RU2236904C1 - Vertical rotary plant with gas-static bearing unit - Google Patents
Vertical rotary plant with gas-static bearing unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2236904C1 RU2236904C1 RU2003122290/03A RU2003122290A RU2236904C1 RU 2236904 C1 RU2236904 C1 RU 2236904C1 RU 2003122290/03 A RU2003122290/03 A RU 2003122290/03A RU 2003122290 A RU2003122290 A RU 2003122290A RU 2236904 C1 RU2236904 C1 RU 2236904C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bearing
- gas
- rotor
- revolution
- working body
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к роторным установкам с вертикальной осью вращения ротора и может найти применение в различных отраслях машиностроения: дробилки и мельницы с роторным рабочим органом, центрифуги и сепараторы различного назначения, центробежные испытательные стенды, турбины, электрогенераторы, двигатели, станки и другие роторные установки с преимущественно высокоскоростным рабочим органом для осуществления технологических процессов, вызывающих значительную динамическую неуравновешенность ротора.The invention relates to rotary plants with a vertical axis of rotation of the rotor and can find application in various industries: crushers and mills with a rotary working body, centrifuges and separators for various purposes, centrifugal test benches, turbines, electric generators, engines, machine tools and other rotary plants with mainly high-speed working body for the implementation of technological processes that cause significant dynamic rotor imbalance.
Известна вертикальная роторная установка (центрифуга) с газостатическим опорным узлом, содержащая корпус, рабочий орган, газостатический вертикальный опорный узел с полусферическими несущими поверхностями, пята которого непосредственно соединена с рабочим органом, образуя ротор, а подпятник (статор) которого имеет отверстия для подвода и отвода газа, систему газообеспечения, содержащую компрессор, связанную с подпятником, и пневмопривод, взаимодействующий с опорным узлом с возможностью радиальных и угловых смещений ротора, при этом центр кривизны несущих поверхностей совпадает или расположен выше центра масс ротора [1].Known is a vertical rotor installation (centrifuge) with a gas-static supporting unit, comprising a housing, a working body, a gas-static vertical supporting unit with hemispherical bearing surfaces, the heel of which is directly connected to the working body, forming a rotor, and the thrust bearing (stator) of which has openings for supply and exhaust gas, a gas supply system containing a compressor associated with a thrust bearing, and a pneumatic actuator interacting with the support node with the possibility of radial and angular displacements of the rotor, while npt curvature of the bearing surfaces coincides with, or is located above the center of the rotor mass [1].
Однако известная роторная установка обладает низкой надежностью и не позволяет добиться значительного снижения динамических воздействий ротора на опорный узел и фундамент установки при осуществлении технологических процессов, вызывающих значительную динамическую неуравновешенность ротора при высоких удельных энергозатратах, вследствие того, что функциональные характеристики опорного узла (параметры несущих поверхностей и величина зазора между несущими поверхностями), системы газообеспечения (параметры газового потока) и привода (вращательный момент, передаваемый на ротор) не оптимизированы.However, the known rotor installation has low reliability and does not allow to significantly reduce the dynamic effects of the rotor on the support node and the installation foundation during the implementation of technological processes that cause significant dynamic unbalance of the rotor at high specific energy costs, due to the fact that the functional characteristics of the support node (parameters of bearing surfaces and the gap between the bearing surfaces), gas supply systems (gas flow parameters) and drive (The torque transmitted to the rotor) have not been optimized.
Известна также вертикальная роторная установка с газостатическим опорным узлом, содержащая корпус, рабочий орган, газостатический вертикальный опорный узел с несущими поверхностями в виде части сферы, пята которого непосредственно соединена с рабочим органом, а подпятник которого выполнен с центральным отверстием для подвода газообразного рабочего тела к несущим поверхностям, систему газообеспечения, содержащую, по крайней мере, один вентилятор и связанную с центральным отверстием подпятника, и привод с механической передачей, состоящей из трех валов, последовательно соединенных с возможностью пересечения осей, один из которых выполнен телескопическим [2].Also known is a vertical rotor installation with a gas-static supporting unit, comprising a housing, a working body, a gas-static vertical supporting unit with bearing surfaces in the form of a part of a sphere, the heel of which is directly connected to the working body, and the thrust bearing is made with a central hole for supplying a gaseous working medium to the bearing surfaces, a gas supply system containing at least one fan and connected to the Central hole of the thrust bearing, and a drive with a mechanical transmission, consisting boxes of three shafts connected in series with the possibility of intersection of the axes, one of which is made telescopic [2].
Однако данная роторная установка обладает недостаточно высокой надежностью работы, т.к. при возникновении режимного дисбаланса в рабочем органе и на резонансных частотах вращения возникает неуравновешенность ротора, обуславливающая высокоамплитудные радиальные и угловые колебания ротора, которые могут привести к трению и ударам пяты о подпятник и выходу газостатического опорного узла из строя. Эти недостатки связаны с низкой радиальной и угловой устойчивостью ротора, вызванной отсутствием упругого ограничения радиальных и угловых колебаний ротора.However, this rotary installation has insufficiently high reliability, because when a mode imbalance occurs in the working body and at the resonant rotation frequencies, rotor imbalance occurs, which causes high-amplitude radial and angular oscillations of the rotor, which can lead to friction and impact of the heel on the thrust bearing and the failure of the gas-static support unit. These disadvantages are associated with low radial and angular stability of the rotor caused by the absence of elastic restrictions on the radial and angular oscillations of the rotor.
Задача изобретения состоит в повышении надежности работы роторной установки путем предотвращения ударов и трения пяты о подпятник при возникновении неуравновешенности ротора за счет достижения технического результата, заключающегося в повышении радиальной и угловой устойчивости ротора путем обеспечения упругого ограничения радиальных и угловых колебаний ротора.The objective of the invention is to increase the reliability of the rotor installation by preventing impacts and friction of the heel on the thrust bearing when rotor imbalance occurs due to the achievement of the technical result, which consists in increasing the radial and angular stability of the rotor by providing elastic limitation of the radial and angular oscillations of the rotor.
Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи вертикальная роторная установка с газостатическим опорным узлом, содержащая корпус, рабочий орган, газостатический вертикальный опорный узел с несущими поверхностями в виде части сферы, пята которого непосредственно соединена с рабочим органом, образуя ротор, а подпятник которого выполнен с центральным отверстием для подвода газообразного рабочего тела к несущим поверхностям, систему газообеспечения, связанную с центральным отверстием подпятника, и привод с механической передачей, состоящей из трех валов, последовательно соединенных с возможностью пересечения осей, один из которых выполнен телескопическим, согласно изобретению содержит упругий опорный узел, расположенный над рабочим органом и состоящий из вращающегося опорного элемента в виде обечайки, установленного на рабочем органе, тел вращения в количестве не менее трех, каждое из которых установлено на оси, и опорных элементов, каждый из которых одним концом соединен с корпусом с возможностью радиальных перемещений и подпружинен к нему, а вторым концом - с осью тела вращения, причем между обечайкой и телами вращения имеется зазор. Кроме этого, тела вращения снабжены упругим кольцеобразным элементом.The essence of the invention lies in the fact that to solve the problem, a vertical rotor installation with a gas-static supporting unit, comprising a housing, a working body, a gas-static vertical supporting unit with bearing surfaces as part of a sphere, the heel of which is directly connected to the working body, forming a rotor, and a thrust bearing which is made with a Central hole for supplying a gaseous working fluid to the bearing surfaces, a gas supply system associated with the Central hole of the thrust bearing, and a drive with mechanical transmission, consisting of three shafts connected in series with the possibility of intersection of the axes, one of which is made telescopic, according to the invention contains an elastic support node located above the working body and consisting of a rotating supporting element in the form of a shell mounted on a working body, rotation bodies in number of at least three, each of which is mounted on an axis, and supporting elements, each of which is connected at one end to the housing with the possibility of radial movement and is spring loaded to it, and the second end - with rotation axis of the body, wherein between the shell and a gap rotating bodies. In addition, the bodies of revolution are equipped with an elastic ring-shaped element.
Изобретение поясняется чертежами: фиг.1 - общий вид установки в разрезе, фиг.2 - вид А на фиг.1.The invention is illustrated by drawings: figure 1 - General view of the installation in section, figure 2 - view a in figure 1.
Вертикальная роторная установка с газостатическим опорным узлом содержит корпус 1, рабочий орган 2, газостатический опорный узел с несущими поверхностями в виде части сферы, пята 3 которого непосредственно соединена с рабочим органом 2, образуя ротор, а подпятник 4 которого выполнен с центральным отверстием 5 для подвода газообразного рабочего тела к несущим поверхностям, систему газообеспечения (не показана), связанную с центральным отверстием 5 подпятника 4, упругий опорный узел, расположенный над рабочим органом 2 и состоящий из вращающегося опорного элемента 6, выполненного в виде обечайки и закрепленного на рабочем органе 2, тел 7 вращения в количестве не менее трех, каждое из которых снабжено упругим кольцеобразным элементом 8 и установлено на оси 9, и опорных элементов 10, каждый из которых одним концом соединен с корпусом 1 с возможностью радиальных перемещений и подпружинен к нему посредством пружины 11, а вторым концом - с осью 9 тела 7 вращения, причем между обечайкой 6 и упругими элементами 8 тел 7 вращения имеется зазор, и привод 12 с механической передачей 13, состоящей из трех валов, последовательно соединенных с возможностью пересечения осей, один из которых выполнен телескопическим.The vertical rotor installation with a gas-static supporting unit comprises a
Изобретение работает следующим образом.The invention works as follows.
Включают систему газообеспечения (не показана), содержащую, например, вентилятор, связанную с отверстием 5 подпятника 4. Газ (воздух) через отверстие 5 поступает к несущим поверхностям и создает между ними избыточное давление, под действием которого ротор приподнимается (“всплывает”), создавая технологический зазор. В зазоре создается воздушная подушка, обеспечивающая ротору опору в осевом и радиальном направлениях.They include a gas supply system (not shown), containing, for example, a fan connected to the hole 5 of the thrust bearing 4. Gas (air) through the hole 5 enters the bearing surfaces and creates an excess pressure between them, under which the rotor rises (“pops up”), creating a technological gap. An air cushion is created in the gap, providing the rotor with support in the axial and radial directions.
Затем включают привод 12 (электродвигатель) с механической передачей 13 и придают ротору вращение с требуемой для данного технологического процесса и рабочего органа 2 скоростью.Then turn on the drive 12 (electric motor) with a mechanical gear 13 and give the rotor rotation at the speed required for the given technological process and working body 2.
При прохождении резонансных частот, возникающих при разгоне и торможении вращения ротора, а также при режимном дисбалансе, возникающем в рабочем органе 2, ротор совершает радиальные и угловые колебания, амплитуда и сила которых зависит от скорости вращения ротора. При этом вращающийся рабочий орган 2 посредством обечайки 6 взаимодействует с упругим кольцеобразным элементом 8 тела 7 вращения, которое соединено посредством оси 9 с упругим опорным элементом 10. Вращаясь вокруг своей оси, тела 7 вращения позволяют воспринимать упругому опорному узлу радиально угловые колебания ротора в плоскости, перпендикулярной оси вращения, и осуществлять их гашение. Таким образом достигается ограничение амплитуды радиальных и угловых колебаний ротора, что позволяет предотвратить удары и трение пяты 3 о подпятник 4.When passing through the resonant frequencies that occur during acceleration and deceleration of the rotor rotation, as well as during operational imbalance that occurs in the working body 2, the rotor performs radial and angular vibrations, the amplitude and strength of which depends on the speed of rotation of the rotor. In this case, the rotating working body 2 interacts with the elastic ring-
Источники информацииSources of information
1. Патент Великобритании №839622, В 04 В 9/12, опубл. 1960.1. British patent No. 839622, 04 04/12, publ. 1960.
2. Патент РФ №2183136, В 02 С 13/14, опубл. 10.06.2002.2. RF patent No. 2183136, 02 C 13/14, publ. 06/10/2002.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003122290/03A RU2236904C1 (en) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | Vertical rotary plant with gas-static bearing unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003122290/03A RU2236904C1 (en) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | Vertical rotary plant with gas-static bearing unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2236904C1 true RU2236904C1 (en) | 2004-09-27 |
Family
ID=33434065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003122290/03A RU2236904C1 (en) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | Vertical rotary plant with gas-static bearing unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2236904C1 (en) |
-
2003
- 2003-07-16 RU RU2003122290/03A patent/RU2236904C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3393037B2 (en) | Method and bearing support for maintaining operation of an aircraft turbo engine after accidental eccentricity of the rotor has appeared | |
US6494032B2 (en) | Ducted fan gas turbine engine with frangible connection | |
KR101657590B1 (en) | Reduction of turbocharger core unbalance with centering device | |
US4627747A (en) | Device for balancing of rotors without journals | |
CN102812261B (en) | Rotating machinery, gas turbine engine and the damped system for rotating machinery | |
CA1210259A (en) | Tuned gyroscope with dynamic absorber | |
RU2475309C2 (en) | Centrifugal separator | |
JPH10299415A (en) | Supporting device for rotor | |
EP1802849A1 (en) | Compact compliant centering support for roller bearing having squeeze film damper | |
EP1214152B1 (en) | Centrifuge gyro diaphragm capable of maintaining motor shaft concentricity | |
US20060091741A1 (en) | Turbine generator vibration damper system | |
US4201066A (en) | Flexible shaft construction for a high inertia centrifuge | |
JP2703878B2 (en) | Turbo molecular pump | |
US20100167902A1 (en) | Centrifuge having a rotor having horizontal axis of rotation | |
EP0467427B1 (en) | Mass impact damper for rotors | |
CA1251334A (en) | Drive shaft assembly | |
JPS6314205B2 (en) | ||
CN209673347U (en) | A kind of vibrate adds centrifugal compound fatigue rig | |
RU2236904C1 (en) | Vertical rotary plant with gas-static bearing unit | |
US7589447B2 (en) | High speed aerospace generator resilient mount | |
RU2246055C1 (en) | Vertical rotor installation with gas-static support | |
CN217237200U (en) | Aero-engine rotor and stator rub-impact test device | |
Kalmegh et al. | Dynamic balancing of centrifugal pump impeller | |
RU2259239C1 (en) | Self-balancing vertical rotary mechanism with gas-lubricated support | |
RU2222381C1 (en) | Centrifugal apparatus with gas static supporting unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140717 |