RU167151U1

RU167151U1 - CENTRIFUGAL COMPRESSOR

Info

Publication number: RU167151U1
Application number: RU2016109077/06U
Authority: RU
Inventors: Алексей Владимирович Ремизов; Алексей Николаевич Князев
Original assignee: Акционерное общество "ОДК-Газовые Турбины"
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2016-12-27

Abstract

Центробежный компрессор, содержащий корпус, вал, установленный в магнитном подшипнике, состоящем из роторной и статорной частей, роторная часть расположена на валу, статорная закреплена в корпусе, датчик положения ротора и газодинамические уплотнения, установленные на валу, отличающийся тем, что посадочный внутренний диаметр уплотнения больше внешнего диаметра роторной части магнитного подшипника.A centrifugal compressor comprising a housing, a shaft mounted in a magnetic bearing consisting of a rotor and stator parts, a rotor part located on the shaft, a stator mounted in the housing, a rotor position sensor and gas-dynamic seals mounted on the shaft, characterized in that the mounting inner diameter of the seal larger than the outer diameter of the rotor part of the magnetic bearing.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к компрессорам газоперекачивающих агрегатов (ГПА) с бесконтактными опорными устройствами с магнитными подшипниками, и также может быть использовано при создании различных роторных машин.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to compressors of gas pumping units (GPU) with contactless support devices with magnetic bearings, and can also be used to create various rotary machines.

Применение магнитных подшипников в сочетании с газодинамическими уплотнениями (ГДУ) является перспективным техническим решением, позволяющим снизить потери и улучшить обслуживание компрессоров, поскольку в магнитном подшипнике нет деталей, подверженных механическому износу.The use of magnetic bearings in combination with gas dynamic seals (GDU) is a promising technical solution to reduce losses and improve compressor service, since there are no parts subject to mechanical wear in the magnetic bearing.

В процессе эксплуатации компрессора проводится техническое обслуживание, как ГДУ, так и других узлов, требующих полной разборки с демонтажем магнитных подшипников и других устройств, установленных на концах вала. При этом необходимо сохранить точность установки узлов электромагнитных подшипников при проведении многократных разборок и сборок в процессе эксплуатации.During the operation of the compressor, maintenance is carried out both for the gas turbine engine and for other units that require complete disassembly with the dismantling of magnetic bearings and other devices installed at the ends of the shaft. In this case, it is necessary to maintain the accuracy of the installation of electromagnetic bearing assemblies during repeated disassembly and assembly during operation.

Известна магнитная опора, содержащая разъемный корпус с установленными в нем радиальными и осевыми электромагнитами, а также радиальными и радиально-осевыми датчиками перемещений, роторы радиального и осевого электромагнита установлены на вал посредством втулок, на первой из которых расположены и роторы радиальных датчиков перемещений. (Патент RU №2115835 F16C 32/04, опубликован 20.07.98.)A magnetic support is known, comprising a detachable housing with radial and axial electromagnets installed in it, as well as radial and radial-axial displacement sensors, the rotors of the radial and axial electromagnet are mounted on the shaft by bushings, on the first of which are the rotors of the radial displacement sensors. (Patent RU No. 21115835 F16C 32/04, published July 20, 1998.)

При многократном монтаже и демонтаже магнитного подшипника поверхности втулок подвержены повреждениям, и это приводит к недопустимому увеличению биений и несоосности узлов из-за износа посадочных поверхностей у каждого установочного узла и затрудняет регулировку осевых зазоров.During repeated mounting and dismounting of the magnetic bearing, the surfaces of the bushings are susceptible to damage, and this leads to an unacceptable increase in runout and misalignment of the nodes due to wear of the seating surfaces at each mounting node and makes it difficult to adjust the axial clearances.

Также известна электромагнитная опора, которая содержит разъемный корпус с установленными в нем радиальным и осевым электромагнитами, втулки роторов радиального и осевого электромагнитов, а также втулки роторов радиальных и радиально-осевых датчиков перемещений, установленные на валу. Вал снабжен газодинамическими уплотнениями. Между поверхностью вала и роторами радиальных датчиков и втулками роторов радиально-осевых датчиков установлены демпфирующие ленты, причем осевая длина роторов и втулок больше ширины демпфирующей ленты, на которую они установлены, а центр тяжести ротора расположен в плоскости, которая проходит через среднюю линию демпфирующей ленты или находится вблизи нее. (Патент RU №72738 F16C 33/04, опубликован 27.04.2008.)An electromagnetic support is also known, which comprises a detachable housing with radial and axial electromagnets installed in it, bushings of rotors of radial and axial electromagnets, as well as bushings of rotors of radial and radial-axial displacement sensors mounted on the shaft. The shaft is equipped with gas-dynamic seals. Damping tapes are installed between the shaft surface and the rotors of the radial sensors and the bushings of the rotors of the radial-axial sensors, the axial length of the rotors and bushings being greater than the width of the damping tape on which they are mounted, and the center of gravity of the rotor is located in a plane that passes through the middle line of the damping tape or is near her. (Patent RU No. 72738 F16C 33/04, published 04/27/2008.)

Установка на поверхности вала роторов радиальных датчиков и втулок роторов радиально-осевых датчиков на демпфирующих лентах обеспечивает снижение биения их рабочих поверхностей при многократном монтаже электромагнитной опоры в компрессоре при технических обслуживаниях, а также упрощает сборку и разборку электромагнитной опоры. Упругая деформация демпфирующей ленты обеспечивает концентричное положение роторов и втулок датчиков относительно поверхности вала и необходимую жесткость установки.The installation of radial sensors rotors and rotor axial sensors rotor sleeves on damping tapes on the shaft surface reduces the runout of their working surfaces during repeated installation of the electromagnetic support in the compressor during maintenance, and also simplifies the assembly and disassembly of the electromagnetic support. Elastic deformation of the damping tape provides a concentric position of the rotors and sensor bushes relative to the shaft surface and the necessary rigidity of the installation.

После замены ГДУ и установки электромагнитной опоры необходимо точно отрегулировать взаимное расположения узлов, как в осевом, так и в радиальном направлении. В радиальных электромагнитах и их датчиках необходимо точно отрегулировать зазор между статорными и роторными частями. Радиальное положение ротора зависит от радиальных датчиков, а их показания - от биения поверхности ротора под датчиками.After replacing the GDU and installing the electromagnetic support, it is necessary to precisely adjust the relative positions of the nodes, both in the axial and in the radial direction. In radial electromagnets and their sensors, it is necessary to precisely adjust the gap between the stator and rotor parts. The radial position of the rotor depends on the radial sensors, and their readings depend on the runout of the rotor surface under the sensors.

После неоднократного монтажа невозможно точно отрегулировать взаимное расположение датчиков ротора электромагнитного подшипника с ответной поверхностью, что снижает точность показаний датчиков.After repeated installation, it is impossible to precisely adjust the relative position of the sensors of the rotor of the electromagnetic bearing with the counter surface, which reduces the accuracy of the sensors.

Техническим результатом, на который направлена полезная модель, является возможность проведения многократных сборок, разборок и регулировок магнитной опоры в процессе ремонта ГДУ и других работ по техническому обслуживанию при длительной эксплуатации компрессора с сохранением требований к динамическим свойствам электромагнитной опоры.The technical result, which the utility model is aimed at, is the possibility of carrying out multiple assemblies, disassemblies and adjustments of the magnetic support during the repair of the GDU and other maintenance work during long-term operation of the compressor while maintaining the requirements for the dynamic properties of the electromagnetic support.

Поставленный технический результат достигается тем, что центробежный компрессор, содержит корпус, вал, установленный в магнитном подшипнике, состоящем из роторной и статорной частей, роторная часть расположена на валу, статорная закреплена в корпусе. Также компрессор снабжен датчиком положения ротора и газодинамическими уплотнениями, установленными на валу.The technical result is achieved in that the centrifugal compressor comprises a housing, a shaft mounted in a magnetic bearing consisting of rotor and stator parts, the rotor part is located on the shaft, the stator is fixed in the housing. The compressor is also equipped with a rotor position sensor and gas-dynamic seals mounted on the shaft.

Новым в полезной модели является то, что посадочный внутренний диаметр уплотнений больше внешнего диаметра роторной части подшипника.New in the utility model is that the seating inner diameter of the seals is larger than the outer diameter of the rotor part of the bearing.

На чертеже представлен центробежный компрессор.The drawing shows a centrifugal compressor.

Центробежный компрессор содержит корпус 1, вал 2, установленный в магнитном подшипнике 3, состоящем из роторной части 4 и статорной части 5. Роторная часть 4 расположена на валу 2, статорная часть 5 закреплена в корпусе 1. На валу 2 расположены газодинамические уплотнения 6, посадочный внутренний диаметр уплотнений 6 больше внешнего диаметра роторной части 4 подшипника 3. Корме того, компрессор содержит страховочные подшипники 7 и датчик 8 положения ротора.The centrifugal compressor comprises a housing 1, a shaft 2 mounted in a magnetic bearing 3, consisting of a rotor part 4 and a stator part 5. The rotor part 4 is located on the shaft 2, the stator part 5 is fixed in the housing 1. On the shaft 2 are gas-dynamic seals 6, landing the inner diameter of the seals 6 is larger than the outer diameter of the rotor part 4 of the bearing 3. In addition, the compressor contains safety bearings 7 and the rotor position sensor 8.

Сборка центробежного компрессора происходит следующим образом: На вал 2 устанавливают с натягом роторную часть 4 радиальных магнитных подшипников 3 и фиксируют от осевого смещения, после чего механически обрабатывают ее наружный диаметр до требуемого. Таким образом, роторные части 4 магнитного подшипника являются неотъемлемой частью вала 2 компрессора.The centrifugal compressor is assembled as follows: On the shaft 2, the rotor part 4 of the radial magnetic bearings 3 is installed with an interference fit and fixed from axial displacement, after which its outer diameter is mechanically processed to the required one. Thus, the rotor parts 4 of the magnetic bearing are an integral part of the shaft 2 of the compressor.

Далее вал 2 фиксируют в корпусе 1 компрессора и устанавливают на него ГДУ 6 и радиальный страховочный подшипник 7. В корпусе 1 компрессора закрепляют статорную часть 5 подшипника 3, на которую устанавливают датчик 8 положения ротора. Осуществляют настройку датчика 8 относительно его ответной поверхности расположенной на роторной части 4 подшипника 3.Next, the shaft 2 is fixed in the compressor housing 1 and the GDU 6 and the radial safety bearing 7 are installed on it. In the compressor housing 1, the stator part 5 of the bearing 3 is fixed, on which the rotor position sensor 8 is mounted. Carry out the adjustment of the sensor 8 relative to its counter surface located on the rotor part 4 of the bearing 3.

При необходимости проведения технического обслуживания ГДУ 6, демонтируют статорную часть 5 подшипника 3 вместе с датчиком 8, затем страховочный подшипник 7 и, не снимая роторную часть 4 подшипника 3, производят осмотр либо замену газодинамических уплотнений 6.If it is necessary to carry out maintenance of the GDU 6, dismantle the stator part 5 of the bearing 3 together with the sensor 8, then the safety bearing 7 and, without removing the rotor part 4 of the bearing 3, inspect or replace the gas dynamic seals 6.

Таким образом, данная конструкция компрессора позволяет производить многократную сборку и разборку для технического обслуживания или ревизии ГДУ и других узлов без демонтажа роторных частей магнитного подшипника, что исключает повреждение посадочных поверхностей вала и ответных элементов с сохранением требований по точности их установки в течение длительной эксплуатации компрессора, обеспечивая при этом улучшение надежности и долговечности компрессора в целом.Thus, this compressor design allows multiple assembly and disassembly for maintenance or revision of the hydraulic control unit and other components without dismantling the rotor parts of the magnetic bearing, which eliminates damage to the shaft seating surfaces and reciprocal elements while maintaining accuracy requirements for their installation during long-term operation of the compressor, while providing improved reliability and durability of the compressor as a whole.

Claims

A centrifugal compressor comprising a housing, a shaft mounted in a magnetic bearing consisting of a rotor and stator parts, a rotor part located on the shaft, a stator mounted in the housing, a rotor position sensor and gas-dynamic seals mounted on the shaft, characterized in that the mounting inner diameter of the seal larger than the outer diameter of the rotor part of the magnetic bearing.