RU2255316C1 - An arrangement for automatic and multiple balancing of rotors - Google Patents
An arrangement for automatic and multiple balancing of rotors Download PDFInfo
- Publication number
- RU2255316C1 RU2255316C1 RU2004108004/28A RU2004108004A RU2255316C1 RU 2255316 C1 RU2255316 C1 RU 2255316C1 RU 2004108004/28 A RU2004108004/28 A RU 2004108004/28A RU 2004108004 A RU2004108004 A RU 2004108004A RU 2255316 C1 RU2255316 C1 RU 2255316C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- balancing
- rotor
- support
- rotors
- walls
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Balance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для автоматической и многократной балансировки роторов машин и механизмов на ходу при их закритической частоте вращения.The invention relates to the field of engineering and can be used for automatic and multiple balancing of the rotors of machines and mechanisms on the move at their supercritical speed.
Известно устройство для автоматической балансировки роторов (RU 2171457, кл. G 01 М 1/32), содержащее кольцевую камеру, заполненную отвердевающим материалом и имеющую упругие торцевые стенки, жесткость которых выбирается из условия обеспечения самоустановки ротора при заданной скорости его вращения в процессе балансировки. Опору ротора на газовой смазке устанавливают внутри кольцевой камеры. В качестве отвердевающего материала используют легкоплавкие вещества, обладающие способностью расплавляться при разогреве опоры, вызванном вибрацией ротора, и отвердевать за счет естественного отвода теплоты в результате теплообмена между опорой и окружающей средой при исчезновении вибрации ротора.A device is known for automatic balancing of rotors (RU 2171457, class G 01 M 1/32), containing an annular chamber filled with hardening material and having elastic end walls, the rigidity of which is selected from the condition of ensuring the self-installation of the rotor at a given speed of rotation during balancing. The gas-lubricated rotor support is installed inside the annular chamber. As a hardening material, low-melting substances are used, which have the ability to melt when the support is heated, caused by vibration of the rotor, and to harden due to the natural removal of heat as a result of heat exchange between the support and the environment when the rotor vibration disappears.
Недостатками решения является долгое время реагирования устройства на проявляемый в системе дисбаланс и возможность установки устройства только на опоры ротора с газовой смазкой.The disadvantages of the solution are the long response time of the device to the imbalance manifested in the system and the ability to install the device only on the supports of the rotor with gas lubrication.
Задачей заявляемого изобретения является возможность создания универсального балансировочного устройства для его установки на любые роторные системы.The task of the invention is the ability to create a universal balancing device for its installation on any rotary system.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в повышении эффективности уравновешивания дисбаланса роторных систем.The technical result achieved by solving the problem is to increase the efficiency of balancing the imbalance of rotor systems.
Указанный технический результат достигается за счет использования вибрации ротора, неизбежно возникающей при появлении дисбаланса ротора. Если балансировочная камера будет иметь составные стенки, плотно прижатые друг к другу и выполненные из материалов с различными модулями упругости, то под действием знакопеременной нагрузки, возникающей от вращения несбалансированного ротора, будет происходить смещение одной стенки относительно другой. В результате трения двух поверхностей начнет выделяться тепло, способное расплавить легкоплавкое вещество. Под действием центробежных сил на закритической скорости ротор переходит в сбалансированное положение, вибрация исчезнет, приток тепла прекратится, за счет теплообмена между камерой и окружающей средой легкоплавкое вещество затвердеет и зафиксирует сбалансированное состояние. При возникновении последующей разбалансировки ротора устройство вступит в работу автоматически по описанной выше схеме.The specified technical result is achieved through the use of vibration of the rotor, which inevitably occurs when an imbalance of the rotor occurs. If the balancing chamber will have composite walls tightly pressed against each other and made of materials with different elastic moduli, then under the action of an alternating load arising from the rotation of the unbalanced rotor, one wall will be displaced relative to the other. As a result of the friction of two surfaces, heat will begin to be generated, which can melt a fusible substance. Under the influence of centrifugal forces at supercritical speed, the rotor goes into a balanced position, the vibration disappears, the heat flow stops, due to heat exchange between the chamber and the environment, the low-melting substance hardens and fixes a balanced state. In the event of subsequent unbalance of the rotor, the device will enter into operation automatically according to the scheme described above.
Существенные признаки, характеризующие изобретение:The essential features characterizing the invention:
Ограничительные: устройство для автоматической и многократной балансировки роторов, содержащее кольцевую балансировочную камеру, полностью заполненную легкоплавким материалом, обладающим способностью расплавляться при разогреве опоры и отвердевать за счет естественного отвода теплоты в результате теплообмена между опорой и окружающей средой.Restrictive: a device for automatic and multiple balancing of rotors, containing an annular balancing chamber, completely filled with fusible material, which has the ability to melt when the support is heated and harden due to the natural heat removal as a result of heat exchange between the support and the environment.
Отличительные: балансировочная камера имеет составные стенки, при этом элементы стенок выполнены из материалов с различными модулями упругости и расположены относительно друг друга в шахматном порядке.Distinctive: the balancing chamber has composite walls, while the wall elements are made of materials with different elastic moduli and are staggered relative to each other.
Известно, что балансировка - это технологический процесс совмещения главной центральной оси инерции ротора с его осью вращения. Заявляемое устройство производит автоматическую балансировку ротора при помощи подвижных опор на закритических скоростях вращения. В процессе балансировки устройство совмещает ось вращения ротора с главной центральной осью инерции ротора (ГОСТ 22061-76). При работе машины или механизма на частоте ниже критической устройство не вмешивается в их работу и не добавляет дополнительный дисбаланс, что осуществляется выбором температуры плавления легкоплавкого вещества.It is known that balancing is a technological process of combining the main central axis of inertia of the rotor with its axis of rotation. The inventive device performs automatic balancing of the rotor using movable bearings at supercritical speeds. In the process of balancing, the device combines the axis of rotation of the rotor with the main central axis of inertia of the rotor (GOST 22061-76). When the machine or mechanism operates at a frequency below a critical value, the device does not interfere with their operation and does not add an additional imbalance, which is done by choosing the melting point of the low-melting substance.
Изобретение осуществляется следующим образом.The invention is as follows.
Между подшипниками и ротором устанавливают балансировочную камеру, у которой выполняют составные, например, двойные торцевые стенки, плотно прижатые друг к другу. Стенки камеры имеют составную конструкцию из материалов с различными модулями упругости, выполнены таким образом, что при действии на них осевой и радиальной нагрузок они смещаются относительно друг друга. Балансировочную камеру полностью заполняют легкоплавким веществом. В качестве такого вещества могут выступать сплав Вуда, парафин, свинец и др. После заполнения камеры ротор разгоняют до закритической частоты вращения. При появлении в системе дисбаланса возникнет вибрация ротора и, как следствие, деформация стенок камеры. В связи с тем, что стенки изготовлены из материалов с различными модулями упругости, будет происходить смещение одной стенки относительно другой и из-за их трения выделяться тепло. В результате произойдет плавление легкоплавкого вещества и ротор приобретет свободу перемещаться под действием центробежных сил. Произойдет самоцентровка, то есть совмещение оси вращения ротора с его главной центральной осью инерции, и ротор начнет вращаться в сбалансированном состоянии. При исчезновении дисбаланса пропадет источник тепловой энергии, и в результате естественного отвода тепла легкоплавкое вещество застынет и зафиксирует стенки балансировочной камеры в сбалансированном положении. Во время этого процесса частота вращения ротора должна быть выше критической. Затем в сбалансированном положении возможна эксплуатация ротора на любой частоте вращения и переход через критическую скорость с минимальной вибрацией.A balancing chamber is installed between the bearings and the rotor, in which composite, for example, double end walls are pressed tightly against each other. The walls of the chamber have a composite structure of materials with different elastic moduli, made in such a way that when they are subjected to axial and radial loads, they are displaced relative to each other. The balancing chamber is completely filled with fusible substance. Such a substance may be Wood's alloy, paraffin, lead, etc. After filling the chamber, the rotor is accelerated to a supercritical speed. When an imbalance appears in the system, vibration of the rotor will occur and, as a result, deformation of the chamber walls. Due to the fact that the walls are made of materials with different elastic moduli, one wall will shift relative to the other and heat will be generated due to their friction. As a result, the fusible substance will melt and the rotor will gain freedom to move under the action of centrifugal forces. Self-centering will occur, that is, the axis of rotation of the rotor will be combined with its main central axis of inertia, and the rotor will begin to rotate in a balanced state. If the imbalance disappears, the source of thermal energy disappears, and as a result of natural heat removal, the low-melting substance hardens and fixes the walls of the balancing chamber in a balanced position. During this process, the rotor speed must be higher than critical. Then, in a balanced position, it is possible to operate the rotor at any speed and go through a critical speed with minimal vibration.
Изобретения поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.
На валу ротора 1 устанавливают балансировочную камеру 2. При этом элементы стенок 3 и 4 балансировочной камеры выполнены в виде колец из материалов с различными модулями упругости и расположены относительно друг друга в шахматном порядке. Стенки колец по поверхностям 5 плотно прижимают друг к другу за счет скрепления их болтами 6 таким образом, чтобы обеспечивалась возможность смещения их относительно друг друга по поверхности 5. По поверхностям 7 кольца 3 и 4 соединяют жестко между собой, например, путем запрессовки одно в другое или сварки (склейки). Количество камер выполняют равным числу опор. Внутри камеру полностью заполняют легкоплавким веществом 8. Во избежание фиксирования торцевых стенок камеры между ними и легкоплавким веществом расположена резиновая прокладка 9. Камеры вставляют во внутренние обоймы подшипников 10, которые, в свою очередь, крепятся на статор 11.On the shaft of the rotor 1, a balancing chamber 2 is installed. In this case, the elements of the walls 3 and 4 of the balancing chamber are made in the form of rings of materials with different elastic moduli and are staggered relative to each other. The walls of the rings on the surfaces 5 are tightly pressed against each other by fastening them with bolts 6 so that they can be displaced relative to each other on the surface 5. On the surfaces 7, the rings 3 and 4 are rigidly connected to each other, for example, by pressing one into the other or welding (gluing). The number of chambers is equal to the number of supports. Inside the chamber, they are completely filled with low-melting substance 8. To avoid fixing the end walls of the chamber, a rubber gasket 9 is located between them and the low-melting substance. The chambers are inserted into the inner race of bearings 10, which, in turn, are mounted on the stator 11.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004108004/28A RU2255316C1 (en) | 2004-03-18 | 2004-03-18 | An arrangement for automatic and multiple balancing of rotors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004108004/28A RU2255316C1 (en) | 2004-03-18 | 2004-03-18 | An arrangement for automatic and multiple balancing of rotors |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2255316C1 true RU2255316C1 (en) | 2005-06-27 |
Family
ID=35836744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004108004/28A RU2255316C1 (en) | 2004-03-18 | 2004-03-18 | An arrangement for automatic and multiple balancing of rotors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2255316C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2474799C1 (en) * | 2011-07-26 | 2013-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский гуманитарно-педагогический государственный универистет" | Rotor balancing device |
-
2004
- 2004-03-18 RU RU2004108004/28A patent/RU2255316C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
А.А.Куинджи и др. Автоматическое уравновешивание роторов быстроходных машин. - М.: Машиностроение, 1974, с.66, 67. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2474799C1 (en) * | 2011-07-26 | 2013-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский гуманитарно-педагогический государственный универистет" | Rotor balancing device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2577134A (en) | Radial spline impeller drive for turbochargers | |
EP1891332B2 (en) | Vacuum pump | |
JP5789594B2 (en) | Flywheel | |
JP2012522189A (en) | Flywheel | |
CN106907403B (en) | Clutch device | |
KR20120092182A (en) | Coupling for rotor balancing | |
JP2012191842A (en) | Sectioned tuning ring for rotating body | |
US10024410B2 (en) | Torque transfer device | |
JPS60132029A (en) | Bearing apparatus having tandem type rolling bearing of exhaust turbo overcharger | |
JP2009036208A (en) | Rotor positioning system and rotor positioning method | |
GB2411931A (en) | A leaf seal arrangement | |
RU2255316C1 (en) | An arrangement for automatic and multiple balancing of rotors | |
KR102426608B1 (en) | Air foil bearing | |
Kumar et al. | A numerical study on the effect of unbalance and misalignment fault parameters in a rigid rotor levitated by active magnetic bearings | |
US6276863B1 (en) | Friction- and form-grip connection of rotating components | |
CN111446793A (en) | Dynamic balance magnet yoke counterweight method for hydroelectric generating set | |
JP4712107B2 (en) | Torsional vibration damper and rotating component with torsional vibration damper | |
JP6567822B2 (en) | Rotortrain torsional mode frequency adjustment device | |
RU2578935C1 (en) | Resilient support with adjustable rigidity for bench dynamic test of turbomachine rotors | |
JP5552127B2 (en) | Turbo molecular pump | |
RU2259545C2 (en) | Device for automatic balancing of rotors | |
RU2241215C1 (en) | Device for automatic balancing of rotors | |
RU2257558C1 (en) | Device for automatic multiple balancing of rotors | |
KR20140050564A (en) | Turbomachine for compressing a fluid | |
US1359227A (en) | Steam-turbine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060319 |