Устройство для балансировки роторов Советский патент 1977 года по МПК G01M1/32 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРОВ

фиг. 4--вид по стрелке В на фиг. 1; на фиг. 5 - то же, что на фиг. 1, в зоне минимального удаления эксцентричной выточки от наП|ра:влен«я оси вращения ротора; на ф,иг. 6 - сечение по Г-Г на фиг. 5.

Уст1роЙ€тво для балансировки содержит корпус 1, жестко связываемый с ротором 2. Компенсирующие массы 3 размещены в узле

4подачи этих масс. BнyтpiИ корпуса 1 на роторе 2 закреплен ди-гск 5, в котором выполнены балансировочные камеры 6. На торце диска 5, ОбращеннОМ к узлу 4 подачи компенсирующих масс 3, вылолнены приемные концентричные пазы 7, каждый из которых соединен каналом 8 с соответствующей балансировочной камерой 6. Узел 4 подачи компенсирующих масс 3 снабжеи питателем 9, выходиой участок которого расположен под углом менее 90° к направлению оси вращения ротора в вертикальной и гор изонтальной плоскостях. В диске 5 выполнены эксцентричные выточки 10, соединенные с концентричными пазами 7, а в зоне максимального удаления от направления оси вращення ротора 2 - с балансировочными камерами 6.

В мессе минимального удаления эксцентричной выточки 10 от направления оси вращения ротора устройство снабжено сегментом с рабочими лопатками 11 (фиг. 6) компрессорной ступени для предотвращения остановки компенсирующих масс 3 в этой зоне.

Каждая эксцентричная выточка 10 в месте наибольшего удаления от направления оси вращения имеет скос 12 (фиг. 3), образованный двумя плоскостями, касательными к окружности внешнего ойвода выточки 10 радиуса R, для фиксации компенсирующей массы (щарика) 3. Эксцентричные ВЫТ10чки 10 наклонными 8 и радиальными 13 каналами соединены с балансировочными камерами 6. На входе в камеры 6 установлены запорные болты-отражатели 14. Глубина радиальных каналов 13 выбрана таким образом, чтобы первый шарик (компенсирующая масса), упавший на дно канала, перекрыл доступ к наклонному каналу 8 следующему щ-арику.

Камера 6 снаблсена сбросным каналом, закрытым пробкой 15, (фиг. 2) и дренажными отверстиями 16 для удаления конденсата. Потолочная часть камеры 6 имеет двойной уклон для плотной упаковки компенсирующих масс в расчетном месте расположения регулируемого дисбаланса.

В диске 5 имеется системна каналов 17 с заглушками 18, заканчивающихся сопловыми отверстиями 19 (показано пунктиром на фиг.

5-и 6) для принудительной вентиляции выточки 10 подачей рабочего тела (пар-а) по стрелке Д S случае возникновения большого разрежения за дисками 5 (например, в последних ступенях паровых турбин).

Балансировочный паз 20 предназначен для введения дополнителвной неуравновешенной массы.

Устройство работает следующим образом. Двигаясь по каналу 8 узла 4 подачи, компенсирующая масса (щарик) 3 проходит концентричный кольцевой паз 7 и, многократно отскакивая от стенок выточки 10 под действием сил трения, начинает набирать окружную скорость, соответствующую частоте вращения ротора. При этом шарик находится в неравномерном поле центробежных сил, определяемых смещением оси -выточки 10 и оси вращения ротора 2, вызывающих скатывание шарика к области с наибольшим удалением от направления оси вращения.

Попав в зону действия (максимальных центробежных сил, шарик 3 фиксируется юкосом 12, откуда по наклонному желобу канала 8 под влиянием все возрастающей центробежной силы проскакивает радиальный канал 13 и, ударившись о болт-отражатель 14, попадает в балансировочную камеру 6. Траектория пути следования шарика в балансировочную камеру 6 меняет свое направление таким образом, что практически исключено его выпадание из камеры при останове ротора. Этой

цели и служит болт-отражатель 14, препятствующий своей нижней частью возврату массы щариков из камеры (фиг. 2). Кроме того, организовано самозапиравие радиального канала первым шариком, упавщим на его дно и

препятствующим тем самым обратному проскакиванию в наклонный канал 8. Число балансировочных |камер 6 может быть любым, но не менее трех, что позволяет, варьируя числом шариков в камерах, меиять величину

и угол установкИ дисбаланса в данном сечеНИИ.

Формула изобретения

1. Устройство для балансировки роторов, например, турбомашин, содержащее корпус, жестко связываемый с ротором, компенсирующие массы, узел подачи компенсирующих масс, размещенный в корпусе, и закрепляемый на роторе диск с балансировочными камерами, на торце которого, обращенном к узлу подачи ко1мпенсирующих масс, выполнены приемные концентричные пазы, каждый из которых соединен каналом с соответствующей балансировочной камерой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, узел подачи компенсирующих масс снабжен питателем, выходной участок которого расположен под углом менее

90° к направлению оси вращения ротора в вертикальной и горизонтальной плоскостях, в диске выполнены эксцентричные выточки, соединенные с концентричными пазами, а в зоне максимального удаления от направления

оси вращения ротора-с балансировочными камерами.

2. Устройство по :П. 1, о т л и ч,а ю щ е е с я тем, что оно снабжено установленным В месте минимального удаления эксцентричной

выточки от направления оси вращения ротора

сегментом с .рабочимИ лопатками комлрессорной ступени для предотвращения сстановки компенсирующих масс в этой зоне.

3. У€Т. по п. 1, отличающееся

Д

TeMj ЧТО рабочая поверхность ЭКСЦентрИЧНОй выточки образована .двумя симметричными ветвями спирали, например спирали Архимеда.

16

/

19

IPU6.ff