Устройство для определения параметров вектора дисбаланса Советский патент 1986 года по МПК G01M1/22 

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для определения параметров вектора дисбаланса, например, рютора тур бомашины.

Цель изобретения - увеличение производительности путем повышения точности путем компенсации составляющей вектора дисбаланса, определяемой конфигурацией поверхности вала ротора.

На чертеже представлена блок-схема устройства для определения параметров вектора дисбаланса.

Устройство содержит бесконтактный датчик 1 дисбаланса, блок 2 формирования синусоидальных ортогональных опорных сигналов, два умножителя 3 и 4, первые входы которых соединены с выходом бесконтактного датчика 1 дисбаланса, а вторые - соответственно с первым и вторьм выходом блока 2 формирования синусоидальных ортогональных опорных сигналов, квадратурный синусоидальный генератор 5, jсумматор 6, соединенные с его выходом индикатор 7 величины дисбаланса и фазометр 8, второй вход которого соединен с вторым выходом квадратурного синусоидального генератора 5, частотное реле 9 и две цепочки, каждая из которых включает соединенньш с частотным реле 9 управляющим входом электронный ключ 10(11), сигнальный ;зход которого соединен с выходом умно;кителя 3(4), запоминающий блок 12(13), дополнительный сумматор 14 (15), второй вход которого соединен, с-выходом умножителя 3(4), и синхронный детектор 16(17), второй вход которого соединен с первым (вторым) выходом квадратурного синусоидального генератора 5, а выход с первым (вторым) входом сумматора 6.

Устройство работает следующим образом.

Бесконтактные датчики 1 дисбаланса крепятся к корпусам подшипников вала 18, например, турбомашины. Между валом 18 и блоком 2 формирования синуеоидальных; ортогональных опорны сигналов устанавливается связь, например электромеханическая. Вал 18 начинает медленно поворачиваться (60- 300 об/мин), При этом составляющая сигнала датчика 1, обусловленная конфигурацией поверхности вала 18, зна- чительно превьшает по величине сигна дисбаланса. На выходах умножителей

45902

3 и 4 формируются постоянные напряжения, пропорциональные проекциям вектора указанной составляющей. На малой частоте вращения частотное ре5 ле 9 кратковременно открывает электронные ключи 10 и 11 и зти проекции после запоминаются в запоминающих блоках 12 и13.

На рабочих скоростях вращения с

10 выходов умножителей 3 и 4 на прямые входы дополнительных сумматоров 14 и 15 подаются постоянные напряжения, пропорциональные проекциям вектора суммы сигнала дисбаланса и сигнала

5 некруглости вала 18, а на инверсионные входы - сигналы с выходов запоминающих блоков 12 и 13,

Таким образом, в сумматорах 14 и 15 происходит вычитание сигналов,

20 т,е. составляющая сигнала, обусловленного конфигурацией поверхности вала 18, компенсируется.

Постоянные напряжения с выходов дополнительных сумматоров 14 и 15 с

25 помощью синхронных детекторов 16 и 17 и сумматора 6 преобразуются в вектор дисбаланса, параметры которого измеряются с помощью вектора 7 величины дисбаланса.и фазометра 8.

Таким образом, устройство позволяет из результирующего сигнала, состоящего из сложного сигнала некруглости и помех, умножением на опорные квадратурные сигналы и последующим 35 интегрированием (по методу разложения Фурье) на вькоде интеграторов получать сигналы постоянного напряжения, пропорциональные квадратурным составляющим сигнала оборотной сину-

40

соидальнои составляющей некруглости.

который вводится для компенсации. При этом сигналы, отличные по частоте от частоты опорного сигнала на выходе интегратора, дают нулевое значение.

Изобретение может быть применено при балансировке валопроводов с поворотным устройством, например, вало- провода турбоагрегата К-300-240 с массой 124 т и длиной свыше 30 м. При

зтом невозможно применять квадрати- ческое вращение для определения сигнала, характеризующего конфигурацию вала,, поскольку статический поворот системы роторов осуществляется с помощью подъемного крана и троса, намотанного на муфту одного из роторов. Это приводит к подъему ротора на величину,, различную в разных сечениях

.и достигающую 1000 мкм и более, что значительно (на порядок) превышает некруглость ротора. Кроме того, происходит накат(и соответственно подъем) ротора на подшипники.

При вращении системы роторов от валоповоротного устройства происходят толчки, связанные с накопленньм износом зубьев ротора и редуктора. При этом также происходит от 1 до 5 еры- ВОВ(перемещения вверх - вниз) за один оборот ротора, накатывающегося нА подшипник приблизительно на 500 мкм.

Кроме того, с помощью валоповоротного устройства практически невозмож- но производить поворот валопровода на заданный угол. Валопровод турбоагрегата начинает устойчиво вращаться на масляном клине при подаче пара, соответствующей скорости вращения 60 об/мин.

Применение изобретения позволит за счет повьш1ения точности исключить повторные пуски турбомашины, что увеличит производительность и снизит трудоемкость и энергозатраты, а кроме того у1зеличит межремонтные строки.

Формула изобретения,

Устройство для определения пара- метров вектора дисбаланса, содержащее

бесконтактный датчик дисбаланса, бло формирования синусо1-щальных ортогональных опорных сигналов, связанные с ними два у 1ножителя, два синхронных детектора, связанньш с их вторыми входами квадрат:-урный синусоидальный генератор, индикатор величины дисбаланса, фазометр и сумматор, входы которого соединены с синхронными детекторами, а выход - с индикатором величины дисбаланса и первым входом фазометра, второй вход которого соединен с одним из выходов квадратурного синусоидального генератора, о т л и- чающееся тем, что, с целью увеличения производительности путем повьшения точности на каждом цикле балансировки, оно снабжено соединенным с одним из выходов блока формирования синусоидальных ортогональных опорных сигналов частотным реле и соединенными с его выходами двумя цепочками, включающими электронные ключи, вторые входы каждого из которых соединены с выходами соответствующих умножителей, запоминающие блоки и дополнительные сумматоры, вторые входы которых связаны с выходами со- , ответствующих умножителей,а выходы - с первыми входами соответствующих синхронных детекторов.

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в балансировочных станках. Целью изобретения является увеличение производительности путем повьше- ния точности, достигаемое за счет компенсации составляющей вектора дисбаланса, определяемой конфигурацией поверхности вала. Проекции указанной составляющей, измеренные на малой скорости вращения, хранятся в запоминающих блоках и вычитаются в дополнительных сумматорах из проекций изме- . ранного на рабочей скорости вращения суммарного сигнала дисбаланса и не- круглости поверхности вала. Проекции сигнала дисбаланса с помощью синхронных детекторов преобразуются в вектор, параметры которого определяются индикатором величины дисбаланса и фазометром. 1 ил. о S (Л

Редактор А.Козориз

Составитель Н.Вартемова

Техред О.С.ОПКО , Корректор М. Демчик

Заказ 3988/32

Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитема СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г Ужгород, ул.Проектная, 4

Подписное