CS261864B2 - Device for rotor loading - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro zatěžování rotoru. Je známo, že pro vyvažování rotorů metodou součinitelů vlivu je nutné připojovat na rotor zátěže, aby se mohla provádět měření bez zátěží a se zátěžemi. Pro přidávání těchto zátěží je však zapotřebí zastavit rotor, takže měření prováděná bez zátěží a se zátěžemi jsou od sebe vzdálena o někoilik hodin nebo dokonce několik dní. Vzhledem к časovému rozpětí a tomu, že byl rotor zastaven, vzniká nebezpečí, že součinitel vlivu dovožený z provedených měření se bude lišit od skutečného součinitele vlivu, jak je zřejmé z následujícího popisu s odvoláním na obr. 1 ve výkresech.

Ze spisu DE-A 3 102 726 je známo zařízení, dovolující aplikovat zátěže na rotor, aniž by se zastavil. Toto zařízení obsahuje jednak několik objemů, uložených symetricky okolo rotoru, určených pro naplnění tekutinou a oipatřených otvorem. Tyto objemy jsou opatřeny každý odpovídajícím otevíracím ústrojím, které je dálkově ovládáno drátem a které uvolňuje odpovídající otvor, aby mohla být tekutina z přidruženého objemu vypuštěna.

Ve známém zařízení jsou otevírací ústrojí ovládána dráty navinutými na rotoru, což přináší velké obtíže při praktických provedeních vzhledem к odstředivé síle a okolnímu prostředí, jakými jsou vodní pára, voda apod. a vede к málo spolehlivým výsledkům při přenosu povelů. Navíc je velmi obtížné spojit tyto dráty pomocí otáčivého stykače s vnějškem, pokud není rotor perforován.

Uvedené nedostatky odstraňuje vynález, jehož podstatou je zařízení к zatěžování rotoru, obsahující dutá tělesa uložená souměrně okolo rotoru a určená pro naplnění tekutinou, přičemž tato dutá tělesa jsou opatřena vypouštěcími uzávěry a ovládacím ústrojím pro dálkové ovládání vypouštěcích uzávěrů, přičemž podíle vynálezu obsahuje každý vypouštěcí uzávěr pyrotechnické šoupátko, jehož píst je pevně spojen s uzávěirovým tělesem, pohyblivým mezi první polohou, v níž je vypouštěcí kanál dutého tělesa uzavřen uzávěrovým tělesem a druhou polohou, v níž jeho průchozí otvor leží proti vypouštěcímu kanálu dutého tělesa, a ovládací ústrojí vypouštěcího uzávěru obsahuje přijímač elektromagnetického nebo optického záření spojený se zapalovacím prostředkem nálože pyrotechnického šoupátka a pevný zdroj pro vysílání elektromagnetického nebo optického záření.

Tím jsou vyloučeny nevýhody při provozu známého zařízení. Zařízení podle vynálezu má jednoduchou obsluhu a vede ke spolehlivým výsledkům. Aplikace zátěží se může provádět okamžitě, což dovoluje přesně měřit součinitele vlivů s velkou spolehlivostí.

Přijímač je s výhodou fototyristor a pevný zdroj je s výhodou zdroj vysílající světelné záření.

Vynález je blíže vysvětlen v· následujícím popise na příkladě provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr. 1 schematicky rotor turbíny, na nějž je možno osadit zátěže, obr. 2 řez rotorem opatřeným zařízením podle vynálezu, obr. 3 a 4 podrobnosti zařízení podle vynálezu při uzavření a otevření vypouštěcího otvoru objemu s kapalinovou náplní, a obr. 5 schéma ovládacího obvodu otevíracího ústrojí podle obr. 3 a 4.

Na obr. 1 je pro znázornění způsobu měření součinitelů vlivu zobrazen rotor 1 s vodorovnou osou Oy, vyznačenou v prostorovém souřadnicovém systému Oxyz. Rotor 1 je uložen na dvou ložiscích 2, 3. Vibrační chování rotoru je sledováno kupříkladu vibrací Ai ložiska 2 ve směru osy Ox.

Označme &o krouticí moment počátečních zátěží, které se mají kompenzovat, při rychlosti otáčení N. v okamžiku to tento krouticí moment vyvolá vibraci Aio. Fáze této vibrace, jejíž základní frekvence je rovná rychlosti otáčení, je definována poměrem к základní složce periodického signálu, vyvíjeného pevným snímačem, zaznamenávajícím průchod značky upevněné na rotoru.

V rovině vyvažování Pj, kolmé na osu Oy,

-► se přidává zátěž Bj (hmota mj ve vzdálenosti Rj od osy Oy rotoru 1 v jedné úhlové poloze 0j vzhedem ke značce spojené s rotorem, Bj = mj Rj).

V okamžiku ťo vyvolává krouticí moment —> —► ťo + Bj vibraci Ai. Jsou-li to a ťo к sobě velmi blízké, je součinitel vlivu roviny vyvažování Pj na vibraci Ai definován vztahem:

_.. Ai — Aio Ci] = --------Bj (1)

Vzhledem к irozpětí mezi to a ťo a navíc proto, že rotor musí být zastaven pro sejmutí zátěže Bj, mohou být flo a fťo velmi rozdílné, stejně jako i může být součinitel vlivu vypočítaný podle vztahu (1) rozdílný od skutečného součinitele vlivu.

Obr. 2 znázorňuje ziařízení podle vynálezu. Toto zařízení zahrnuje dvě shodná dutá tělesa 4, upevněná na rotoru v diametrálně protilehlých bodech. Na každém z dutých těles 4 je upevněn vypouštěcí uzávěr 5 podle vynálezu. Podrobnost vypouštěcího uzávěru S je patrná z obr. 3 a 4.

Vypouštěcí uzávěr 5 je upevněn na dutém tělese 4 a obsahuje pyrotechnické šoupátko 6, jehož píst 7 klouže rovnoběžně s osou rotoru a může zaujmout první polohu (obr.

3] nebo druhou polohu .(obr. 4). S pístem 7 je spojeno uzávěrové těleso 8, opatřené průchozím otvorem 9, posouvající se v lůžku 10 po obou stranách vypouštěcího kanálu 11 dutého tělesa 4.

V první poloze pístu 7 uzávěrové těleso 8 blokuje vypouštěcí kanál 11 (obr. 3) a ve druhé poloze (obr. 4) leží průchozí otvor 9 proti vypouštěcímu kanálu 11.

Vypouštěcí uzávěr 5 obsahuje rovněž ovládací obvod 12, sloužící pro zapálení nálože 16 uložené pod pístem 7 v jeho první poloze. Obvod 12 (obr. 5) obsahuje baterii 13 a přijímač 14 ve formě fototyristo.ru. Když je přijímač 14 vystaven záření světelného pevného zdroje 15, zapojí se a proud vycházející z baterie 13 zapálí nálož 16.

Obě dutá tělesa 4 jsou naplněna vodou nebo jinou vhodnou kapalinou, například olejem o hmotnosti m. Když se vyšle světelný svazek na fototyristor vypouštěcího uzávěru 5, vypouštěcí kanál odpovídajícího dutého tělesa 4 se odblokuje a voda vytéká působením odstředivé síly. Fototyristory vypouštěcích uzávěrů jsou navzájem posunuty axiálně nebo radiálně a jsou každý přidružen к jednomu světelnému zdroji, aby mohly být spouštěny v žádaném pořádku. Aby se umožnil výtok vody, je duté těleso 4 s výhodou opatřeno boční klapkou 17, která je uzavřena, když se rotor 1 neotáčí, a která se otevírá působením odstředivé síly při otáčení rotoru 1 a otevírá tak otvor 16.

Okamžitá zátěž rotoru je rovna mr, kde r je poloměr rotoru v místě dutých těles 4.

Pro parní turbinu velkého výkonu s poloměrem г = 0,5 m je možné vzít například m = 0,8 kg.

Vypouštěním vody z prvního dutého tělesa a potom vypouštěním vody z druhého dutého tělesa je možné aplikovat dvě zátěže pro potvrzení výsledků.

Rozmezí mezi začátkem vypouštění vody a okamžikem měření vibrací se může blížit 10 sekundám. Toto krátké rozmezí dovoluje re—> —>

alizovat rovnost &‘o = £o.

Je samozřejmé, že lze nahradit fototyristor jakýmkoli systémem bezdrátového dálkového ovládání, jako telemetrického systému při modulaci frekvence, otáčivého transformátoru atd.

Claims (1)

1. Zařízení к zatěžování rotoru, obsahující dutá tělesa uložená souměrně okolo rotoru a určená pro naplnění tekutinou, přičemž tato dutá tělesa jsou opatřena vypouštěcími uzávěry a ovládacím ústrojím pro dálkové ovládání vypouštěcích uzávěrů, vyznačené tím, že každý vypouštěcí uzávěr obsahuje pyrotechnické šoupátko (6), jehož píst (7) je pevně spojen s uzávěrovým tělesem (8), pohyblivým mezi první polohou, v níž je vypouštěcí kanál (11) dutého tělesa (4) uza vřen uzávěrovým tělesem a druhou polohou, v níž jeho průchozí otvor (9) leží proti vypouštěcímu kanálu (11) dutého tělesa (4), a ovládací ústrojí vypouštěcího uzávěru obsahuje přijímač (14) elektromagnetického nebo optického záření spojený se zapalovacím prostředkem nálože pyrotechnického šoupátka (6) a pevný zdroj (15) pro vysílání elektromagnetického nebo optického záření.