Автоматическое балансировочное устройство Советский патент 1984 года по МПК G01M1/36 G01M1/38 

15

//

16

ЭО

:л

X)

фиг1 Изобретение относится к общему маииностроеиию, в частности к балансировке ро торов машин. Известно автоматическое балансировочное устройство, содерясащее размещаемые на рот ре резервуары с рабочим телом, перенускные клапаны и блок управления 1 . Однако устройство реагирует на перемещ ние ротораJ, что не нозволяет применять ег jyiH тошой и тонкой подбалансировки в процессе эксплуатации, кроме того, оно не автономно и не может использоваться в большом диапазоне температур.Наиболее близким к изобретению является автоматическое балансировочное устройство, содержащее размещаемые па роторе резервуар с рабочим телом, балансировочны pe3ej5ByapHj равномерно располагаемые по о ружности ротора и соединенные с резервуарогл с рабочим телом перепускными клапа н;|.. Рабочее тело представляет собой жидкость. Это устройство реагирует уже ie im персмсгп.ение ротора и является автоном1 ЫМ 2 , Нелостатком известного устройства являCTcsi то, что его нельзя приме П Ть в условиях широкого диапазона тс1мнератур и при дополнительных полей инерщганных сил, например, ;щя балансировки роторов .; дпигагелей самолетов в процессе эксплуата11елью изобретения - повышение тоадости балансировки в 5словнях олфокого диапазона температур и дополнительных полей инерционных сил. Указа1Н1ая цель достигается тем, wo авто матическое балансировошюе устройство, содержащее размещаемые на роторе резервуар с рабочим телом и балансировочные резервуары, равномерно располагаемые по окруж ности ротора и соединенные с резервзаром с рабочим телом перепускными клапанами, снабжено перепуск ой камерой, соединенной с балансировочными резервуарам перещскными клапана 1и, блоком управлешш, питаю 1Щ1М его генератором обмотки которого нредназначены для установки на роторе, а постоянные магниты - на статоре, и датчикаг.п дисбаланса, равномерно рзснолагаемымн окрухшости ротора в месте его посадки на нодшипники вала. Кроме того рабочее тело представляет co6oJi мелкодиснерсный материал. Кроме того, рабочее тело представляет со бой легкоплавкий металл. На фиг. I изображено предлагаемое устройство, разрез но оси ротора; на фиг. 2 532 принципиальная схема устройства; на фиг, 3 - электрическая схема устройства. Устройство включает в себя корпус , представляющий собой полую фигуру вращения, разделенную двумя кольцевыми перегородками 2 на резервуар 3, являющийся баком рабочего тела, на средний резервуар 4, разделенный радиальными перегородками 5 на балансировочн1 1е резервуары 6 в виде секторов, каждый из которых содержит по два перепускных клапана 7 и 8, и на наружную полость, служащую перепускной камерой 9 рабочего тела из секторов посредством клапанов 8, датчики 10 дисбаланса, служащие для определения величины и места приложения дисбаланса и представляющие собой пьезоэлементы или тензодатчики, равномерно расположенные на окружности вала ротора 11 в месте его опоры под кольцом поднптнника 12 и coeд нгeнныe с логическим блоком 13 управления, который унравляет клапанами 7 и 8, пepeпycкaющи ш рабочее тело из резервуара 3 в балансировочные резервуары 6 или из последних в перепускнуЕо камеру 9 соответственно, и питается от источника 14 нитания, вьтполнеьшого в виде генератора, обмотки 15 которого установлены на корпусе 1 вместе с ротором 11, а постоянные магниты 6 - на статоре 17. Автоматическое балансировочное устройство работает следующим образом. При наборе ротором 11 оборотов на логический блок 3 5шравления подается питание от истощшка 14. При наличии дисбаланса ротора 11 по сигналу датчиков 10, установленных под кольцом нодншнника 12 ротора 11, блок 13 подает команды на открытие соответствующих клапанов 7 балансировочных резервуаров 6, находяншхся в нротивоноложной стороне от местоположения дисбаланса датчиков 10. В результате открытия клапанов 7 под действием центробежной силы в соответствующие резервуары 6 поступает рабочее тело из резервуара 3, По мере поступления рабочего тела в соответствующие резервуары 6 величина дисбаланса постепенно уменьшается, и, когда дисбгшанс будет устранен, блок 13. закроет клапаны 7. При повторном появлений дисбаланса автоматическая балансировка происхоД1 1 ош}саннь м образом путем перепуска рабочего тела из резервуара 3 в соответствующий резервуар 6 через открывающийся клапан 7 по кома1сде блок 13 от сигнала соответствующего датчика 10 дисбаланса. Если в процессе зксштуатащщ да сбаланс окажется в зоне заполненных рабочим телом резервуаров 6, то по сигналу соответствующих датчиков 10 блок 13 дает команду на перебалансировку путем открытия клапа нов 8 данных резервуаров 6 и перепуска рабочего тела в перепускную камеру 9, в которой рабочее тело под действием центробежной силы равномерно распределяется, не вызывая дополнительного дисбаланса, и открывает клапаны 7, расположенные в противоположной стороне от местоположения дисбаланса, заполняя резервуар 6. Когда дисбаланс будет устранен, по команде блока 13 клапаны 8 закроются. При перебалансировке ротора 11 дисбаланс устраняется не только при помощи п репуска рабочего тела из резервуаров 6 в камеру 9 и из резервуара 3 в резервуары 6, противоположные дисбалансу, но и за счет перераспределения массы рабочего тела в камере 9 под действием кориолисовой , силы. В случае возникновения перегрузок на о

pax ротора 11 также появляется нагрузка, но она не постоянна по бтношению к датчикам 10, так как они вращаются вместе с ротором 11 и воспринимают эту нагрузку по переменно, а от переменных импульсов от 25 датчиков 10 логический блок 13 управле шя

Устройство имеет высокую степень надежности и обеспечивает возможность автоматической перебалансировки ротора даже в случае обрыва одной из лопаток, так как имеет три полости с клапанами для перепуска массы рабочего тела. не срабатывает, исключая, тем самым возможность ложного срабатывания. Блок 13 включает клапаны 7 или 8 только в случае появления постоянного сигнала от одного или группы рядом рас11оложенных датчиков 10,причем блок 13 не включает клапаны 7 или 8 и от переменных сигналов, которые возникают при вращении сбалансированного ротора 11. Устройство позволяет сбалансировать ротор 11,не разбирая двигатель. Конструкция устройства позволяет зксплуатировать его как при низких (-60°С), так и при высоких (800° С) температурах, так как в качестве рабочего тела используется либо мелкодисперсный немагнитный материал, либо лепсрплавкий металл (логический блок управления термоизолирован). Устройство компактно, что позволяет установить его в любых моделях двигателей.

I. АВТОМАТИЧЕСКОЕ БАЛАНСИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее размещаемые на роторе резервуар с рабочим телом и балансировочные резервуары; равномерно располагаемые по окружности ротора и соединенные с резервуаром с рабочим телом перепускными клапанами, о т л и ч аю щ е е с. я тем, что, с целью повышения точности балансировки в условиях широкого диапазона температур и дополнительных полей инерционных сил, оно снабжено. перепускной камерой, соединенной с балансировочными резервуарами переп ск1П 1МИ клапанами, блоком управления, питающим его генератором, обмотки которого предназначены для установки на роторе, я постоянные магниты - на статоре, и датчиками дисбаланса, равномерно располагаемыми по окружности ротора в месте его посадки на подцшпннки вала. , 2.Устройство по. п. I, о т л и ч а ющ е е с я тем, что рабочее тело представляет собой мелкодисперсный материал. 3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что рабочее тело представ W ляет собой легкоплавкий металл.

7.8

10