Способ динамического уравновешивания роторов турбомашин со сменными лопатками

ль а 7 аь Класс 461, 80.4 с 220242,СССР и 113101";6 г 011 1 ч лР 1 УдлЦ.зн ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Осадченк СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОГО УРАВНОВЕШИВАНИЯ РОТОРОВ ТУРБОМАЯИН СО СМЕННЫМИ ЛОПАТКАМИЗаявлено 18 н 1 оня 1956 г. аа М 554307 в Комите; но дела,"и нзоорете:и 5 и отнрыгп 11 при Совете Министров СССРИзобретение относится к способам динамического уравновешива 1 шя роторов турбомашин со сменными лопатками, основаннь 1 м на взвешивании лопаток, занесении полученных данных в таблицу, о 1 тределении положения и величины вектора неуравновешенности ротора с использованием данных таблицы.В настоящее время уравновешивание роторов лопаточных турбо.1 ашин производится снятием металла с их деталей или поста 1 рэвкой сп: - циальных грузов, для чего в конструкции роторов предусматривают изГотовление выступов для съема металла, выг 1 олпение рсзьоовых отпер стий в их деталях и, наконец, изготовление специальных деталей - флакцев, необходимость которых вызвана только этим способом диамического уравновешивания.Описываемое изобретение состоиг в том, что, с целью упрощения технологии уравновешивания путем отказа от применения персставпых грузов или снятия излишнего металла, взвешиванием определя:от весовые моменты лопаток относительно их оси вращения и грамм-сантиметрах, составля 1 от по этим даннь 1 м круговую д 11 аг 1 эамму, Отобоажа 1 О 1 цу 1 О распределение весовых моментов по венцу ротора, и по разностям весовых моментов производят перестановку лопаток. добиваясь требуемого уравновешенного состояния ротора турбомашинь 1 путем симметричного располохкения лопаток относительно плоскости, герпендикулярной к вектору неуравновешенности на круговой диаграмме.Второй особенностью предлагаемого способа динамического уравновешивания роторов турбомашин является то, что, с целью сокращения времени уравновешивания, лопаткине закрепленные в пазах замками, доводят до упора при помощи подпружиненного роликового прижима в процессе обкатывания последнего по вращающемуся роторному дискудля фиксации лопаток в этом положении цепробежными силами, прижимающими их к закраинам пазов,На фиг, 1 изображена установка для определения весовых моментов лопаток, представляющая собой весы, у которых одна из чаш заменена головко для крепления,1 опатки; на фиг. 2 - аблцы (круговые диаграммы) распределения весовых моментов лопаток, установленных в данном диске турбины, например, первой и второй ступени турбины; на фиг. 3 - роликовый прижим; на фиг. 4 -- инструмент - планшет; пя фиг. 5 - втулка осевого привода.В качестве примера для объяснения способа уравновешивания роторов используется установка для определения весовых моментов лопаток газовой турбины, рассчитанная для определения весовых моментов первой и второй ступени (фиг, 1). На чаше весов устанавливаются грузы с 1 с;еЙмОм момсь 1 тов В Грамм-сантиметрах (ясл 1), а на держателе ст кре сИтсс лопат:.я. Правое пС 10 становки должно быть равно радису спскя д 11 нп 011 ст пени даппОГО двиГ 11 теля. Няп 11 эимер, гр Положен;1 и ГО- ловки держателя я на штифта;с 1 - 1 - вторая ступень, а на штифтах П - .1 - первая ступень.Определение весового момента производится уравновешиванием грузами мо 1 епт 11, создяваемОГО лопаткаи, я результат заносится в тяоспцы-диаграммы (фпг. 2).При уравновешивании ротора турбины перестановкой лопаток необходимо стремится к тому, чтобы это уравновешивание было достигнуто за счет минимального количества переставленных лопаток (1 - 3 пары). Подоор переставленных лопаток должен производиться по разности их весовых моментов, которая должна быть равнойЛМ == -Т22 зп -где: Т - величина неуравновешенности ротора в гс,1 в плоскости диска;" - центральный угол между радиусами-векторами переставлепных лопаток.Следовательно, прп уравновешивании ротора перестановкой протиВоположных или ближайших к ним;1 опаток потребная разность их весовых момептон должна быть равной Нсловине неуравновешенности ротора по диску турбпцы Ь,1 И - = 0,5 Т,Роликовый прижим (фиг. 3), состоящий из ролика 1 с резиновым1;ольцом, вЛки 2, пружины 3, 1 учки 4, устанав;шьается на кожухе 5 баланспровочцой машицы и пре;Назначается для постановки всех лопатоктурбины на упорный ус в процессе динамического уравновешивания,что улучпает каче,"тво уравновешивания ротора. В процессе проведеия д 1 нямичсского равновсшивания ролисовый прижим пододят 1 с 1 эо 111 ру только в начале разгона ротора, сразу же после запуска машины Вте 1 енпе Времспи, пока 1 эотор сделает 1 гес 1 со;1 ько ОборотоВ,Рс,лик 1 оокатывается по вращающемуся диску и устанавливает лопатки без значительных усилий, поэтому его следует подводить к роторубез сильного прижима, во избежание быстрого износа резиновогоКО,1.Ца.,1 л полно;О устранения влияния осевого принода балансировочной1 яп 1 гИы ппс,;смстреп привод (фиг. 5), который п сочетании с спСС 1 Вуюции э,.сястичными муфтами позволяет Оыстро ееи В зяцеплс 1 иепривод с ротором, я также отсоединить ротор сп привода и повернутьего относительно всех элементов привода. Д,я этого используется конст.рукция ведущей втулки 6 роторов турбин.Для поворота ротора относительно привода следует нажать на штырь фиксирующей втулки 7, повернуть фиксирующую втулку до совпадения ее выступов со шлицами вала, сместить ведущую втулку в сторону дисков турбины, чем вывести ее из зацепления с осевым приводом, после чего нужно повернуть ротор ня 180 и вновь ввести в зацепление ведущую втулку с приводом. Далее можно производить запуск машины и производить проверку влияния привода.Таким образом, крутящий момент передается через :;утренне кольцо подшипника 8 на диск 9 со шлицами, далее через шлины 10 к ведуПей шлицевой втулке 6, а от нее на вал турбины.Рассоединением ведущей шлицевой Втулк 7) и диска 9 со шлпцами отсоединяют ротор от привода.Ниже при водгтся пример ряционялы 01 О Выбора персеЯвл 5 емых лопаток и распределения весовых логяток, устанавливаемых в заданном ди,"ке турбины.Пусть, например, ротор турбины имел и плоскости диск неу)ЯвноВешеннссть, равнуо 90 гс,1 и легкое .осто находится в радиальной плоскости, проходящей через иаз диска5.Е"ли ь противоположном пазу49 нли В )лик(Яих, .апример ЪЪ 50 и 48 находится такая лопатка, у которой вессой момент бо; ьше весового мсмента лопатки15 или б "ихкайших ММ 14 и 16 ня 90- =45 гсл, т. е. 170 - 125=-45 гс.)1, то ст;срестяпоки такой парь: 2лопаток ротор уравновешивается.Если В радиальной плоскости расположения неуавиовешс но.ти нет таких лопаток, перестановка которых может уряповесить рото., то подо)ра 1 от другую пару Лонао, 1)ясОло)ксых ге и О,.,ости 1 суравновешенности фиг, 2). При этом для улучшения качества подбора Выби 1)ают такие лонак, которые 1)асполо)копы симметрично Отюсите,ьно плоскости УУ, перпендикулярной к Вектору неуравновенгснности Т, так кяк олько акая пара Лопаток дает при перестановке равнодеиствующую, противополо)кнд направленную неуравновешенное ги ротора, Примеры таких пар лопаток помечены знаками;: -- . - -: 0 - 0:00 - 00 и т. д.Рз целях сскрацения Времени на у)ЯВОВСиивание ротора, а также числа запусков машины, о)кидаемый резусьтят от намеченных пе: е- СТЯ ПОВИС ЛОПЯ ТОК СЛЕДУЕТ ПРОВЕРЯТЬ С П)Ъ)11 ЬО 331 СТ." 11 Е Т 1.-151 Я 11 Г. та фиг. 4).Рассмотрим прием пользования плашетом 1 а том )ке примере,: о когда среди противоположных лопатс 1( пот тяких лопаток, которые удовлетворяют при их перестановке условию, обеспечиваюце;, у уравнОВешенносгь ротООя, тогда, устаноВиВ Острие,сумхарпО Пп(ялы и:1 ачшета против черты 15, закрепляют ее в этом положении винтом.Пользуясь заполненной таблицей Весовых мОмептов;Оияток, Выбирают пару лопаток симметрично расположенных относительно лопатки31 илибб, которые, в свою очередь, перпендикулярно установлены к лопатке15. Пусть лопатка23 легче лопатки40 ня 70 гсл.Установив шкалу планета легкая;Опятк 1 В положене 23 по диску, передвигают движок по этой шкале до черты 70 и определяют величину суммарной неуравновешенности, получаемой От перестановки лопаток23 и40, равную 90 гсл, что и требовалось.Следовательно, перестановка этой пары лопаток уравновешивает ротор. Можно произвести перестановку лопаток и проверочный запуск машины.107708Подбор лопаток для приведенного примера может быть рационален также и для следующих пар22 -41,21 -42 и т д., а также для лопаток, симметрично расположенных относительно лопатки66, т. е.67 -65,68 -63,59 -4 и т. д, Выбор лопаток, следовательно, большой, и практически ротор может быть уравновешен перестановкой одной, двух и максимум трех пар лопаток.Предмет изобретения1. Способ динамического уравновешивания роторов турбомашин со сменными лопатками, Основанный на взвешивании последних, занесении полученных данных в таблицу, определении положения и величины век 1 ора неуравновешенности ротора и производстве балансировки ротора с использованием данных таблицы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса урав 11 овешивания путем отказа от поименения уравновешивающих грузов (балансировочных пробок) или От снятия из.чишнего металла, при указанном взвешивании определяют весовые мо.(в грамм-сантиметрах) лопаток относиельно их Оси ращени, составляют по этим данным круговую диаг 11 амму, Отображак)щую расп 1 мделение весовых моментов по венцу ротора, и по разностям весовых моментов производят перестановку лопаток, добиваясь требуемого уравновешенного состояния ротора турбомашины путем симметричного расположения лопаток относительно плоскости, перпендикулярной к вектору неуравновешенности на круговой диаграмме.2, Способ динамического уравнове 1 пивани 1 ротора тр 1 оомашин по п, 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени уравновешивания, лопатки, не закрепленные в пазах замками, доводят до упора при помощи подпружиненного роликового прижима в процессе обкатыгания последнего по вращающемуся роторному диску для фиксации лопаток в этом положении центробежными силами, рижимаюшимн их к закраинам пазов, М 107701107708 Ледал О О г. 7 Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Редактор В. А. Иванов ГР. 97, 56, 7Тппог мнтстя по делам нзобре;ений и Открытий прп Сопсте тЦц цс-рОО ССС с Осипа Петровка, 14.