Балансировочное устройство

(22)Заявлено 21.04.81 (21) 3279986/2с присоединением заявки РЙ -,Г. Еськов, В,АПетрушевский, Ю.Ги В.А. Соколов Авторы иэобретени л 1) Заявитель(54) БАЛАНСИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВ золотник в Форме шара, размещенныи в ней, диаметрально расположенные снаружи камеры балансировочные резервуары с поршнями, разделяющими их на балансировочные и управляющие полости, заполненные жидкостью, трубопроводы, радиально соединяющие между собой балансировочные полости резервуаров и камеру - с управляющими полостями резервуаров, расположенныев горизонтальной плоскости, и источник жидкости, связанный с распределительной камерой 1 2 1 йства естного но рабо Недостатком и является то, что 5 на докритических Целью иэобрет диапазонаает то ращения ся расш частотах ния явля алансировочных часрение тот. Поставленная цел что балансировочное держащее вертикальн цилиндрическую расп меру, золотник в фо достигается тем, устройство, сорасположенную еделительную каме шара, размеИзобретение относится к машиностроению и предназначено для балансировки вращающихся обьектов, например ротора центрифуги,Известно устройство для балансировки ротора в процессе вращения, содержащее балансировочные резервуары,выполненные на роторе и заполняемыежидкостью при балансировке, и камеру,образованную полым телом вращенияи валом ротора, соединенную с каналами для непрерывной подачи жидкостии с балансировочными резервуарами,диаметрально противолежащими местувыхода трубки из камеры ( 1)Недостатком этого устройства является ограниченный диапазон балансировочных частот, не превышвющий критической частоты вращения ротора.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является балансировочное устройство, содержащее вертикально расположенную цилиндрическую распределительную камеру,оов -.,33 10щенный в ней, диаметрально расположенные снаружи камеры балансировоцныерезервуары с поршнями, разделяющимиих на балансировочные и управляющиеполости, заполненные жидкостью, трубо-проводы, радиально соединяющие междусобой балансировочные полости резервуаров и камеру - с управляющими полостями резервуаров, расположенные вгоризонтальной плоскости, и истоц Оник жидкости, связанный с распределительной камерой, снабжено дополнительными трубопроводами, соединяющими управляющие полости с распредели"тельной камерой так, цто их входы рас положены в плоскости, параллельнойплоскости расположения входов основных трубопроводов, соединяющих камерус управляющими полостями резервуарови смещены на угол до 180", и обратными клапанами, каждый из которых расположен на выходах трубопроводов, азолотник подпружинен в осевом направлении.На фиг. 1 схематически изображенопредлагаемое балансировочное устройство, разрез, на фиг. 2 - сечениеЯ-А на фиг, 1,Устройство содержит вертикальнорасположенную цилиндрическую камеру1, золотник 2 в форме шара, размещенный в ней, диаметрально расположенные снаружи камеры 1 балансировочные резервуары 3 с поршнями 4, разделяющими их на балансировоцные полости 5 с тяжелой жидкостью и управляю- фщие полости 6, заполненные жидкостью,трубопроводы 7, радиально соединяющие между собой балансировочные полости 5 резервуаров 3, и трубопроводы 8, через обратный клапан 2 соединяющие камеру 1 с управляющимиполостями 6 резервуаров 3, расположенные в горизонтальной плоскости.Обратные клапаны 9 открываютсяв сторону распределительной камеры 1.45Количество балансировочных резервуаров 3 - не менее двух при балансировке ротора 10 в заданной плоскости,проходящей через геометрическую осьротора, Для балансировки ротора 10в плоскости, проходящей перпендикулярно геометрицеской оси, цисло балансировоцных резервуаров 3 должнобыть не менее четырех. Золотник 2опирается на тягу 11, подпружиненнуюпружиной 12, Максимальная велицинаперемещения пяты 11 ограничена ходомштока 13 пяты 11, который упирается 04789 4в поверхность распределительной камеры 1. Подвод жидкости в распределительную камеру 1 осуществляется от источника жидкости высокого давления, например, насоса (ые показан )через обойму 14 и входное отверстие 15, Для ограничения хода золотника 2 в сторону входного отверстия 15 установлена диафрагма 16 с отверстиями. Выход жидкости из распределительной камеры 1 осуществляется через выходное отверстие 17 в обойму 18, из которой жидкость отводится к насосу. Ближе к отводной обойме 8 в распределительной камере 1 выполнен ряд дополнительных трубопроводов 19 с обратными клапанами 20, которые подключены к трубопроводам 8 между обратными клапанами 6 и балансировочными резервуарами 3, Обратные клапаны 20 также открываются в сторону распределительной камеры 1. Источник жидкости высокого давления (насос )обеспечивает подвод жидкости в распределительную камеру с разлицными расходами и давлением, При меньшем давлении (меньший расход) золотник 2 располагается у входов в трубопроводы 8, при большем (бопьший расход) - у входов в дополнительные трубопроводы 19. При этом балансировочные резервуары 3 смещены относительно входов в трубопроводы 8 на угол 0-90, а относительно входов в дополнительные трубопроводы 19 на угол 60-180 . Ротор 1 О подвешен на упругих растяжках 21, которые прикреплены, например, к обоймам 14 и 18.Устройство работает следующимобразом.Ротор 10 подвешенный на упругих растяжках 21, приводится во вращение. От источника жидкости жидкость под давлением через обойму 14 и входное отверстие 15 подается в распределительную камеру 1, Далее жидкость проходит диафрагму 16 с отверстиями, протекает через зазор между золотником 2 и внутренней поверхностью распределительной камеры 1 и удаляется через выходное отверстие 17 и отводную обойму 18. За счет потерь давления в зазоре золотник 2, воздействуя на пяту 11, сжимает пружину 12 и располагается у входов в трубопроводы 8. При этом давление жидкости в трубопроводе 8 падает на величину скоростного напора жидкости при течении ее5 1004 в упомянутом зазоре. В то же время давление за золотником 2 остается выше, чем давление жидкости в зазоре. Поэтому обратные клапаны 9 открываются и,сообщают управляющие полости 6 балансировочных резервуаров 3 с распределительной камерой 1, а обрат" ные клапаны 20 закрываются, включая в работу трубопроводы 8 и выключая иэ работы дополнительные трубопрово- О ды 19. Давление жидкости, при котором золотник 2 располагается у входов ,в трубопроводы 8, соответствует докритической частоте вращения ротора 10. В этом случае балансировка осу з ществляется за счет отклонения золотника 2 от геометрической оси ротора 10. При смещении на докритических частотах вращения золотника 2, например, вправо, зазор между золотником 20 2 и внутренней поверхностью распределительной камеры 1 справа уменьшается, а слева увеличивается. Статическое давление в зазоре справа меньше, чем в зазоре слева, так как в 25 зазоре справа скорость течения жидкости больше, чем в зазоре слева. Под действием большего давления поршень 4 в балансировочном резервуаре 3 слева выдавливает балансировочную жид- Зо кость в балансировочный резервуар справа по трубопроводу 7. В результате, в балансировочном резервуаре 3 справа накапливается тяжелая балансировочная жидкость, компенсируя дис-З 5 баланс ротора 10 на докритической частоте вращения.При переходе вращения ротора 10 на закритические частоты вращения увеличивают давление и расход жидкас-ти через распределительную камеру 1. В этом случае потери скоростного напора при обтекании золотника 2 растут и золотник 2, воздействуя на пяту 11, дополнительно сжимает пружину.12 до тех пор, пока шток 13 пяты 11 не упирается в стенку распределительной камеры 1. Золотник 2 при этом зани-мает йоложение у дополнительных трубопроводов 19. Давление жидкости в трубопроводах 8 возрастает по сравнению с давлением в дополнительных трубопроводах 19, Обратные клапаны 9 закрываются; а обратные клапаны 20 открываются и управляющие полости 6 балансировочных резервуаров 3 оказываются сооб 5 щенными с распределительной камерой 1 через дополнительные трубопроводы19 с открытыми обратными клапанами. 789Процесс непрерывной балансировки ротора 10 при закритических частотах аналогичен указанному. При этом положение дополнительных трубопроводов 19 и балансировочных резервуаров 3 учитывает изменение поведения ротора при закритической частоте вращения.Конструкция балансировочного устройства обеспечивает непрерывную балансировку ротора как на докрити" ческих, так и закритических частотах вращения, что значительно расширяет диапазон балансировочных частот, а изменение давления жидкости на входе в распределительную камеру обеспечивает перемещение золотника, который вместе с обратными клапанами обеспечивает переключение устройства с одного режима вращения на другой.Формула изобретенияБалансировочное устройство, содержащее вертикально расположенную цилиндрическую распределительную камеру,золотник в форме шара, размещенный вней, диаметрально расположенные сна"ружи камеры балансировочные резервуары с поршнями, разделяющими балансировочные и управляющие полости, заполненные жидкостью, трубопроводы,радиально соединяющие между собойбалансировочные полости резервуарови камеру " с управляющими полостямирезервуаров, расположенные в горизонтальной плоскости, и источник жидкости,связанный с распределительнойкамерой, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения диапазона"балансировочных частот, оноснабжено дополнительными трубопроводами, соединяющими управляющие полости с распределительной камерой так,что их входы расположены в плоскости,параллельной плоскости расположениявходов трубопроводов, соединяющихкамеру с управляющими полостями реозервуаров, и смещены на угол до 180,и обратными клапанами, каждый изкоторых расположен на выходах трубопроводов, а золотник подпружиненв осевом направлении.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 257828, кл, С 01 М 1/38, 1969.2. Патент Франции М 2188161,кл. С 01 М 1/36, 1977 (прототип).100789 оставитель А. Кося орректор Н.Кор оль фактор А хред А . Бабине Чу Заказ 18 б 8/ писное ВНИИПИ 1130 илиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул. Проектная,Тираж 871 осударственного елам изобретений Москва, Ж, Ра митета СССР открытий ская наб., д