Устройство для балансировки полых роторов

(19 (1 11 6 01 И 1/26 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТ Н АВТОРСН(:Ь 81 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(21) 2630875/25-28 (22) 1907 78 (46) 07.04.83. Бюл. й 13 (72) В.И.Боровлев и В.А.Иорозов .(71) Научно-исследовательский институт горной механики и технической кибернетики им. И.М, федорова (53) 620. 105: 351.24 (088.8) .(56) 1.Колесник Н.В. Статическая и динамическая балансировка. И., Машгиз, 1954, с.51-53.2Патент Великобритании М 1454714, кл. 6 01 М 1/36, 1975 (прототип) (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ ПОЛЫХ РОТОРОВ, содержащее обойму, закрепляемую внутри ротора, сооснои"последовательно расположенные и взаимодействующие друг с другом ограни-. чительную втулку, цилиндрические баА19 Р 167 Ю 71 ЛУ лансировочные грузы и пружинный фиксатор, установленные внутри обоймы, приспособление для поворота грузов вокруг своей оси, о т л и ч а ю щ е ,е с я. тем, что,с целью повышения производительности, на взаимодей,ствующих торцевых поверхностях ограничительной втулки и грузов выполнен зубчатые насечки, грузы выполнены со сквозным концентрическим вырезом и глухим эксцентрическим отверстием, приспособление для поворота грузов выполнено в виде ключа, рабочая головка которого имеет выступ, при это диаметр выреза в грузах превышает диаметр стержня ключа, а выступ рабо чей головки ключа предназначен для взаимодействия с глухими отверстиями грузов.10 ч 76 2 1 1 ОИзобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано при балансировке тел вращения, имеющих полый вал, в частности роторов энергетических машин.Известно устройство для баланси,ровки полыхроторов,содержащее кольце. вую обойму и балансировочные грузы, установленные внутри обоймы 1 11,Недостатком устройства является 1 необходимость выполнения в роторе специальной кольцевой полости, что не всегда возможно из-за его конструктивных особенностей, а также большое число грузов и малый статический момент, создаваемый каждым иэ них при балансировке. Это затрудняет балансировку и повышает ее трудоемкость.Наиболее близким по технической 2 сущности к изобретению является устройство для балансировки полых роторов, содержащее обойму, закрепляемую внутри ротора, соосно и последовательно расположенные и 2 взаимодействующие друг с другом ограничительную втулку, цилиндричес. кие балансировочные грузы,и пружинный фиксатор, установленные внутри обоймы, и приспособление для поворота грузов .вокруг своей оси.Балансировочные грузы закреплены попарно в шлицах в различных плос-" костях коррекции и могут быть повернуты во множество угловых положений а приспособление для поворота грузов выполнено в виде отвертки. Обойму при балансировке извлекают иэ полой части ротора, переставляют в ней балансировочные грузы с помощью отвертки в требуемое положение и вновь закрепляют устройство в полойчасти ротора 1. 2. 3 45 Я Однако известное устройство требует частичной своей разборки. Этообусловлено тем, что балансировочныегрузы смонтированы на внешней частиобоймы, и их наружные окружные поверхности выполняют роль посадочныхмест в полой части ротора. Раздельный поворот каждого балансировочногогруза непосредственно внутри роторапри такой конструкции балансировочного устройства невозможен. Это снижает производительность балансировки,Цель изобретения - повышение про-,изводительности балансировки. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для балансировки полых роторов, содержащем обойму, закрепляемую внутри ротора,соосно и последовательно расположенные и взаимодействующие друг сдругом ограничительную втулку, цилиндрические балансировочные грузы и пружинный фиксатор, установленные внутри обоймы, приспособление для поворота грузов вокруг своей оси, на взаимодействующих торцевых поверхностях ограничительной втулки и грузов выполнены зубчатые насечки, грузы выполнены со сквозным концентрическим вырезом и глухим эксцентрическим отверстием, приспособление для поворота грузов выполнено в виде ключа, рабочая головка которого имеет выступ, при этом диаметр выреза в грузах превышает диаметр стержня ключа, а выступ рабочей головки ключа предназначен для взаимодействия с глухим отверстием грузов.На фиг. 1 изображена часть обоймы в одной из плоскостей коррекции, разрез;на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.1; на" фйг.Ц - ключ для поворота балансировочных грузов. Устройство содержит обойму 1,закрепляемую внутри ротора ( не показан) соосно и последовательно расположенные и взаимодействующие друг с другом ограничительную втулку 2, цилиндрические балансировочные грузы 3-5 и пружинный фиксатор 6, установленные внутри обоймы 1. Каждый из грузов 3-5 выполнен в виде втулки 7(8,9) и жестко закрепленного в ней толстостенного полуцилиндра 10(11,12) в котором выполнен сквозной концентрический вырез 13(11,151, и глухое эксцентрическое отверстие 16 17,18), а на взаимодействующих торцевых поверхностях ограничительной втулки 2 и втулок 7-9 грузов 3-5 выполнены зубчатые насечки 19-24. Устройство содержит также яриспособление для поворота грузов 3-5, выполненное в виде ключа 25, состоящего иэ круглого стержня 26, с одного конца которого имеется ручка 27, а с другого - Г-образно выступающая рабочая головка 28 с выступом 29. Вдоль всего стержня 26 имеются метки 30, возле которых нанесены знаки 31.30104Пружинный фиксатор Ь выполнен ввиДе втулки 32, закрепленной в обойме1, и пружины 33,Грузы, 3-5 имеют возможность пере"мещаться внутри обоймы 1 свободнои удерживаются в фиксированном положении за счет осевого усилия, создаваемого предварительно сжатой пружи,ной 33 фиксатора 6. Для обеспечениясвободного перемещения балансировочных грузов 3-5 внутри обоймы 1 поверхности их соприкасания могутбыть покрыты смазкой,. а сами соприкасающиеся детали выполнены из нержавеющего материала. Толстостенные по- Илуцилиндры 10-12 закреплены жесткок внутренней поверхности втулок 7-.9таким образом, что общий центр тяжести кольцевого груза оказывается наиболее удаленНым от оси втулки, т.е, 29от оси вращения ротора, а момент отдисбаланса каждого крайнего груза3 и 5 равен половине моментесреднего груза 4. Это сделано для того,чтобы при расположении полуцилийдра И11 в противофазе диаметрально противоположно) по отношению к двумкрайним полуцилиндрам 10 и 12, рас.полагаемым обычно в одной фазе поотнбшению друг к другу, общий момент зфот дисбаланса общего дисбаланса грузов 10-12 был равен нулю. При расположении всех трех грузов 10-12в одной фазе момент от их дисбалансамаксимален. Величина этого максимального момента должна быть несколькобольше или равна максимально возможному моменту от дисбаланса ротора вданной плоскости коррекции. При любом фазовом положении грузов 10- 12в обойме 1 образуется сквозноецентральное отверстие 34 и чередующиеся вдоль оси балансировоцнойтрубы под разными углами свободныепромежутки 35 фиг.2 и 3) Устройство работает следующимобразом. 76 4Со свободного конца вала ротора, куда обычно выходит обойма 1, в нее заводят клюц 25 таким образом, цто стержень 26 все время движется вдоль сквозного отверстия 34, а Г-образно выступающая рабочая голов ка 28 последовательно проходит свободные промежутки 35, Так как . промежутки 35 могут быть расйоложены йод разными углами, то после того, как рабочая головка 28 упрется, например, в торец груза 4 (фиг.2), ключ необходимо поворачивать до тех пор, пока рабочая головкавновь окажется против очередного свободного промежутка 35, и ключ 25 можно будет продвинуть до следующего упора. Возле какого груза находится рабоцая голов. ка 28 ключа 25 определяют по меткам 30 и знакам 31 на стержне 26 ключа 25, которые обозначают номера грузов 3-5 в данном роторе. Достигнув требуемого балансированного груза 3-5 и повернувключ 25, его не продвигают дальше, а вводят в эацеппение, например, с грузом 4. Ключ 25 вводят в зацепление таким образом, чтобы выступ 29 рабочей головки 28 попал в глухое отверстие 16 на торце полуцилиндра 1,0. После этого тянут ключ 25 на себя, сжимают пружину 33 и выводят из зацепления зубчатые насечки 21 и 22, В оттянутом положении поворачивают груз 4 на необходимый угол и отпускают его, вводят в зацепление зубцатые насечки 21 и 22 и освобождают ключ 25.Использование предлагаемого устроиства для балансировки полых роторов позволяет исключить демонтажные работы при коррекции дисбалансов, что повышает производительность балансировки. Данное техническое решение особенно эффективно при использовании его в крупных энергетичеСких машинах, например турбогенераторах, газотурбинных двигателях, турбокомпрессорах.1010476 ЮиИ аказ 2468/30 Тираж 871 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 11.3035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5