CS267218B1 - Zařízení pro měření axiální síly - Google Patents

Abstract

Zařízení spadá do oblasti měření axiálních sil, zejména rotorů čerpadel. Zařízení umožňuje pomocí pouze jediného snímače síly bez nároků na rozměrové úpravy tělesa provádět měření axiální síly působící v obou směrech. U zařízení je mezi exiální ložisko a těleso vloženo pouzdro, které je z jedné strany opřeno o vnitřní tělesový kroužek axiálního ložiska a na druhé straně je vnějším Čelem připevněno k víku a opatřeno přírubou. Mezi přírubou a tělesem je vne pouzdra připevněn snímač síly a mezi vnějším tělesovým kroužkem axiálního ložiska a víkem je vzepřena vložka.

Description

Vynález se týká zařízení pro měření axiální síly, zejména rotorů čerpadel.

Běžné vyráběné rotační stroje, například vysokotlaká dopravní čerpadla, nejsou konstrukčně uzpůsobeny k měření axiální síly rotoru, jejíž velikost je důležitá pro dimenzování axiálního ložiska ovlivňujícího bezpečný a spolehlivý provoz stroje a jeho životnost. Proto je v současné době nutné uzpůsobovat konstrukce axiálního uzlu stroje tak, aby bylo možno vložit snímače síly po obou stranách axiálního ložiska. Tím se zvyšuje spotřeba materiálu, hmotnost a stavební délka stroje, přičemž prodloužení rotoru nepříznivě ovlivňuje jeho dynamické vlastnosti, zvyšuje se průhyb, chvění, hlučnost apod. Další nevýhodou stávajících provedení je, že při měnícím se smyslu axiální síly je nutno umístit dva snímače síly v ložiskovém prostoru, který je vyplněn horkým olejem s měnící se teplotou, což klade značné nároky na odolnost snímačů síly vůči okolnímu prostředí a má za následek zvýšení pracnosti a ekonomické náročnosti jejich výroby a v mnoha případech jsou měření zatěžována nedefinovatelnými chybami.

Uvedené nevýhody odstraňuje v podstatě vynález, kterým je zařízení pro měření axiální síly, zejména rotorů čerpadel, kde v axiálním uzlu je uvnitř tělesa opatřeného víkem uloženo na hřídeli axiální ložisko tak, že je zajištěno proti axiálnímu posunutí v obou směrech, a jeho podstata spočívá v tom, že mezi axiální ložisko a těleso je vloženo pouzdro vytvarované tak, že z jedné strany je opřeno o vnitřní tělesový kroužek axiálního ložiska a na druhé straně je vnějším čelem připevněno k víku a opatřeno přírubou, mezi níž a tělesem je vně pouzdra připevněn snímač síly, přičemž mezi vnějším tělesovým kroužkem axiálního ložiska a víkem je vzepřena vložka·

Řešením podle vynálezu se dosahuje vyššího účinku v tom, že pomocí pouze jediného snímače síly, bez nároků na rozměrové úpravy tělesa axiálního ložiska a délky rotoru, je možno v reálných provozních podmínkách provádět měření axiální síly, a to u kteréhokoliv vytypovaného stroje. Bez úprav je tak zaručena menší stavební délka stroje, čímž nedojde ke zkreslení dynamic ké stability rotoru, zvýšení průhybu a zvětšení spotřeby materiálu. Rovněž je zaručena větší přesnost měření, poněvadž snímač síly není umístěn v prostoru tlakového oleje s neho*» mogenním rozložením teplotního pole. Tím se také zvýší životnost snímače síly při menších nárocích na ochranu tenzometrických měi^ných systémů. Všechny popisované účinky mají za následek snížení výrobní, materiálové a tím i finanční náročnosti měření.

Konkrétní případ provedení podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkrese, zobrazujícím Částečný osový řez axiálním uzlem stroje.

Podle vynálezu je axiální uzel stroje tvořen tělesem 1_, v němž je pomocí axiálního ložiska 2 uchycena hřídel například rotoi’U čerpadla. Hřídelový kroužek 21 axiálního ložiska 2 je na hřídeli 2 uchycen pomocí dvou rozpěrek £, kteiré jsou axiálně ustaveny jednak směrem k volnému konci hřídele·^ maticí £ a jednak směrem ke stroji pomocí opěrného kruhu 6 a rozpěmého válce X k osazení 31 hřídele £· Vnitřní tělesový kroužek 22 axiálního ložiska 2 je k tělesu 1 uchycen pomocí pouzdra 8, které je pro tento účel opatřeno vnitřním nákružkem 81 a na vnějším čele 82 přírubou 83. 0 vnější tělesový kroužek 23 axiálního ložiska 2 je opřena vložka 9, jejíž poloha je zajištěna víkem 10, které je přišroubováno k vnějšímu čelu 82 pouzdra 8. Mezi přírubu 83 pouzdra 8 a těleso 1 je pak upevněn, například oboustranně přišroubován, snímač 11 síly, opatřený krytem 12.

Při působení axiální síly směrem k víku 10 se hřídel % osazením 31 opírá o rozpěrný válec 2, který přenáší působící sílu prostřednictvím opěrného kruhu 6 a přilehlé rozpěrky £ na hřídelový kroužek 21 axiálního ložiska 2. Síla se dále přenáší přes vnější tělesový kroužek 23 a vložku £ na víko 10 pevně spojené s pouzdrem 8, které je připevněno ke snímači 11 síly a namáhá jej tedy tahem. Signál neznázorněného tenzometrického systému je úměrný velikosti zatížení.

Při působení axiální síly v opačném směru se tato přenáší z hřídele 2 maticí 2 přes přilehlou rozpěrku £ na hřídelový kroužek 21 axiálního ložiska 2 a přes vnitřní tělesový kroužek 22 na vnitřní nákružek 81 pouzdra ^e. Pouzdro 8 pak svou příru»·

- 3 267 218 bou 83 namáhá snímač 11 síly tlakem, který způsobuje jeho deformaci opačného znaménka než v případě působení tahové síly.

Popstuié provedení není Jediným možným řešením podle vynálezu, ale poloha a fixace axiálního ložiska 2 jak k hřídeli 2» tak k pouzdru 8 může být zajištěna pomocí libovolných elementů, musí být ale zajištěn přenos síly z hřídele na pouzdro 8 a tím i snímač 11 síly přes axiální ložisko 2 v obou směrech. Žešení lze využít i pro měření axiálních sil i u zařízení bez rotujících hřídelí například u táhel, kdy odpadne axiální ložisko 2 a táhlo lze pevně spojit s pouzdrem 8 nebo táhlo může být tvořeno přímo pouzdrem 8. Rovněž snímače 11 síly mohou být různého provedení, ale musí být zatíŽitelnjé v obou směrech a musí jít připevnit k tělesu lak pouzdru 8.

Zařízení podle vynálezu lze s výhodou použít při měření axiální síly u všech rotačních strojů s obdobným konstrukčním uspořádáním axiálního uzlu, pro měření axiální síly nerotujících táhel a ve vertikálním uspořádání pro zjištování hmotnosti různých těles.

Claims (1)

1. P Ř E DM Ě T VYNÁLEZU

   Zařízení pro měření axiální síly, zejména rotorů čerpadel, kde v axiálním uzlu je uvnitř tělesa opatřeného víkem uloženo na hřídeli axiální ložisko tak, že je zajištěno proti axiálnímu posunutí v obou směrech, vyznačující se tím, že mezi axiální ložisko (2) a těleso (1) je vloženo pouzdro (8) vytvarované tak, že z jedné strany je opřeno o vnitřní tělesový kroužek (22) axiálního ložiska (2) a na druhé straně je vnějším čolem (82) připevněno k víku (10) a opatřeno přírubou (83), mez:, níž a tělesem (1) je vně pouzdra (8) připevněn snímač (11) sí·· ly, přičemž mezi vnějším tělesovým kroužkem (23) axiálního ložiska (2) a víkem (10) je vzepřena vložka (9)·