Устройство для регулирования осевого усилия ротора турбомашины

(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ но нагов е регулибин. - М ОВАНИЯ ОМАШИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Брянский институт транспоршиностроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОСЕВОГО УСИЛИЯ РОТОРАТУРБНЫ(57) Изобретение относится к турбиностроению и позволяет повысить надежность в работе. При смещении ротора 1 с диском 2 напряжение, индуцируемое в одной из вторичных обмоток 4 и 5 индуктивного датчика 3, увеличивается, что приводит к созданию в одном из электромагнитов 7 или 8 электромагнитной силы, под действием которой ротор 1 с диском 2 перемещается в исходное положение. Сигналы с датчика 3 воздействуют на электромагниты 7 или 8 черезусилители 14, формирователи 15 импульсов, компаратооы 16, силовой блок 10 и выпрямитель 11, такое выполнение устройства позволяет повысить его надежность, 1 ил.30 50 55 Изобретение относится к машиностроению, а именно к турбостроению, и может быть использовано при изготовлении турбомашин.Известно устройство для выключения 5 турбомашины, содержащее датчик реле осевого сдвига ротора и исполнительное устройство, отключающее турбомашину при недопустимом износе или выплавлении упорных подшипников турбины. 10Однако это техническое, решение не предусматривает автоматическое регулирование величины осевого усилия ротора, действующего на упорный подшипник при работе турбины на различных режимах, что 15 снижает надежность работы упорного подшипника и турбоагрегата в целом.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для выключения турбомашины, содержа щее ротор с диском, индуктивный датчик с обмотками, охватывающий край диска, и электрическое реле осевого сдвига ротора, регистрирующее осевое положение ротора и отключающее турбомашину при недопу стимом износе или.резком, изменении величины и знака осевого усилия.Недостатком известного устройства является отсутствие автоматического регулирования величины осевого усилия ротора турбомашины, действующего на упорный подшипник. Это снижает надежность работы турбомашины.Цель изобретения - повышение надежности турбомашины путем, автоматического 35регулирования величины осевого усилия ротора. Указанная цель достигается в устройстве для регулирования осевого усилия ротора турбомашины, содержащем ротор с диском и индуктивный датчик с первичной, первой и второй вторичными обмотками, охватывающий край диска, ротор снабжен регулирующим органом, включающим первый 45и второй кольцевые электромагниты, размещенные в корпусе турбомашины и установленные с двух сторон диска симметрично относительно ротора, выпрямители, силовой блок, источник питания и две цепи управления силового блока, в каждой из которых последовательно соединены усилитель, формирователь импульсов и компаратор. Электромагниты подключены к источнику питания через выпрямители и силовой блок, а вторичная обмотка индуктивного датчика через цепи управления, силовой блок и выпрямители соединена с электромагнитами, при этом первая вторичная обмотка подключена к второму электромагнитному, а вторая - к первому электромагниту.На чертеже изображена принципиальная схема устройства для регулирования осевого усилия ротора турбомашины.Устройство содержит ротор 1 турбомашины с диском 2 и индуктивный датчик 3, который охватывает край диска 2 и имеет первичную обмотку 4, а также первую 5 и вторую 6 вторичные обмотки, Ротор 1 снабжен регулирующим органом, включающим первый 7 и второй 8 электромагниты, размещенные в корпусе 9 турбомашины и установленные с двух сторон диска 2 симметрично относительно ротора 1, силовой блок 10, смонтированный на тиристорах, выпрямители 11, источник 12 питания переменного тока и две цепи 13 управления силового блока 10, в каждой из которых последовательно соединены усилитель 14, формирователь 15 импульсов и компаратор 16, Электромагниты 7 и 8 подключены к источнику 12 питания через выпрямители 11 и силовой блок 10.Вторичные обмотки 5 и 6 индуктивного датчика 3 через цепи 13 управления, силовой блок 10 и выпрямители 11 соединены с электромагнитами 7 и 8. При этом первая вторичная обмотка 5 индуктивного датчика3 подключена к второму электромагниту 8, а вторая, вторичная обмотка 6 - к первомуэлектромагниту 7.Устройство работает следующим образом.В исходном положении при работе турбомашины ротор 1 одинаково удален от сердечников первой 5 и второй 6 вторичных обмоток индуктивного датчика 3, На его первичную обмотку 4 подают переменное напряжение, а на компараторы 16 цепей 13управления - опорный сигнал от внешнего устройства в виде определенного по величине напряжения (не показан). Синусоидальные напряжения, индуцируемые во вторичных обмотках 5 и 6, равны между собой по величине и поступают параллельно в цепи 13 управления, где усиливаются в усилителях 14, после чего преобразуются в прямоугольную форму в формирователях 15 импульсов. Сформированные указанным образом импульсы напряжения поступают на вход компараторов 16, где происходит сравнение с опорным сигналом, В исходном положении величина импульсов тока на входе в компараторы 16 меньше опорного сигнала, силовой блок выключен и электрический ток на электромагниты 7 и 8 от источника 12 питания не поступает. Диск 2 с ротором 1 не меняет своего первоначального положения.1710787 рой кольцевые электромагниты, размещенные в корпусе и установленные с двух сторон диска симметрично относительно ротора, силовой блок, выпрямители, источник питания и две цепи управления силового блока, в каждой из которых последовательно соединены усилитель, формирователь импульсов и кояпаратор. Электромагниты подключены к источнику питания через выпрямители и силовой блок, а вторичная обмотка индуктивного датчика через цепи управления, силовой блок и выпрямители соединена с электромагнитами. При этом первая вторичная обмотка подключена к второму электромагниту, а вторая - к первому электромагниту. Благодаря автоматическому регулированию величины осевого усилия ротора обеспечивается повышение надежности турбомашины. 5 10 15 ( 20 Формула изобретения Устройство для регулирования осевогоусилия ротора турбомашины, имеющей ротор с диском, содержащее индуктивный двт 25 чик с первичной и первой и вторрй вторичными обмотками, охватывающий крайдиска,отличающееся тем,что,с целью повышения надежности устройства для регулирования осевого усилия ротора рующий орган, включающий первый и второй кольцевые электромагниты, размещенные в корпусе и установленные с двух сторон диска симметрично относительно ротора, оно дополнительно содержит силовой блок, выпрямители, источник питания и две цепи управления силового блока, выполненные каждая в виде последовательно соединенных усилителя, формирователя импульсов и компаратора, первый и второй электромагниты подключены к источнику питания через выпрямители и силовой блок, а первая и вторая вторичные обмотки индуктивного датчика через цепи управления, силовой блок и выпрямители подключены соответственно к второму и первому электромагнитам. 35 40 45 50 Составитель В.КолясниковТехред Л.Моргентал Корректор Т,Палий Редактор Н.Тупица 1Заказ 322 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 При смещении ротора 1 с диском 2 турбомашины, найример, вправо напряжение,индуцируемое во второй вторичной обмотке6 индуктивного датчика 3, увеличивается ипосле усилителя 14 и формирователя 15 импульсов поступает в компаратор 16. Величина этого напряжения превышает величинуопорного сигнала компаратора 16, что обеспечивает включение силового блока 10 иподачу питания через выпрямители 11 напервый электромагнит 7 регулирующего органа.Под действием создаваемой первымэлектромагнитом 7 электромагнитной силыротор 1 с диском 2 турбомашинй перемещается в исходное положение. В результатенапряжение во второй вторичной обмотке 6. индуктивного датчика 3 после усилителя 14и формирователя 15 импульсов и компаратора 16 становится меньше величины опорного сигнала. Силовой блок 10 отключаетпитание первого электромагнита 7, и перемещение ротора 1 с диском 2 турбомашиныпрекращается.При смещении ротора 1 турбомашиныво время работы влево устройство действует аналогично,Таким образом, при изменении действующей на ротор 1 турбомашины осевойсилы в электромагнитах 7 или 8 (в зависимо-,сти от направления усилия) возникает электромагнитная сила, компенсирующаяизменение осевого усилия на рсгор 1 турбомашины. Это позволяет автоматически поддерживать нагрузку на упорный подшипникна заданном уровне при изменении режимов работы турбомашины,Технико-экономические преимуществаизобретения заключаются в том, что в изве-стном устройстве отклонение турбомашиныпроисходит только при недопустимом износе или резком изменении величины и знакаосевого усилия. Это происходит при срабатывании электрического реле осевого сдвига ротора.Предлагаемое устройство имеет регулирующий орган, включающий первый и вто 30 турбомашины, ротор которой имеет оегчли