CS272075B1

CS272075B1 - A method of balancing a rotor of a centrifugal pump, in particular a high-speed and apparatus for performing this method

Info

Publication number: CS272075B1
Application number: CS878454A
Authority: CS
Inventors: Josef Vecera; Milan Ing Grepl
Original assignee: Josef Vecera; Milan Ing Grepl
Priority date: 1987-11-24
Filing date: 1987-11-24
Publication date: 1991-01-15
Also published as: CS845487A1

Abstract

Podstatou řešeni je, že do závitových otvorů (3), opatřených válcovým zahloubením (31), zhotovených.na čelních plochách (2) rotoru (i), se zašroubuji vyvažovači šrouby (4) opatřená válcovými dříky (41). V závislosti na velikosti a směru nevývažku, určeného na vyvažovacím stroji, se u stanoveného počtu vyvažovačích ěroubů (4) zkrátí válcové dříky (41) a vzniklý volný prostor (32) va válcových zahloubeních (31) se vyplní vyplnovacími čípky (5), zhotovenými z materiálu o menši měrná hmotnosti než je měrná hmotnost odebraného materiálu z vyvažovačích šroubů (4).The essence of the solution is that balancing screws (4) equipped with cylindrical shafts (41) are screwed into threaded holes (3) provided with cylindrical recesses (31) made on the end faces (2) of the rotor (i). Depending on the size and direction of the unbalance determined on the balancing machine, the cylindrical shafts (41) are shortened for a specified number of balancing screws (4) and the resulting free space (32) in the cylindrical recesses (31) is filled with filling plugs (5) made of a material with a lower specific gravity than the specific gravity of the material removed from the balancing screws (4).

Description

Vynález se týká způsobu vyvažování rotoru odstředivého čerpadla, zejména vysokootáčkového a zařízení k provádění tohoto způsobu.The invention relates to a method for balancing the rotor of a centrifugal pump, in particular a high-speed pump, and to an apparatus for carrying out this method.

Při vyvažováni rotorů odstředivých čerpadel na vyvažovačích strojích se stanoví velikost a směr nevývažku, který je nutno vyrovnat. Vyrovnání nevývažku se provádí například odběrem materiálu, to je bu3 odbrouSenín, odfrézováním, odvrténím, nebo odsoustružením materiálu z disků oběžných kol. Nevýhodou tohoto způsobu je, že dochází k zeslabení stěn bočních disků oběžných kol, a tím ke sníženi pevnosti - oběžných kol. Tato nevýhoda je odstraněna u jiného způsobu vyrovnání nevývažku, při kterém se materiál přidává do míst určených na vyvažovacím stroji. Přidáváni materiálu se provádí například navažovánim nebo přišroubováním přídavného materiálu nebo přidáním potřebného počtu vyvažovačích šroubů do předem připravených závitových otvorů, zhotovených na obvodu čelních ploch oběžných kol. Nevýhodou tohoto způsobu je, že navařený nebo přišroubovaný materiál narušuje tvarovou symetrii, čímž ee zvyšují diskové ztráty rotoru odstředivého čerpadla za provozu. Společnou nevýhodou všech uvedených způsobů vyrovnávání nevývažku je, že nerespektuji skutečnost, že je-li nevývaha způsobena vnitřními slévárenskými vadami, například ředinami nebo lunkry, které nevystupují na povrch vyvažovaného rotoru, potom i při nejpečlivějším vyvážení na vzduchu nebo ve vakuu popaanými známými způsoby, projeví se za provozu, při ponoření rotoru do kapaliny, opětovná nevývaha, způsobená změnou symetrického rozložení hmotnosti, jejíž příčinou jsou tyto eléváreneké vady, vyvolávající při ponoření rotoru do kapalíny rozdílné nadlehčovací síly, působící na rotor.When balancing the rotors of centrifugal pumps on balancing machines, the size and direction of the unbalance is determined, which must be compensated. The compensation of the imbalance is carried out, for example, by removing the material, i.e. either grinding, milling, drilling, or turning the material from the impeller discs. The disadvantage of this method is that the walls of the side discs of the impellers are weakened, and thus the strength of the impellers is reduced. This disadvantage is eliminated in another method of balancing the imbalance, in which the material is added to the places designated on the balancing machine. The material is added, for example, by weighing or screwing on additional material or by adding the required number of balancing screws to pre-prepared threaded holes made on the circumference of the impeller faces. The disadvantage of this method is that the welded or screwed material disrupts the shape symmetry, thus increasing the disk losses of the centrifugal pump rotor during operation. A common disadvantage of all the above methods of balancing the imbalance is that I do not respect the fact that if the imbalance is caused by internal foundry defects, such as thinners or lunkers during operation, when the rotor is immersed in the liquid, a re-imbalance caused by a change in the symmetrical weight distribution, the cause of which are these power defects, causing different relief forces acting on the rotor when the rotor is immersed in the liquid.

Uvedené nevýhody známých řešení odstraňuje v podstatě řešení podle vynálezu, kterým je způsob vyvažování rotoru odstředivého čerpadla, zejména vyaokootáčkového, apočivajícího v určení směru a velikosti nevývažku a následného odběru materiálu v závislosti na stanoveném nevývažku, přičemž podstatou způsobu je, že odebraný materiál se nahradí materiálem o měrné hmotnosti menší, než je měrná hmotnost materiálu odebraného. U zařízení k provádění tohoto způsobu, tvořeného soustavou závitových otvorů zhotovených na obvodu čelních ploch rotoru, ve kterých jsou uloženy vyvažovači šrouby, je podstatou, že závitové otvory jeou zakončeny válcovým zahloubením a vyvažovači šrouby jeou zakončeny válcovým dříkem, který je uložen ve válcovém zahloubeni závitových otvorů, přičemž v závislosti na velikosti a směru nevývažku jsou u stanoveného počtu vyvažovačích šroubů válcové dříky zkráceny a ve volných prostorách válcových zahloubeni závitových otvorů jsou uloženy vyplňovaci čípky z materiálů o menší měrné hmotnoati, než je měrná hmotnost materiálu vyvažovačích šroubů. Vyšší účinek řešení podle vynálezu spočívá ve zvýšení přesnosti vyvážení rotoru, které se nezmění ani při ponoření rotoru do čerpané kapaliny při provozu čerpadla, ve zvýšení provozní spolehlivosti, ve sníženi výrobních a provozních nákladů, protože odpadá nutnost dodatečného provozního vyvažováni, které jo problematické a mnohdy nemožné, ve snížení chvění čerpadla s následným prodloužením jeho životnosti. Výhodou navrhovaného řešení je také zachování vnějšího rotačního tvaru rotoru^ čímž nedochází ke zvýšeni diskových ztrát při provozu Čerpadla.These disadvantages of the known solutions are essentially eliminated by the solution according to the invention, which is a method of balancing a rotor of a centrifugal pump, in particular a high-speed one. of a specific weight less than the specific weight of the material taken. In an apparatus for carrying out this method, consisting of a set of threaded holes made on the circumference of the rotor faces in which the balancing screws are housed, the threaded holes are terminated by a cylindrical recess and the balancing screws are terminated by a cylindrical shaft which is housed in a cylindrical recess Depending on the size and direction of the unbalance, the cylindrical shanks are shortened for a specified number of balancing screws and filling plugs made of materials with a specific gravity than the specific gravity of the material of the balancing screws are accommodated in the free spaces of the cylindrical recesses of the threaded holes. The higher effect of the solution according to the invention consists in increasing the accuracy of rotor balancing, which does not change even when the rotor is immersed in the pumped liquid during pump operation, in increasing operational reliability, in reducing production and operating costs. impossible, in reducing pump vibration with consequent extension of its life. The advantage of the proposed solution is also the preservation of the external rotational shape of the rotor, which does not increase the disk losses during the operation of the Pump.

Příklad konkrétního provedení způsobu a zařízení podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkrese, kde na obr. 1 je částečný podélný řez oběžným kolem s oboustranným vstupem, kde na levé straně je znázorněno uložení vyvažovacího šroubu bez úpravy, na pravé straně je uložení upraveného vyvažovacího šroubu, na obr. 2 je detail upraveného otvoru v čelní ploše oběžného kola z obr. 1, na obr, 3 je detail uložení vyvažovacího šroubu bez úpravy v upraveném otvoru podle obr. 2 a na obr. 4 je detail upraveného vyvažovacího šroubu uloženého v upraveném otvoru z obr. 2.An example of a specific embodiment of the method and device according to the invention is shown in the accompanying drawing, where Fig. 1 is a partial longitudinal section of an impeller with double-sided inlet, where the balancing screw housing is shown on the left Fig. 2 is a detail of a modified hole in the front surface of the impeller of Fig. 1; Fig. 3 is a detail of a balancing screw mounting without modification in the modified hole of Fig. 2; and Fig. 4 is a detail of a modified balancing screw mounted in the modified hole. of Fig. 2.

Vyvažovaný rotor JL je například podle obr. 1, tvořen oběžným kolem 10 neznázornšného odstředivého čerpadla s oboustranným vstupem 101, opatřeným těsnicím kruhem 102, Na čelních plochách 2 rotoru 2 je zhotovena soustava závitových otvorů 3, symetricky rozmístěných, vůči oae otáčení rotoru 1, po obvodě čelních ploch 2, Tyto závitové otvory 3According to FIG. 1, the balanced rotor JL is formed, for example, by an impeller 10 (not shown) of a centrifugal pump with a double inlet 101 provided with a sealing ring 102. circumference of the end faces 2, These threaded holes 3

CS 272 075 Bl jsou opatřeny válcovým zahloubením 31. Ve všech závitových otvorech 3 jeou před vyvažováním zašroubovány vyvažovači šrouby 4; opatřené válcovými dříky 41, které přoenS vyplňují válcové zahloubeni 31 závitových otvorů 3,CS 272 075 B1 are provided with a cylindrical recess 31. Balancing screws 4 are screwed into all threaded holes 3 before balancing; provided with cylindrical shafts 41, which in turn fill the cylindrical recesses 31 of the threaded holes 3,

Při vlastním vyvažováni rotoru 2 na neznázorněném vyvažovacim stroji se zjisti velikost a směr nevývahy. Na základě zjištěného nevývažku se na stanoveném počtu vyvažovačích šroubů 4, ve směru nevývahy,⁴ zkrátí válcové dříky 41 o stejnou hodnotu délky L. Oo vzniklých volných prostorů 32 ve válcových zahloubení 31 závitových otvorů 3 se vloží vyplňovaci čípky 5. Tyto vyplňovaci Čípky 5 jsou zhotoveny z materiálu, jehož měrná hmotnost materiálu odebraného z válcových dříků 41 vyvažovačích šroubů 4* Materiálem pro zhotoveni vyplňovacich čípků 5 je například tvrzená tkanina, teflon, určité druhy pryže a podobně. Podmínkou správného vyvážení je, že výsledná hmotnost odebraných válcových dříků 41 vyvažovačích šroubů 4 na daném poloměru, zmenšená o hmotnost výplňovácích čípků 5 v daném směru je v rovnováze se zjištěnou hmotnosti nevývahy, vztaženou na poloměr umístěni vyvažovačích šroubů 4 ve zjištěném směru.During the actual balancing of the rotor 2 on a balancing machine (not shown), the size and direction of the unbalance are determined. Based on the detected imbalance, the cylindrical shafts 41 are shortened by the same length L on the determined number of balancing screws 4 in the unbalance direction ^4. Filling pins 5 are inserted in the cylindrical recesses 31 of the threaded holes 3. These filling pins 5 are made of a material whose specific weight of material taken from the cylindrical shafts 41 of the balancing screws 4 * The material for making the filling pins 5 is, for example, a hardened fabric, Teflon, certain types of rubber and the like. The condition for correct balancing is that the resulting weight of the removed cylindrical shafts 41 of the balancing screws 4 at a given radius, reduced by the weight of the filler pins 5 in a given direction, is in equilibrium with the detected unbalance weight.

Řešeni podle vynálezu je možno využít k vyvažováni všech rotorů, které jsou za provozu ponořené v kapalině.The solution according to the invention can be used for balancing all rotors which are immersed in a liquid during operation.

Claims

1. A method of balancing a rotor of a centrifugal pump, in particular a high-speed pump, comprising determining the size and direction of the unbalance and subsequently removing the material depending on the size of the unbalance, characterized in that the removed material is replaced by material with a specific gravity less than material removed.

2. Apparatus for carrying out the method according to item 1, consisting of a set of threaded holes made on the circumference of the rotor faces in which balancing screws are housed, characterized in that the threaded holes (3) are terminated by a cylindrical recess (31) and balancing screws (4). ) are terminated by a cylindrical shaft (41) which is accommodated in a cylindrical recess (31) of the threaded holes (3), the cylindrical shafts (41) being shortened and in the free number of balancing screws (4) depending on the size and direction of unbalance Filling pins (5) made of a material with a lower specific weight than the specific weight of the material of the balancing screws (4) are accommodated in the spaces (32) of the cylindrical recesses (31) of the threaded holes (3).