Устройство для балансировки роторов Советский патент 1982 года по МПК G01M1/36 

( З ) УСТРОЙСТВО для БАЛАНСИРОВКИ РОТОРОВ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для дистанционной балансировки роторов машин в процессе их работы. Известно устройство для балансировки роторов, содержащее корпус и размещенные в нем механизмы корректировки, каждый из которых выполнен в виде втулки, кольца с эксцентричной массой из магнитного материала, охватывающего втулку, диск с эксцентричной массой и генератора волн,, который выполнен разъ емным из половин, соединяемых силовым приводом с помощью системы автоматического управления. Поворот диска и кольца осуществляется механизмом, выполненным в виде волновой передачи, а диск, кроме того, соединен гибким элементом с закрепляемой на роторе шестерней, что обеспечивает совместный з поворот ротора с диском D. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для балансировки роторов, содержащее корпус и размещенные в нем механизмы корректировки, каждый из которых имеет втулку, охватывающие ее iконцентричное и эксцентричное кольца магнитного материала, ролики, размещенные на приливах втулки и связывающие кольца с втулкой и между собой, а также электромагниты, закрепленные в . корпусе над внешней поверхностью каждого кольца С2. Недостатком устройств является их конструктивная сложность. Цель изобретения - упрощение конструкции . Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для балансировки роторов, содержащем корпус и размещенные в нем механизмы корректировки, каждый из которых имеет втулку, охватывающее ее эксцентричное кольцо.из магнитного материала и два электромагнита, закрепленные на корпусе, кольца выполнены с боковыми параллельн ми коническими поверхностями, на одк из которых выполнен обратный конус, на образующей втулке выполнен кольцевой паз, стенки которого параллельны боковым поверхностям кольца, установленного в кольцевом пазу с зазором, а электромагниты установлены так, то торцы их сердечников параллельны боковым поверхностям кольца. Кроме того, на параллельных конических поверхностях кольца и стенках паза втулки выполнены мелкомодульные зубчатые нарезки. На чертеже изображено устройство для балансировки роторов, общий вид. Устройство содержит корпус 1, размещенн 1е в нем механизмы 2 и 3 корректировки, каждый из которых выполнен в виде кольца 4 из магнитного материала с боковыми параллельными коническими поверхностями 5 и 6, причем на поверхности 6 выполнен обратный ко,нус 7, втулки 8, закрепляемой на роторе 9 , с кольцевым пазом на ее образующей, стенки 10 и 11 которого параллель ны бокдвым поверхностям 5 и 6 кольца М, которое установлено в кольцевом пазу с зазором, и двух электромагнитов 12 и 13, установленные на корпусе 1 так, что торцы .их сердечников 14 параллельны боковым поверхностям 5 и 6 кольца -4 и закреплены на нем. Параллельные конические поверхности 5 и 6 кольца А и стенки 10 и 11 паза втулки 8 могут быть выполнены также с мелкомодульными зубчатыми нарезками, что способствует повышению стабильности передачи движения от кольца 4 втулке 8, а следовательно, и ротору 9. Устройство содержит также подпружиненные фиксаторы 15, которые размещены в радиальных отверстиях колец 4. Устройство работает следующим образом. При вращении ротора 9 с помощью колец 4 в плоскости коррекции создается корректирующее воздействие, направленное на компенсацию неуравновешенности ротора 9. Величина корректирующего воздействия регулируется за счет изменения взаимного расположения колец 4 и определяется векторным сложением дис балансов колец 4, механизмов корректировки 2 и 3, а направление воздействия - положением колец Ц относительно ротора 9. Кольца 4 в процессе балансировки в соответствии с принятым алгоритмом поворачивают относительно ротора 9 до положения, при котором корректирующее воздействие равно дисбалансу по вели чине и противоположно по фазе, До и после балансировки каждое кольцо k закрепляется на роторе 9 с помощью подпружиненных фиксаторов 15 и вращается вместе с ним. Для того, чтобы повернуть кольцо 4 в сторону направления вращения ротора 3 включают электромагнит 12. Силовые линии магнитного поля, создаваемого электромагнитом 12, замыкаются через кольцо 4, выполненное из магнитного материала, в результате чего на кольцо k действует статическое кольцо усилие, направленное вдоль оси сердечника Tt. За счет углового расположения электромагнита 12 на корпусе 1 к оси ротора 9 статическое усилие имеет как радиальную, так и осевую составляющие. Кольцо 4 под действием этого усилия смещался в осевом и радиальном направлениях на величину зазора между поверхностями 5 и 10 кольца 4 и втулки В. В результате кольцо k прижимается к втулке 8, образуется пара внутренного зацепления, в которой ведущим элементом является ротор 9, а ведомым - кольцо 4. Взаимодействие кольца j и втулки 8 осуществляется по конусным поверхностям 5 и 10. Поскольку в образованной фрикционной (зубчатой) паре втулка 8 является внешним элементом, а кольцо внутренним, то скорость, вращения кольца 4 превышает скорость вращения ротора 9 и, следовательно, кольцо 4 начинает поворачиваться относительно ротора 9 в направлении, соответствующем направлению его вращения. В случае, если поворот кольца 4 в направлении вращения ротора 9 приводит к повышению уровня вибрации балансируемой машины (не показана), то электромагнит 12 выключают, прекращая тем самым поворот кольца k в указанном направле ии, и включают электромагнит 13, который создает статическое усилие, осевая составляющая которого направлена противоположно направлению действия осевой составляющей статического усилия, создаваемого электромагнитом 12. Кольцо 4 под действием статического усилия смещается в осевом и радиальном направлениях и образует с втулкой 8 пару ,внутреннего зацепления по конусным поверхностям 6 и 11. g этом случае кольцо k является внешним элементом, а втулка 8 внутренним и, следовательно, вращение кольца происходит в направлении, противопо