Устройство для балансировки роторов

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 556366 Союз Советских Социалистических Республик61) Дополнительное к авт, свид-ву22) Заявлено 20.01,75 (21) 2098024/с присоединением заявки23) Приоритет 51) М, Кл.в б 01 М 1/32 Государственнын комитеСовеа министров СССРпо делам изобретенийи открытий Опубликован.24 (088,8) 77. Бюллетень1 ата опубликования описания 16.05.7(72) Авторы изобретени А. Дон, Г. И. Кузьмин, А. Н. Потапов, А. 3, Скоморовск В, М. Тараканов и Г, Ш, Шварцман Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф, Э, Дзержинского71) Заявител ЛЯ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРОВ 54) УСТРОЙС льной и таиген иа Изобретение относится к областй тур 60. строения и может быть использовано для балансировки роторов паровых и газовых турбин.Известны устройства, осуществляющие принудительное центрирование оси инерции ротора с осью вращения исполнительными механизмами.Однако такие устройства непригодны для балансировки тяжелых роторов энергетиче- И ских турбин из-за своих габаритов и сложности конструкции.Известно устройство для балансировки роторов, например, турбомашин, содержащее корпус, жестко связываемый с ротором, ком пснсирующие массы, узел подачи компенсирующих масс, размещенный в корпусе, и закрепляемый на роторе диск с балаисировочными камерами, на торце которого, обращенном к узлу подачи компенсирующих масс, выполнены приемные концентричные пазы, каждый из которых соединен каналом с соответствующей балансировочной камерой,Однако это устройство ненадежно в работе, так как не исключено выпадание шарика из паза при прямом ударе о вертикальную стеньку из-за того, что вектор абсолютной .корости шарика, попадающего в паз, перецдикулярен к плоскости балансировочного диска и не имеет радиа ц льной составляющих.Цель изобретения - повышение надежности устройства.;Цля достижения этой цели 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 концентричньгми пазами, а в зоне максимального удаления от направления оси вращения ротора - с балансировочными камерами.,устройспво может быть снабжено установленным в мессе минимального удаления эксцентричной выточки от направления оси вращеиия ротора,сегментом с рабочими лопатками компрессорной ступени для предотвращения остановки компвноирующих масс в этой зоне.Рабочая поверхность эксцентричной выточки мсокет быть образована двумя симметричными ветвями спирали, например спирали А 1 рхимеда.На фиг. 1 изображен поперечный разрез устройства в зоне подачи компенсирующих масс; на фиг. 2 - разрез по А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б - Б на фиг, 1; на3фиг, 4 - вид по стрелке В на фиг, 1; на фиг.5 - то яе, что на фиг. 1, в зоне минимального удаления эксцентричной выточки от направленная оси вращения ротора; на фиг. 6 - сечение по Г - Г на фиг. 5.Устройство для балансировки содержит корпус 1, жестко связываемый с ротором 2. Компенсирующие массы 3 размещены в узле 4 подачи этих масс. Впудри корпуса 1 на роторе 2 закреплен диск 5, в котором выполнены балансировочные камеры 6. На торце диска 5, обращенном к узлу 4 подачи компенсирующих масс 3, выполнены приемочные концентричные пазы 7, какдый из которых соединен каналом 8 с соответствующей балансировочной камерой 6, Узел 4 подачи компенсирующих масс 3 снабжен питателем 9, выходной участок которого расположен под углом менее 90 к направлению оси вращения ротора в вертикальной и горизонтальной плоскостях, В диске 5 выполнены эксцентричные выточки 10, соединенные с конценъричными пазами 7, а в зоне максимального удаления от направления оси вращения ротора 2 - с балансировочными камерами 6.В мессе минимального удаления эксцентричной выточки 10 от напра 1 вления 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 наплавления оси вращения имеет скос 12 (фиг, 3), образованный двумя плоскостями, касательными к окружности внешнего обвода выточки 10 радиуса Я, для фиксации компенсирующей массы (шафарика) 3. Эксцентричные выточки 10 наклонными 8 и радиальными 13 каналами соединены с балансировочными камерами 6. На входе в камеры 6 установлены заполярные 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 шарику.Камера 6 снабжена сбросным каналом, закрытым иробкой 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 раоположения регулируемого дисбаланса.В диске 5 имеется система каналов 17 с заглушками 18, заканчивающихся сопловыми отверстиями 19 (показано, пунктиром на фиг.5 и 6) для принудительной вентиляции выточки 10 подачей рабочего тела (пара) по стрелке Д;в 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, ком.пенспрующая масса (шарик) 3 проходит концентричный кольцевой паз 7 и, многократно5 отскакивая от стенок выточки 10 под действием оил трения, начинает набирать окружную скорость, соответствующую частоте вращения ротора. При этом шарик находится внеравномерном поле центробежных сил, оп 1 ре 10 деляемых смещением оси выточки 1 О,и осивращения ротора 2, вызывающих с 1 катываниешарика к области с наибольшим удаленнемот направления оси вращения,Попав в зону действия максимальных цен 15 тробежных сил, шарик 3 фиксируется окосом12, откуда по наклонному яелобу канала 8под влиянием все возрастающей центробежной силы проскакивает радиальный канал 13и, ударившись о болт-отражатель 14, попа 20 дает в балансировочную камеру 6. Траектория пути следования шарика в балансир(овочную камеру 6 меняет свое направление такимобразом, что практически исключено его выпадание из камеры при останове ротора. Этой25 цели и служит болт-отражатель 14, препятствующий своей нижней частью возврату массы шариков из камеры (фиг. 2). Кроме того,организовано самозапиракие радиального канала первьим шариком, упадавшим на его дно иЗо препятствующим тем самым обратному про.скакиванию в наклонный канал 8, Число балансировочных камер 6 может быть любым,но не менее трех, что позволяет, варьируячислом шариков в камерах, менять величинуд 5 и угол установки дисбаланса в данном сечении.Формул а изобретения 40 45 50 55 60 65 1, Устройство для балансировки роторов, например, турбомашин, содержащее корпус, жестко связываемый с ротором, компенсирующие массы, узел подачи компенсирующих масс, размещенный в кориусе, и закрепляемый на роторе диск с балансировочными камерами, на торце которого, обращенном к узл подачи компенсирующих масс, выполнен ны приемные концентричные пазы, каждыи из которых соединен каналом с соответствующей балансировочной камерой, о тл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, узел подачи компенсирую. щих 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, со. единенные с концентричными пазами, а в зо. не максимального удаления от направления ссп вращения ротора - с балансировочными камерами,2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено установленным в ме. сте минимального удаления эксцентричной выточки от направления оси вращения ротора556366 Составитель Н, Моисеева Техред О. Тюрина Редактор Н. Суханова Корректор Н. Аук Заказ 991/3 Изд.402 Тираж 1106 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4 5Типография, пр. Сапунова, 2 сегментом с .рабочими лопатками,компрессорной ступени для предотвращения остановки компенсирующих масс в этой зоичке.3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем что рабочая поверхность эксцентричной выточки образована двумя симметричными ветвями спирали, нанример спирали Архимеда.