RU2372595C1

RU2372595C1 - Balancing method of assembled rotor

Info

Publication number: RU2372595C1
Application number: RU2008116392/06A
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Белобородов (RU); Сергей Михайлович Белобородов; Владимир Васильевич Юрченко (RU); Владимир Васильевич Юрченко; Николай Георгиевич Шеховцев (RU); Николай Георгиевич Шеховцев; Татьяна Николаевна Шкоркина (RU); Татьяна Николаевна Шкоркина
Original assignee: Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра"
Priority date: 2008-04-24
Filing date: 2008-04-24
Publication date: 2009-11-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: balancing method of assembled rotor is that it is balanced shaft and successively, after installation on shaft of regular component, it is balanced assembled rotor. Herewith on shaft there are installed cores. It is measured relative to its surfaces values of maximal radial runout and there are marked places of maximal radial runout of all mounting surfaces, provided for installation of rotor's elements. There are taken off cores. It is installed shaft by balancing surfaces on supports of balancing machine. On surfaces, located in correction planes of imbalance of rotor's elements, there are fixed simulation flyweights from the side of maximal radial runout. After completion of rotor's balancing adjustment flyweights are taken off. Mass of simulation flyweights are defined by formula depending on mass of installed on shaft elements of assembled rotor, values of beatings of mounting surface, number of correction plane of imbalance of installed element and installation radius of flyweight.

EFFECT: application of method iteratively reduces imbalance of rotor, provided by concentricity of its installation, increases operation resort of aggregate, reduces cost of balancing and commissioning, increases accuracy of mounting and productivity of labour.

3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сборке и балансировке сборных роторов с магнитным подвесом компрессоров газоперекачивающих агрегатов (ГПА).The invention relates to mechanical engineering and can be used in the assembly and balancing of prefabricated rotors with magnetic suspension of compressors of gas pumping units (GPU).

Известен способ балансировки сборных роторов, описанный в ГОСТ ИСО 11342-95, при котором балансируют вал и последовательно балансируют ротор после установки на вал очередного элемента.There is a method of balancing prefabricated rotors described in GOST ISO 11342-95, in which the shaft is balanced and the rotor is sequentially balanced after installing another element on the shaft.

Данный способ взят за прототип.This method is taken as a prototype.

Недостатком известного способа является то, что после установки ротора в корпус компрессора, его вращение осуществляется с некоторым эксцентриситетом относительно той оси, по которой осуществлялась балансировка. Эксцентриситет обусловлен погрешностью обработки поверхностей магнитных сердечников, определяющих ось вращения ротора при работе.The disadvantage of this method is that after installing the rotor in the compressor housing, its rotation is carried out with some eccentricity relative to the axis along which the balancing was carried out. The eccentricity is due to the error in processing the surfaces of the magnetic cores that determine the axis of rotation of the rotor during operation.

Величина дисбаланса ротора, вызванного эксцентриситетом его установки, может достигать величин, превышающих допустимый уровень дисбаланса на порядки.The magnitude of the imbalance of the rotor caused by the eccentricity of its installation, can reach values exceeding the permissible level of imbalance by orders of magnitude.

Так например, ротор массой в 1500 кг после балансировки имеет дисбаланс, не превышающий 150 г·мм в каждой плоскости коррекции. После монтажа с эксцентриситетом 5 мкм, что является допустимой величиной погрешности обработки поверхности магнитных сердечников, дисбаланс в каждой плоскости коррекции составит по 3750 г·мм, что в 25 раз больше допустимой величины дисбаланса.For example, a rotor weighing 1,500 kg after balancing has an imbalance not exceeding 150 g · mm in each correction plane. After mounting with an eccentricity of 5 μm, which is the permissible error in processing the surface of the magnetic cores, the imbalance in each correction plane will be 3750 g · mm, which is 25 times more than the permissible unbalance.

Технической задачей настоящего изобретения является снижение дисбаланса ротора, обусловленного эксцентриситетом его установки, увеличение ресурса работы компрессора, снижение стоимости пуско-наладочных работ, повышение точности монтажа и производительности труда.The technical task of the present invention is to reduce the imbalance of the rotor due to the eccentricity of its installation, increasing the compressor operating life, reducing the cost of commissioning, increasing the accuracy of installation and labor productivity.

Технический результат достигается тем, что в способе балансировки сборного ротора, при котором балансируют вал и последовательно, после установки на вал очередного элемента, балансируют собираемый ротор, согласно изобретению, на вал устанавливают магнитные сердечники, измеряют относительно их поверхностей величину максимального радиального биения и маркируют места максимального радиального биения всех посадочных поверхностей, предназначенных для установки элементов ротора, снимают сердечники, устанавливают вал балансировочными поверхностями на опоры балансировочного станка, на поверхностях, находящихся в плоскостях коррекции дисбаланса элементов ротора, закрепляют имитационные грузики со стороны максимального радиального биения, после окончания балансировки ротора грузики снимают, при этом массы имитационных грузиков определяют из зависимости:The technical result is achieved by the fact that in the balancing method of the assembled rotor, in which the shaft is balanced and successively, after installing another element on the shaft, the assembled rotor is balanced, according to the invention, magnetic cores are installed on the shaft, the maximum radial runout is measured relative to their surfaces and marks maximum radial runout of all landing surfaces intended for installation of rotor elements, remove the cores, install the shaft balancing p surfaces on the balancing machine support on surfaces in planes rotor unbalance correction elements fastened by the simulation weights maximum radial runout after closure rotor balancing weights are removed, and the mass simulation of weights determined from the relationship:

где m - масса имитационного грузика, M_i - массы устанавливаемых на вал элементов сборного ротора, _ΔA - величина биения посадочной поверхности, n - количество плоскостей коррекции дисбаланса устанавливаемого элемента, r - радиус установки грузика.where m is the mass of the simulated weight, M _i is the mass of the elements of the prefabricated rotor installed on the shaft, _Δ A is the runout of the landing surface, n is the number of unbalance correction planes of the installed element, r is the weight of the weight.

После окончания сборки и балансировки ротора грузики снимают, а ротор устанавливают в корпус компрессора.After the assembly and balancing of the rotor are completed, the weights are removed and the rotor is installed in the compressor housing.

Снятие грузиков после балансировки позволяет приблизить ось отбалансированной массы ротора к оси вращения ротора с составе компрессора.Removing the weights after balancing allows you to bring the axis of the balanced mass of the rotor closer to the axis of rotation of the rotor with the compressor.

Способ поясняется чертежами, представленными на фиг.1-3.The method is illustrated by the drawings shown in figures 1-3.

На фиг.1 поясняются измерение и маркировка мест максимального биения поверхностей.Figure 1 explains the measurement and marking of places of maximum runout of surfaces.

На фиг.2 поясняется балансировка вала ротора.Figure 2 explains the balancing of the rotor shaft.

На фиг.3 поясняется балансировка ротора.Figure 3 explains the balancing of the rotor.

На фигурах обозначено:In the figures indicated:

1 - вал ротора;1 - rotor shaft;

2, 3 - магнитные сердечники;2, 3 - magnetic cores;

4 - устанавливаемый элемент ротора;4 - mounted rotor element;

5 - места съема металла в плоскости коррекции вала;5 - places of removal of metal in the plane of the shaft correction;

6 - имитационные грузики на валу ротора;6 - simulation weights on the rotor shaft;

7 - имитационные грузики на элементе ротора;7 - simulation weights on the rotor element;

8 - места съема металла в плоскости коррекции элемента ротора.8 - places of metal removal in the plane of correction of the rotor element.

А, Б - плоскости коррекции вала;A, B - shaft correction plane;

Е, Ж - плоскости балансировки вала;E, G - plane balancing the shaft;

И, К - рабочие поверхности ротора;And, K - rotor working surfaces;

П - посадочная поверхность элемента ротора.P - landing surface of the rotor element.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Вал 1 ротора (фиг.1) со смонтированными на нем магнитными сердечниками 2, 3 устанавливается на измерительные призмы поверхностями И, К. Относительно этих поверхностей производится измерение величины максимального биения поверхности вала, находящейся у плоскостей коррекции А, Б, а также посадочной поверхности П, предназначенной для установки элемента ротора. Проворачивают вал и производят замеры последовательно по всем поверхностям, при этом маркируют места биения. Вал балансируют на поверхностях Е, Ж (фиг.2), используя грузики 6, размещенные в плоскостях коррекции А, Б, при этом производят съем металла в зонах 5.The rotor shaft 1 (Fig. 1) with magnetic cores 2, 3 mounted on it is mounted on measuring prisms by surfaces I and K. Relative to these surfaces, the maximum runout of the shaft surface located at the correction planes A, B and the landing surface P is measured. designed to install the rotor element. They rotate the shaft and make measurements sequentially on all surfaces, while marking the places of beating. The shaft is balanced on the surfaces E, G (figure 2), using weights 6, placed in the correction planes A, B, while metal is removed in zones 5.

Не снимая грузиков с вала, на него устанавливают элемент 4, например колесо, (фиг.3). На колесо закрепляют грузики 7 напротив поверхности П с максимальным радиальным биением и производят балансировку, при этом производят съем металла в зонах 8.Without removing the weights from the shaft, an element 4 is mounted on it, for example a wheel, (Fig. 3). Weights 7 are fixed on the wheel opposite the surface P with the maximum radial runout and balancing, while metal is removed in zones 8.

В такой же последовательности балансируют ротор с остальными устанавливаемыми элементами, повторяя процедуру установки элементов, установки грузиков и балансировки до полной сборки.In the same sequence, the rotor is balanced with the other elements to be installed, repeating the procedure for installing elements, installing weights and balancing until complete assembly.

По окончании балансировки имитационные грузики снимают, что позволяет избавиться от дисбаланса ротора при переходе с балансировочных на рабочие поверхности.At the end of balancing, the simulated weights are removed, which allows you to get rid of the imbalance of the rotor during the transition from balancing to work surfaces.

Массы имитационных грузиков определяют из зависимости:The masses of simulation weights are determined from the dependence:

где m - масса имитационного грузика, M_i - массы устанавливаемых на вал элементов сборного ротора; _ΔA_i - величина биения i-посадочной поверхности, n - количество плоскостей коррекции дисбаланса устанавливаемого элемента; r - радиус установки грузика.where m is the mass of the simulated weight, M _i are the masses of the prefabricated rotor elements mounted on the shaft; _Δ A _i is the amount of runout of the i-landing surface, n is the number of planes for correcting the imbalance of the installed element; r is the radius of the weight.

Таким образом, применение предлагаемого способа многократно снижает дисбаланс ротора, обусловленный эксцентриситетом его установки, увеличивает ресурс работы агрегата, снижает стоимость пуско-наладочных работ, повышает точность монтажа и производительность труда.Thus, the application of the proposed method many times reduces the imbalance of the rotor due to the eccentricity of its installation, increases the life of the unit, reduces the cost of commissioning, increases the accuracy of installation and labor productivity.

Claims

The balancing method of the assembled rotor, in which the shaft is balanced and sequentially, after installing another element on the shaft, the assembled rotor is balanced, characterized in that magnetic cores are mounted on the shaft, the maximum radial runout is measured relative to their surfaces, and the maximum radial runout of all landing surfaces is marked designed to install the rotor elements, remove the cores; install the shaft with balancing surfaces on the supports of the balancing machine, on the surfaces located in the planes of correction of the imbalance of the rotor elements, fix the simulation weights from the side of maximum radial runout, after the end of the balancing of the rotor weights are removed, while the masses of the simulation weights are determined from the dependence:

where m is the mass of the simulated weight, M _i is the mass of the assembled rotor elements mounted on the shaft, _Δ A is the runout of the landing surface, n is the number of unbalance correction planes of the installed element, r is the weight of the weight.