CS245102B1

CS245102B1 - Device for rotation sets' shafts' axial alignment aligning during operation

Info

Publication number: CS245102B1
Application number: CS822532A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Prochazka
Original assignee: Miroslav Prochazka
Priority date: 1982-04-08
Filing date: 1982-04-08
Publication date: 1986-08-14
Also published as: CS253282A1

Abstract

Účelem zařízení je vyrovnávání souosostí hřídelů rotačních soustrojí za provozu. Jedná se zejména o velká soustrojí jako jsou turbosoustrojí nebo soustrojí s kompresory. Tím se prodlužují intervaly nutných revizí a generálních oprav. Podstata řešení spočívá v tom, že hlavní nosné prvky soustrojí, jako například nosné sloupy nebo ložiskové stojany, se opatří regulovatelným zdrojem (nebo· více zdroji) pro přívod nebo odvod tepla. Tím se řídí dilatace těchto· nosných prvků. Přitom na vstupy těchto regulovatelných zdrojů jsou připojeny například výstupy měřičů vertikálních posunutí stojanů. Připojení se provede tak, aby měřené posunutí bylo co nejmenší, resp. se blížilo nule. Další zlepšení se dosáhne tím, že se na vstupy regulovatelných zdrojů připojí též výstupy· z měřičů zatížení nosných sloupů, a to· tak, aby došlo k vyrovnání zatížení ve dvojicích nosných sloupů, které jsou postaveny symetricky k podélné ose rotace soustrojí. Tím se vyrovná zkroucení desky stolu a tedy i horizontální složka posuvu v místě uložení hřídelů. Jsou možné i další alternativy vyrovnávání souosostí.The purpose of the device is to align the alignment rotary shaft shafts in operation. It is in particular large aggregates such as turboset or compressor set. This extends the necessary revision intervals and overhauls. The essence of the solution is that it is the main one supporting elements of the aggregate, such as carrier pillars or bearing stands are provided with controllable source (or more source) for heat inlet or outlet. This controls dilatation of these supporting elements. Doing the inputs these controllable sources are connected for example, vertical displacement meter outputs stands. The connection is made so that the measured displacement was as small as possible; se approaching zero. Further improvement will be achieved by that it will connect to inputs of controllable sources also outputs from load bearing meters columns, so as to compensate for the load in pairs of carrier columns that they are symmetrical to the longitudinal axis rotation of the machine set. This aligns the twist the table top and thus the horizontal feed component at the shaft mounting location. Are possible and other alignment alternatives.

Description

Vynález se týká zařízení pro vyrovnání souososti hřídelů rotačních soustrojí za provozu.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for aligning the shaft alignment of rotary machine shafts in operation.

Podle známého stavu techniky se provádí vyrovnání souososti hřídelů rotačních soustrojí pouze za klidu. Soustrojí je nutno Vyřadit z provozu, často je též nutné, aby vychladlo. Vyrovnání souososti se provádí tak, že se ložiska ustavená do nové polohy podlijí roztaveným kovem, čímž je nová poloha zajištěna. Je zřejmé, že s vyrovnáním souososti jsou spojeny značné ekonomické ztráty.According to the prior art, the alignment of the shafts of the rotary sets is carried out only at rest. The set must be taken out of operation, often it is also necessary to cool down. The alignment is carried out in such a way that the bearings set to the new position are melted by the molten metal, thereby securing the new position. Obviously, there is considerable economic loss associated with alignment.

Tyto nedostatky jsou odstraněny zařízením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že nejméně k jednomu nosnému prvku rotačního· soustrojí je připojen nejméně jeden regulovatelný zdroj pro přívod nebo odvod tepla. Tím je možno měnit dilataci nosných prvků tak, aby byla vyrovnána nesouosost hřídelů rotačního soustrojí. Tak například změnou dilatace nosného sloupu lze vyrovnat sedání základů, a to ve značné míře řádově několika milimetrů. Totéž lze docílit u ložiskových stojanů, ovšem v menší míře, řádově několika desetin milimetru. Chladíme-li přední stěnu ložiskového stojanu a zadní ohříváme, pak způsobíme horizontální posuv ložiska.These drawbacks are overcome by the device according to the invention, characterized in that at least one controllable source of heat supply or removal is connected to at least one support element of the rotary assembly. In this way, it is possible to vary the dilatation of the support elements so as to compensate for the misalignment of the rotating machine shafts. For example, by altering the dilatation of the support column, the settlement of the foundations can be compensated to a considerable extent by several millimeters. The same can be achieved with bearing stands, but to a lesser extent, of the order of several tenths of a millimeter. If we cool the front wall of the bearing stand and heat the rear one, we will cause horizontal bearing displacement.

Tento systém řízení zdrojů pro přívod nebo odvod tepla do· nosných prvků rotačního soustrojí umožňuje udržovat vertikální i horizontální posunutí v místě ložisek na prakticky nulové hodnotě. Tato okolnost má značný ekonomický význam.This power management system for supplying or dissipating heat to the supporting elements of the rotary power set allows the vertical and horizontal displacement at the bearings to be kept virtually zero. This circumstance is of considerable economic importance.

Na připojených výkresech je znázorněno na obr. 1 rotační soustrojí uložené na desce stolu soustrojí, nosných sloupech a základu, na obr. 2 je příklad soustrojí uloženého pouze na desce stolu soustrojí, na obr. 3 je ložiskový stojan, na obr. 4 je příklad turbosoustrojí s deskou stolu soustrojí a základem.In the accompanying drawings, FIG. 1 shows a rotary machine mounted on a machine table plate, supporting columns, and a foundation; FIG. 2 is an example of a machine mounted only on a machine table plate; turboset with table top and base.

•Na obr. 1 je uveden příklad rotačního soustrojí, které obsahuje první stroj 1 a druhý stroj 2 s hřídeli spojenými v rotační soustrojí, obsahující dále ložiskové stojany 7, desku 8 stolu soustrojí, nosné sloupy 6 a základ 9. K jednomu nosnému prvku —nosnému sloupu 6 je připojen regulovatelný zdroj 10 pro· přívod nebo odvod tepla. Tím je umožněno za provozu vyrovnat průhy.b desky stolu soustrojí, a tím i do značné míry vyrovnat souosost soustrojí. Většina vyráběných větších rotačních soustrojí obsahuje nosné sloupy zdvojené, to znamená, že sloupy vytvářejí dvojice symetricky postavené k podélné ose rotace soustrojí. Změnou vzájemné dilatace u dvojice nosných sloupů je možno korigovat nežádoucí zkroucení desky stolu rotačního soustrojí. Zkroucení způsobuje horizontální posuv ložisek. Tím také je možno vyrovnávat nesouosost v· horizontální rovině.FIG. 1 shows an example of a rotary machine which comprises a first machine 1 and a second machine 2 with shafts connected in a rotary machine, further comprising bearing racks 7, a machine table plate 8, supporting columns 6 and a base 9. a controllable source 10 for supplying or dissipating heat is connected to the support column 6. This makes it possible to compensate for the deflection b of the machine table plate during operation, and thus largely compensate for the alignment of the machine set. Most of the larger rotary machine sets produced have double support columns, that is, the columns form pairs symmetrically positioned to the longitudinal axis of rotation of the machine set. By changing the dilatation of a pair of supporting columns, it is possible to correct undesirable twisting of the table of the rotary set. Twisting causes horizontal movement of the bearings. This also makes it possible to compensate for misalignment in the horizontal plane.

Na obr. 2 je uveden jiný příklad rotačního· soustrojí, které obsahuje první stroj 1 a druhý stroj 2 s hřídeli spojenými v rotační soustrojí, obsahující dále ložiskové stojany 7 a desku 8 stolu soustrojí. K jednomu nebo více ložiskových stojanů 7 jsou připojeny dva regulovatelné zdroje ID pro přívod nebo odvod tepla. S využitím těchto regulovatelných zdrojů 10 (obr. 3) lze střední teplotu stojanu nastavit tak, aby výšková dilatace splňovala podmínku vyrovnání souososti hřídelů ve vertikálním směru. Dále lze tyto regulovatelné zdroje 10 pro- přívod nebo odvod tepla současně nastavit tak, aby rozdíl v přívodu a odvodu tepla z přední a zadní strany stojanu způsobil vlivem rozdílných dilataci vodorovný posuv ložiska tak, aby byla splněna podmínka vyrovnání hřídelů v horizontálním směru. To má značný význam, i když s využitím ložiskových stojanů lze získat pouze menší posuvy, řádově několika desetin milimetru (do 0,5 mm) ve výškovém i vodorovném směru.FIG. 2 shows another example of a rotary machine which comprises a first machine 1 and a second machine 2 with shafts connected in a rotary machine, further comprising bearing racks 7 and a machine table plate 8. Two controllable heat source IDs are connected to one or more bearing racks 7. Using these controllable sources 10 (FIG. 3), the mean temperature of the rack can be adjusted such that the height dilation meets the condition of aligning the shafts in the vertical direction. Furthermore, these controllable heat supply or heat sources 10 can be simultaneously adjusted so that the difference in heat supply and heat dissipation from the front and rear of the rack causes a horizontal displacement of the bearing due to different dilatations so that the horizontal alignment of the shafts is met. This is of great importance, although only small displacements of the order of several tenths of a millimeter (up to 0.5 mm) in both the vertical and horizontal directions can be obtained using bearing stands.

Další příkladná aplikace zařízení podle vynálezu je uvedena na obr. 4. Zařízení obsahuje stroje 1, 2, 3, 4, 5 s hřídeli spojenými v soustrojí, dále obsahující ložiskové stojany 7, desku 8 stolu soustrojí, nosné sloupy 6 a základ 9. K nosným sloupům 6 jsou připojeny regulovatelné zdroje 10 pro přívod nebo odvod tepla a měřiče 12 zatížení nosného· sloupu. Ložiskové stojany 7 jsou opatřeny měřiči 11 vertikálních posunutí ložiskových stojanů 7. Vstupy regulovatelných zdrojů 10 pro přívod nebo odvod tepla do nosných sloupů 8 jsou připo-jeny na výstupy měřičů 12 tak, že řízením dilatace nosných sloupů 6 se udržuje jejich konstantní zatížení. Deska stolu 8 soustrojí při konstantním zatížení od nosných sloupů a od tíhy soustrojí nevykazuje dodatečné průhyby. Jestliže se ložiskové stojany chladí, takže nedochází k jejich dodatečné dilataci, pak vznikne relativně jednoduchý systém, který udržuje souosost rotačních soustrojí. Měřiče 11 vertikálních posunutí ložiskovch stojanů 7 se v tomto případě použijí pouze pro kontrolní účely.A further exemplary application of the device according to the invention is shown in Fig. 4. The device comprises machines 1, 2, 3, 4, 5 with shafts connected in the machine set, further comprising bearing stands 7, machine table top 8, support columns 6 and base 9. K Supporting columns 6 are connected with controllable sources 10 for supplying or dissipating heat and with load meter 12 of the supporting column. The bearing racks 7 are provided with vertical displacement gauges 11 of the bearing racks 7. The inputs of controllable sources 10 for supplying or dissipating heat to the support columns 8 are connected to the outputs of the meters 12 such that their dilatation by the support columns 6 maintains their constant load. The table plate 8 of the machine set does not exhibit additional deflections at a constant load from the supporting columns and from the weight of the machine set. If the bearing racks are cooled so that there is no additional dilatation, then a relatively simple system is created which keeps the rotary sets aligned. The vertical displacement meters 11 of the bearing racks 7 are in this case used only for control purposes.

Z uvedených příkladů je zřejmé, že je možno navrhnout celou řadu různých aplikací zařízení podle vynálezu. Vždy půjde o to, aby navržená aplikace plnila účel a přitom byla jednoduchá a spolehlivá. Jak bylo řečeno·, horizontální složka nesouososti hřídelů vzniká hlavně rozdíly zatížení ve dvojicích nosných sloupů symetricky postavených k ose soustrojí. Tyto rozdíly způsobují zkracování desky stolu soustrojí, a to vyvolává ve stojanech nežádoucí horizontální posuvy. Proto je vhodné na vstupy regulovatelných zdrojů pro přívod nebo odvod tepla do nosných sloupů navíc ještě připojit výstupy z měřičů zatížení nosných sloupů, a to· tak, aby současně došlo k vyrovnání zatížení ve dvojicích nosných sloupů, které jsou symetricky postaveny k podélné ose soustrojí. Tím se v· podstatě odstraní hlavní důvod vzniku horizontální složky nesouososti hřídelů soustrojí. Je zřejmé, že na vstupy regulovatelných zdrojů pro přívod a odvod tepla do nosných sloupů lze také připojit výstupy měřičů vertikálních posunutí ložiskových stojanů, takže se dilatacemi sloupů přímo· vyrovnává nesouosost ve vertikálním směru.It is evident from the examples that a number of different applications of the device according to the invention can be designed. It is always a matter of ensuring that the designed application fulfills the purpose while being simple and reliable. As mentioned, the horizontal component of the shaft misalignment is mainly due to load differences in the pairs of supporting columns symmetrically positioned to the axis of the machine set. These differences cause the machine table top to be shortened, causing undesirable horizontal displacements in the racks. Therefore, it is advisable to connect outputs of load-bearing load gauges to the inputs of controllable sources for supply or dissipation of heat into the supporting columns, so that at the same time load balancing in pairs of supporting columns that are symmetrically positioned to the longitudinal axis of the set. This essentially eliminates the main reason for the horizontal component misalignment of the machine shaft. Obviously, the outputs of the vertical displacement gauges of the bearing racks can also be connected to the inputs of controllable sources for the supply and dissipation of heat to the supporting columns, so that the misalignment in the vertical direction is compensated directly by the column dilatations.

Claims

An apparatus for aligning shaft alignments of rotary power packs in operation, comprising supporting elements forming a supporting structure of a rotating power pack and comprising a base, characterized in that at least one controllable heat supply (10) is connected to at least one support element.

Device according to claim 1, characterized in that the controllable source (10) for supplying or dissipating heat is formed by water circulation.

Device according to claim 1, characterized in that the at least one controllable heat supply (10) is connected to at least one output of the displacement meter (11) of the bearing elements (7).

OF THE INVENTION

Device according to claim 1, characterized in that the supporting elements connected to the at least one controllable heat supply (10) are formed by supporting columns (6).

Device according to claim 1, characterized in that the supporting elements connected to one adjustable source (10) for supplying or dissipating heat are formed by bearing racks (7).

Device according to Claims 1, 3 and 4, characterized in that at least one input of the controllable source (10) for supplying or dissipating heat to the supporting columns (6) is additionally connected to at least one output of the load-bearing load meter (12). (6).