радиальных нагрузок регулирует система управления МП, опираясь на показания двух радиальных блоков датчиков и одного осевого. Для гарантированной работы ГПА необходимо, чтобы ротор ЦБН находился по центру относительно страховочных подшипников. Для этого, при сборке нагнетателя выставляют радиальные блоки датчиков соосно радиальным страховочным подшипникам. Значения всех четырех каналов обоих радиальных блоков датчиков, когда ротор нагнетателя лежит в страховочных подшипниках, должны быть в пределах 250±50 мкм [1], [2].

Известен способ центровки ротора, относительно корпуса заключающийся в том, что на вал ротора устанавливают калиброванные приспособления в виде втулки, которую изготавливают с внутренним диаметром для посадки на вал ротора и наружным диаметром, обеспечивающим гарантированный зазор, который замеряют щупом по диаметру приспособлений, регулируя положение вала относительно оси камеры перемещением переднего и заднего подшипников скольжения с помощью отжимных болтов, (см. RU 2520777, кл F04D 29/60, опубл. 27.06.2014).

Недостатками данного способа являются: необходимость в перемещении ротора относительно корпуса, сложность в изготовлении втулки с малойтолщиной стенки (например, 250 мкм ± 0,25мкм.), повреждение измерительной втулкой вала ротора.

Известен способ центровки ротора относительно корпуса, заключающийся в том, что опору ротора устанавливают с возможностью радиального перемещения относительно корпуса с помощью специальных приспособлений в виде болтов с цилиндрическими поясками, выполненными с эксцентриситетом относительно оси болта (см. SU №1663242, кл. F04D 29/60, опубл. 15.07.1991).

Недостатками данного способа являются: необходимость в

перемещении ротора относительно корпуса, сложность в изготовлении болтов с эксцентриситетом, необходимость в высверливании дополнительных отверстий в корпусе компрессора, что приведет к потере его прочности и нарушению герметичности корпуса магнитного подвеса.

Известен способ центровки ротора относительно корпуса, путём временного крепления на корпус блока датчиков в диаметрально противоположных направлениях четырех регулировочных элементов, состоящих из уголков с отжимными болтами, имеющими коническую форму в начале резьбы, позволяющими перемещать блок датчиков в радиальных направлениях до получения необходимых зазоров между блоком датчиков и измерительной втулкой вала ротора (см. RU № 2672238, кл. F04D 29/60 опубл. 2018.11.12).

Недостатком данного способа является его трудоемкость. Для проведения работ по регулировке положения блока датчиков данным методом необходимо предварительно демонтировать трансмиссию нагнетателя и частично разобрать переднюю опору ЦБН. Так же данный способ центровки не предусматривает центровку радиального блока датчиков задней опоры ЦБН.

Задачей изобретения является оптимизация процесса центровки блоков датчиков опор магнитного подвеса.

Техническими результатами предлагаемого изобретения являются:

- осуществление центровки блоков датчиков опор магнитного подвеса без демонтажа элементов опор нагнетателя;

- обеспечение необходимой точности зазоров между блоком датчиков магнитного подвеса и измерительной втулкой вала ротора;

- оперативность внесения необходимых регулировок в процессе эксплуатации ГПА.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет установки элементов для регулировки положения радиальных блоков датчиков за пределы корпусов магнитных опор.

На фигуре 1 представлена модернизированная передняя магнитная опора нагнетателя НЦ 25М-120. На фигуре 2 представлена модернизированная задняя магнитная опора нагнетателя НЦ 25М-120. На фигуре 3 и фигуре 4 представлены передняя и задняя опоры ЦБН.

Центровка радиального блока датчиков передней опоры (фигура 3) относительно неподвижного вала ротора ЦБН осуществляется следующим образом: в корпусе передней радиальной опоры (поз. 1) просверливают четыре сквозных отверстия под дальнейшую установку четырёх штоков (поз. 4). На корпус блока датчиков (поз. 2) закрепляют болтами четыре планки (поз. 9). К каждой планке с помощью штифтов (поз. 3) через сквозные отверстия в корпусе радиальной опоры закрепляют четыре регулировочных штока с резьбой (поз. 4). Штифт (поз. 3) в шток (поз. 4) устанавливают с натягом, при этом между штифтом (поз. 3) и планкой (поз. 9) существует зазор. На каждый шток накручивают две отжимные гайки (поз. 5). В момент, когда гайки упрутся в корпус опоры (поз. 1) дальнейшее их вращение по часовой стрелке, приведет к осевому перемещению штока (поз. 4) наружу корпуса опоры. Шток в свою очередь начнет перемещать за собой корпус блока датчиков (поз. 2) внутри которого закреплен радиальный блок датчиков (поз. 8). За счёт установки четырёх штоков (поз. 4) в четырёх радиальных направлениях, перемещение корпуса блока датчиков может осуществляться во всей радиальной плоскости.

Центровку радиального блока датчиков задней опоры (фигура 4) производят аналогичным способом, только регулировочные штоки (поз. 4) крепят к корпусу блока датчиков (поз. 2) с помощью штифтов (поз. 3) без планок.

Во время регулировки положение блоков датчиков контролируют с помощью стойки системы управления магнитным подвесом. Физически изменения положения блоков датчиков во время регулировки возможно контролировать с помощью индикаторов часового типа, установленных в торцы регулирующих штоков обоих опор (поз. 4 фиг. 3, 4).

После регулировки и получения необходимых радиальных зазоров, с целью предотвращения смещения блоков датчиков отжимные гайки контруют между собой и упором (поз. 6 фиг. 3, 4) проволокой. Упор также использует для осевого смещения штока внутрь корпуса опоры. Момент затяжки болтов крепления корпуса блока датчиков (поз. 7 фиг. 3, 4) уменьшают до появления возможности смещать корпус блока датчиков вращением отжимных гаек.

Таким образом предлагаемое изобретение:

1. просто в реализации;

2. позволяет осуществлять центровку радиальных блоков датчиков без разборки опор МП и демонтажа трансмиссии;

3. обеспечивает заданную точность зазоров;

4. сокращает время на регулировку зазоров.

Список источников:

1. Компрессор центробежный, руководство по эксплуатации НЦ25М/120.0000-000РЭ;

2. Комплект магнитного подвеса КМП-25УДС, руководство по эксплуатации ГАШТ.656443.003.РЭ.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при технологических операциях сборки магнитных подвесов центробежных нагнетателей, их ремонте и иных работах по регулировке положения подвижных элементов вращающихся механизмов относительно неподвижных. Элементы для регулировки положения радиальных блоков датчиков размещаются за пределами корпуса опор. Способ центровки подразумевает монтаж к радиальным блокам датчиков четырех штоков с резьбой на конце. На свободные с резьбой концы накручиваются отжимные гайки, с помощью которых происходит осевое перемещение штоков. Так как штоки жестко связаны с корпусом блоков датчиков, то даже незначительное их смещение приводит к изменению положения корпуса блоков датчиков и, соответственно, радиального блока датчиков. Техническим результатом является центровка блоков датчиков опор магнитного подвеса без демонтажа элементов опор нагнетателя, обеспечение заданной точности радиальных зазоров, сокращение времени на регулировку зазоров. 4 ил.

Способ центровки блока датчиков магнитного подвеса, характеризующийся тем, что перемещение блока датчиков в радиальной плоскости осуществляют вращением отжимных гаек и последующим осевым перемещением регулировочных штоков, проходящих через сквозные отверстия в корпусе опоры и прикреплённых к корпусу блока датчиков.