PL159386B1 - Stanowisko do symulacji dynamiki ukladu z elementami wirujacymi zwlaszcza z wirnikami o duzej masie PL - Google Patents

Abstract

1. Stanowisko do symulacji dynamiki ukladu z elementami wirujacymi zwlaszcza z wirnikami o duzej masie posiadajace blok fundamentowy oparty o podloze poprzez wibroizolatory, sztywno zamocowane stojaki podpierajace co najmniej trzy lozyska slizgowe walu z przynajmniej jedna tarcza pomiedzy sasiednimi lozy- skam i oraz zespól napedowy, znam ienne tym , ze sto- jak i (1) przymocowane sa do plyty posredniej (2) polaczonej z blokiem fundamentowym (3) poprzez amortyzatory (4), korzystnie w postaci zacisków sprezy- sto -tlumiacych, zas kazda tarcza (6) zaopatrzona jest w komore (7) cieczy korekcyjnej usytuowana na stronie czolowej tarczy (6) w poblizu jej zewnetrznej krawedzi i polaczona kapilara (8) z obwodowa rynna (9) usytuowa- na na tej samej powierzchni w poblizu walu (5), a w obrebie rynny (9) usytuowany Jest koniec nieruchomego przewodu (10) polaczonego z dozownikiem (11) cieczy korekcyjnej, przy czym kazda z tarcz (6) znajdujaca sie pomiedzy sasiednimi loz yskam i (12). zamocowanymi w stojakach(l) poprzez elementy sprezysto-tlumiace(13), oslonieta jest wewnetrzna oslona (16) przymocowana do plyty posredniej (2) oraz oslona zewnetrzna (15) przy- mocowana do bloku fundamentowego (3), a takze za- o p a trz o n a je s t w elem en ty (14) do w ste p n eg o wywazania. Fig 3 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest stanowisko do symulacji układu z elementami wirującymi zwłaszcza z wirnikami o dużej masie, takimi jak wirniki turbin energetycznych o dużej masie.

Znane stanowisko do symulacji dynamiki układu z elementami wirującymi zawiera blok fundamentowy oparty o podłoże poprzez wibroizolatory, połączony sztywno ze stojakami podpierającymi przynajmniej trzy łożyska ślizgowe wału, na którym osadzona jest przynajmniej jedna tarcza. Do stojaków przymocowana jest sztywno osłona z blachy. Stopień niewy ważenia tarczy zmienia się przez mocowanie do niej mas korekcyjnych po uprzednim zatrzymaniu wału połączonego z zespołem napędowym. Stanowisko to pozwala na odwzorowanie obciążenia łożysk na skutek drgań generowanych przez masy wirujące bez uwzględnienia obciążeń wywołanych drganiami podłoża generowanymi również przez drgania mas wirujących, a które to obciążenia mają istotne znaczenie w obiektach rzeczywistych takich jak turbiny energetyczne. Ponadto konieczność zatrzymywania wału w celu zmiany mas korekcyjnych utrudnia prowadzenie badań, a jednocześnie wymaga rozpędzania mas niewyrównoważonych do prędkości założonej. Podczas rozpędzania może zaistnieć konieczność przechodzenia przez prędkości rezonansowe.

Stanowisko, posiadające blok fundamentowy oparty o podłoże przez wibroizolatory, sztywno zamocowane stojaki podpierające przynajmniej trzy łożyska ślizgowe wału z przynaj159 386 mniej jedną tarczą pomiędzy sąsiednimi łożyskami oraz zespół napędowy wału według wynalazku charakteryzuje się tym, że stojaki przymocowane są do płyty pośredniej połączonej z blokiem fundamentowym poprzez amortyzatory, korzystnie w postaci zacisków sprężysto-tłumiących, zaś każda tarcza zaopatrzona jest w komorę cieczy korekcyjnej usytuowaną na stronie czołowej tarczy w pobliżu jej zewnętrznej krawędzi i połączoną kapilarą z rynną obwodową usytuowaną na tej powierzchni w pobliżu wału, a w obrębie rynny usytuowany jest koniec nieruchomego przewodu połączonego z dozownikiem cieczy korekcyjnej, przy czym każda z tarcz znajdująca się pomiędzy sąsiednimi łożyskami zamocowanymi w stojakach poprzez elementy sprężysto-tłumiące osłonięta jest wewnętrzną osłoną przymocowaną do płyty pośredniej oraz osłoną zewnętrzną przymocowaną do bloku fundamentowego, a także zaopatrzona jest w elementy do wstępnego wyważania. Osłona wewnętrzna składa się z obejmy wewnętrznej przymocowanej sztywno do płyty pośredniej oraz z obejmy zewnętrznej przymocowanej do tej płyty poprzez amortyzatory, przy czym obejmy te połączone są ze sobą na całej szerokości spienionym tworzywem poliuretanowym, zaś na powierzchni zewnętrznej obejmy przymocowana jest płyta gumowa z nacięciami o grubości pozwalającej na utworzenie szczeliny powietrznej między nią i osłoną zewnętrzną. Komora zaopatrzona jest w zaślepiony na końcu przewód kapilarny sięgający krawędzi tarczy, zaś na płycie pośredniej w obrębie tej krawędzi usytuowany jest nóż, którego wysokość odpowiada największej dopuszczalnej amplitudzie drgań promieniowych tarczy. Komora, rynna i łącząca je kapilara mogą stanowić wyżłobienia w tarczy bądź też być elementami przymocowanymi do jej powierzchni, a elementy wstępnie wyważające tarczę odpowiednio stanowić mogą wyżłobienia bądź elementy mocowane do tarczy.

Rozwiązanie według wynalazku pozwala na pełniejszą symulację dynamiki zespołu uwzględniającą także obciążenia łożysk generowane na podłoże poprzez drgający wał z masą wirującą. Umożliwia to posadowienie układu na bloku fundamentowym poprzez płytę pośrednią. Ponadto stanowisko umożliwia dokonanie celowego niewyrównoważenia, uprzednio wstępnie wyrównoważonego wirnika, dopiero po uzyskaniu zamierzonej prędkości obrotowej. Pozwala to na hydrauliczny układ niewyrównoważenia, który umożliwia łagodne i kontrolowane zwiększanie stopnia niewyważenia podczas pracy, a także umożliwia przerwanie tego procesu w przypadku pojawienia się nadmiernych drgań poprzez samoczynne ścięcie zaślepionej kapilary przez nóż. Proponowana konstrukcja osłon pozwala na przejęcie energii w przypadku rozerwania się tarczy podczas badania, a jednocześnie umożliwia badanie dynamiki układu mas wirujących przy znacznych amplitudach drgań tarczy. Przedmiot wynalzku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia stanowisko w częściowym przekroju wzdłużnym, fig. 2 - w przekroju poprzecznym, a fig. 3 - przekrój podłużny części stanowiska z tarczą.

Jak pokazano na rysunku, stojaki 1 przymocowane są do płyty pośredniej 2 połączonej z blokiem fundamentowym 3 poprzez amortyzatory 4 w postaci zacisków sprężysto-tłumiących, zaś osadzona na wale 5 tarcza 6 zaopatrzona jest w komorę 7 cieczy korekcyjnej zamocowaną na powierzchni czołowej tarczy 6 w pobliżu jej zewnętrznej krawędzi. Komora 7 połączona jest kapilarą 8 z obwodową rynną 9 umieszczoną na tarczy 6 w pobliżu wału 5. W obrębie rynny 9 znajduje się koniec przewodu 10 połączonego z dozownikiem 11 cieczy korekcyjnej. Wał 5 podparty jest w czterech łożyskach ślizgowych 12 posadowionych w stojakach 1 poprzez elementy sprężysto-tłumiące 13. Tarcza 6 zaopatrzona jest w elementy 14 wstępnie ją wyważające, otoczona jest osłoną zewnętrzną 15 przymocowaną do bloku fundamentowego 3 oraz osłonę wewnętrzną 16. Osłona 16 składa się z obejmy wewnętrznej 17 przymocowanej sztywno do płyty 2 oraz obejmy zewnętrznej 18 przymocowanej do płyty 2 poprzez amortyzatory 19. Obejmy 17 i 18 połączone są ze sobą spienionym poliuretanem 20. Na powierzchni obejmy 18 nawulkanizowana jest płyta gumowa 21 z nacięciami, mająca grubość pozwalającą na wytworzenie się szczeliny powietrznej między nią a osłoną 15. Komora 7 zaopatrzona jest w zaślepiony na końcu przewód kapilarny 22 sięgający krawędzi zewnętrznej tarczy 6, zaś na płycie 2 w obrębie tej krawędzi zamocowany jest nóż 23, którego wysokość odpowiada największej dopuszczalnej amplitudzie drgań promieniowych tarczy 6.

Po wstępnym wyważeniu układu tarcza 6 z wałem 5 włącza się zespół napędowy 24. Po uzyskaniu przez wał 5 założonej prędkości obrotowej rozpoczyna się niewyrównoważenie

159 386 poprzez doprowadzanie cieczy korekcyjnej z dozownika 11 przez przewód 10, rynnę 9 i kapilarę 8 do komory 7. W trakcie tej operacji mierzy się przy pomocy czujników przemieszczeń następujące amplitudy przemieszczeń: wału 5 względem panwii łożysk 12, panwii łożysk 12 względem stojaków 1, płyty 2 względem bloku fundamentowego 3 oraz czopów wału 5 na których osadzone są łożyska 12 i tarcze 6 względem bloku fundamentowego 3. W przypadku gdy amplituda drgań promieniowych tarczy 6 przekroczy największą dopuszczalną wartość, nóż 23 samoczynnie zetnie koniec przewodu 22, powodując wypływ cieczy korekcyjnej z komory 7 i powrót tarczy 6 do stanu wyważenia.

Fig. 3

159 386

17 18 21 15

7 5

Fig. 2

159 386

“RT “RT “RT

Τ^Τ /////777/7 7///77////777 / / 2 2 777,

Fig. 1

Zakład Wydawnictw UPRP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Stanowisko do symulacji dynamiki układu z elementami wirującymi zwłaszcza z wirnikami o dużej masie posiadające blok fundamentowy oparty o podłoże poprzez wibroizolatory, sztywno zamocowane stojaki podpierające co najmniej trzy łożyska ślizgowe wału z przynajmniej jedną tarczą pomiędzy sąsiednimi łożyskami oraz zespół napędowy, znamienne tym, że stojaki (1) przymocowane są do płyty pośredniej (2) połączonej z blokiem fundamentowym (3) poprzez amortyzatory (4), korzystnie w postaci zacisków sprężysto -tłumiących, zaś każda tarcza (6) zaopatrzona jest w komorę (7) cieczy korekcyjnej usytuowaną na stronie czołowej tarczy (6) w pobliżu jej zewnętrznej krawędzi i połączoną kapilarą (8) z obwodową rynną (9) usytuowaną na tej samej powierzchni w pobliżu wału (5), a w obrębie rynny (9) usytuowany jest koniec nieruchomego przewodu (10) połączonego z dozownikiem (11) cieczy korekcyjnej, przy czym każda z tarcz (6) znajdująca się pomiędzy sąsiednimi łożyskami (12), zamocowanymi w stojakach (1) poprzez elementy sprężysto-tłumiące (13), osłonięta jest wewnętrzną osłoną (16) przymocowaną do płyty pośredniej (2) oraz osłoną zewnętrzną (15) przymocowaną do bloku fundamentowego (3), a także zaopatrzona jest w elementy (14) do wstępnego wyważania.
2. 2. Stanowisko według zastrz. 1, znamienne tym, że osłona wewnętrzna (16) składa się z obejmy wewnętrznej (17) przymocowanej sztywno do płyty pośredniej (2) oraz z obejmy zewnęrznej (18) przymocowanej do płyty (2) poprzez amortyzatory (19), przy czym obejmy (17) i (18) połączone są ze sobą na całej szerokości spienionym tworzywem poliuretanowym (20), zaś na powierzchni obejmy (18) przymocowana jest płyta gumowa (21) z nacięciami o grubości pozwalającej na utworzenie szczeliny powietrznej między nią i osłoną zewnętrzną (15).
3. 3. Stanowisko według zastrz. 1, znamienne tym, że komora (7) zaopatrzona jest w zaślepiony na końcu przewód kapilarny (22), sięgający krawędzi tarczy (6), zaś na płycie (2) w obrębie tej krawędzi usytuowany jest nóż (23), którego wysokość odpowiada największej dopuszczalnej amplitudzie drgań promieniowych tarczy (6).