RU2743926C2 - Способ балансировки ротора с магнитным подвесом - Google Patents
Способ балансировки ротора с магнитным подвесом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2743926C2 RU2743926C2 RU2019119535A RU2019119535A RU2743926C2 RU 2743926 C2 RU2743926 C2 RU 2743926C2 RU 2019119535 A RU2019119535 A RU 2019119535A RU 2019119535 A RU2019119535 A RU 2019119535A RU 2743926 C2 RU2743926 C2 RU 2743926C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotors
- balancing
- rotor
- sensors
- balanced
- Prior art date
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000010009 beating Methods 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/662—Balancing of rotors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
- G01M1/30—Compensating imbalance
- G01M1/32—Compensating imbalance by adding material to the body to be tested, e.g. by correcting-weights
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Balance (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сборке и балансировке роторов компрессоров с магнитным подвесом газоперекачивающих агрегатов. Способ балансировки, при котором на вал, сбалансированный с использованием собственных механически окончательно обработанных балансировочных поверхностей, устанавливают предварительно сбалансированные рабочие колеса с совмещением предварительно промаркированных мест, а также элементы магнитного подвеса: роторы магнитных подшипников и роторы радиальных датчиков. Одновременно с окончательной механической обработкой поверхностей роторов подшипников, рабочих поверхностей роторов датчиков обрабатываются и балансировочные поверхности на валу ротора компрессора, с последующей балансировкой ротора в сборе с обеспечением направленности остаточных дисбалансов ротора в сторону биений соответствующих рабочих поверхностей роторов датчиков. Допустимые величины остаточных дисбалансов в средних плоскостях роторов датчиков определяются из зависимости от биения соответствующих рабочих поверхностей роторов датчиков и массы балансируемого ротора. Изобретение направлено на обеспечение повышения точности балансировки роторов с магнитным подвесом. 3 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сборке и балансировке роторов компрессоров с магнитным подвесом газоперекачивающих агрегатов.
Известно изобретение по авторскому свидетельству СССР №1656968 «Магнитный подвес», содержащее устройство детектирования положения ротора, обмотку электромагнита, закрепленного в корпусе.
Известно изобретение по патенту РФ №2129228 «Магнитная опора для агрегата», содержащее вал в магнитной опоре, выполненный с роторами датчиков и роторами электромагнитов.
Известно изобретение по патенту РФ №2418198 «Способ балансировки сборного ротора», при котором балансируют вал и последовательно, после установки на вал очередного предварительно сбалансированного элемента, балансируют собираемый ротор. При предварительной балансировке каждого устанавливаемого элемента определяют и маркируют на элементе место максимального радиального биения его посадочной поверхности относительно балансировочных поверхностей. Перед установкой элементов на вал определяют и маркируют место максимального радиального биения каждой посадочной поверхности вала относительно его балансировочных поверхностей. Устанавливают элементы ротора на вал, совмещая при этом промаркированные места.
Последнее изобретение является ближайшим аналогом предлагаемого технического решения.
Недостатком известного способа является невозможность устранения существенного расхождения балансировочной и рабочей осей ротора.
Существенное расхождение осей обусловлено окончательной обработкой балансировочных поверхностей вала, определяющих положение балансировочной оси, при его изготовлении, в то время как положение рабочей оси ротора определяется обработкой рабочих поверхностей роторов радиальных датчиков в составе собираемого ротора компрессора. Это приводит к проведению технологического процесса сборки и балансировки с большим объемом технологических операций.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается осуществлением предлагаемого изобретения, является уменьшение объема и повышение точности балансировки за счет уменьшения взаимного эксцентриситета балансировочной и рабочей осей ротора.
Технический результат заключается в повышении точности балансировки роторов с магнитным подвесом.
Технический результат достигается тем, что на вал, сбалансированный с использованием собственных механически окончательно обработанных балансировочных поверхностей, устанавливают предварительно сбалансированные рабочие колеса с совмещением предварительно промаркированных мест, а также элементы магнитного подвеса: роторы магнитных подшипников и роторы радиальных датчиков, при этом одновременно с окончательной обработкой поверхностей роторов магнитных подшипников, рабочих поверхностей роторов радиальных датчиков обрабатываются и балансировочные поверхности на валу ротора компрессора, с последующей балансировкой ротора в сборе с обеспечением направленности остаточных дисбалансов ротора в сторону биений соответствующих рабочих поверхностей роторов радиальных датчиков, при этом допустимые величины остаточных дисбалансов в средних плоскостях роторов радиальных датчиков определяются из зависимости:
где: ΔD - биение соответствующих рабочих поверхностей роторов радиальных датчиков, Мр - масса балансируемого ротора.
Признаки являются существенными:
- окончательная обработка балансировочных поверхностей одновременно с рабочими поверхностями роторов радиальных датчиков резко снижают их взаимный эксцентриситет, что уменьшает объем балансировки и ее погрешность;
- предложенная математическая зависимость позволяет с приемлемой точностью определять величину остаточного дисбаланса, равную по величине монтажного дисбаланса и диаметрально противоположную по направлению.
Способ поясняется графическими материалами, представленными на фиг. 1, 2, 3.
На фиг. 1 показана установка колес при балансировке с учетом места максимального биения посадочной поверхности балансировочной оправки.
На фиг. 2 показано положение остаточного дисбаланса рабочего колеса, установленного на вал.
На фиг. 3 показан собранный ротор с одновременно обработанными рабочими поверхностями роторов радиальных датчиков балансировочными поверхностями ротора.
На фигурах обозначено:
1 - рабочее колесо,
2 - балансировочная оправка,
3 - измерительные опоры,
4 - риска маркировочная,
5 - вал ротора,
6 - измерительные опоры,
7 - роторы магнитных подшипников,
8 - роторы радиальных датчиков.
МБрк, МБппо, МБппв - место максимального радиального биения уплотнительной поверхности покрывного диска рабочего колеса, посадочной поверхности балансировочной оправки, посадочной поверхности вала ротора соответственно.
Iост - остаточный дисбаланс колес роторов.
БП, РПРРД, РПМП - балансировочные поверхности, рабочих поверхностей роторов радиальных датчиков, радиальные поверхности роторов магнитных подшипников.
Способ осуществляется следующим образом.
Перед сборкой ротора рабочее колесо 1 (фиг. 1) надевают на балансировочную оправку 2 и устанавливают на измерительные опоры 3. Определяют место максимального радиального биения (МБрк) уплотнительной поверхности покрывного диска рабочего колеса. Снимают колесо и повторно надевают его с диаметрально противоположным направлением места максимального радиального биения МБрк относительно места максимального радиального биения МБппо посадочной поверхности балансировочной оправки 2. Балансируют колесо, обеспечивая диаметрально противоположное направление остаточного дисбаланса Iост относительно места максимального радиального биения МБппо. На ступице рабочего колеса 1 маркируют место максимального радиального биения МБппо риской 4. На валу 5, используя измерительные опоры 6, определяют места максимального радиального биения посадочных поверхностей под рабочие колеса и маркируют их.
Собирают ротор, устанавливая колеса 1 на вал 5, с совмещением промаркированных мест. Устанавливают на вал роторы магнитных подшипников 7 и роторы радиальных датчиков 8. Обрабатывают радиальные поверхности роторов магнитных подшипников (РПМП), рабочие поверхности роторов радиальных датчиков (РПРРД) и балансировочные поверхности (БП) на валу ротора компрессора одновременно с одной установки. Этим обеспечивается минимизация биения рабочих поверхностей роторов радиальных датчиков относительно балансировочных поверхностей на валу ротора, а следовательно, и эксцентриситета рабочей оси ротора относительно балансировочной.
Примечание: обработка балансировочных поверхностей, радиальных поверхностей роторов магнитных подшипников и рабочих поверхностей роторов радиальных датчиков производится с одной установки независимо от исполнения элементов магнитного подвеса: магнитные подшипники могут быть как отдельными элементами, так и одной объединенной конструкцией.
Балансируют ротор в сборе с обеспечением направленности остаточных дисбалансов ротора в сторону соответствующих биений рабочих поверхностей роторов радиальных датчиков, при этом допустимые величины остаточных дисбалансов в средних плоскостях роторов радиальных датчиков определяются из зависимости:
где: ΔD - биение соответствующих биений рабочих поверхностей роторов радиальных датчиков, Мр - масса балансируемого ротора.
Предложенная математическая зависимость отражает соотношение факторов, обеспечивающих динамическую устойчивость ротора.
Наличие некоторого, полученного вследствие погрешности обработки, эксцентриситета рабочей оси вращения относительно балансировочной обуславливает появление монтажного дисбаланса. Этот дисбаланс вполне может быть уравновешен (в составе компрессора) предварительно созданным остаточным дисбалансом, по направлению - диаметрально противоположным, а по величине - равным монтажному. Эксцентриситет осей в срединных плоскостях роторов радиальных датчиков определяется из зависимости:
где ΔD - биение соответствующих рабочих поверхностей роторов радиальных датчиков.
Эксцентриситет и масса ротора, приходящаяся на опору, определяют величину остаточного дисбаланса. При этом практикой принято, что на каждую опору ротора приходится половина массы ротора:
Представленные зависимости позволяют определить величину остаточного дисбаланса в первом приближении как:
Однако наряду с этим всегда имеются некоторые дополнительные условия: положение срединных плоскостей всегда несколько смещено относительно центров половин масс ротора, приходящихся на каждую опору, кроме того, имеется достаточно широкий допуск остаточных дисбалансов, определенный как государственными стандартами, так и техническими условиями на магнитный подвес. Это делает возможным задавать допустимый остаточный дисбаланс с некоторым диапазоном отступления. По средним показателям масс, удельных остаточных дисбалансов и требований ТУ на магнитный подвес окончательно зависимость будет иметь вид:
Таким образом, применение предложенного технического решения обеспечивает повышение точности балансировки роторов с магнитным подвесом.
Claims (3)
- Способ балансировки ротора с магнитным подвесом, при котором на вал, сбалансированный с использованием собственных механически окончательно обработанных балансировочных поверхностей, устанавливают предварительно сбалансированные рабочие колеса с совмещением предварительно промаркированных мест, а также элементы магнитного подвеса: роторы магнитных подшипников и роторы радиальных датчиков, одновременно с окончательной механической обработкой поверхностей роторов магнитных подшипников, рабочих поверхностей роторов радиальных датчиков обрабатываются и балансировочные поверхности на валу ротора компрессора, с последующей балансировкой ротора в сборе с обеспечением направленности остаточных дисбалансов ротора в сторону биений соответствующих рабочих поверхностей роторов радиальных датчиков, при этом допустимые величины остаточных дисбалансов в средних плоскостях роторов радиальных датчиков определяются из зависимости:
- где: ΔD - биение соответствующих рабочих поверхностей роторов радиальных датчиков, Мр - масса балансируемого ротора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019119535A RU2743926C2 (ru) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | Способ балансировки ротора с магнитным подвесом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019119535A RU2743926C2 (ru) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | Способ балансировки ротора с магнитным подвесом |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019119535A3 RU2019119535A3 (ru) | 2020-12-21 |
RU2019119535A RU2019119535A (ru) | 2020-12-21 |
RU2743926C2 true RU2743926C2 (ru) | 2021-03-01 |
Family
ID=74062138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019119535A RU2743926C2 (ru) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | Способ балансировки ротора с магнитным подвесом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2743926C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2803403C2 (ru) * | 2021-12-16 | 2023-09-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" | Способ динамической балансировки ротора цбн, оснащенного системой магнитного подвеса, в собственных опорах |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2372595C1 (ru) * | 2008-04-24 | 2009-11-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ балансировки сборного ротора |
RU2418198C1 (ru) * | 2010-01-20 | 2011-05-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ балансировки сборного ротора |
RU2449180C1 (ru) * | 2010-09-09 | 2012-04-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ балансировки ротора |
GB2511985A (en) * | 2011-12-05 | 2014-09-17 | Kyky Technology Co Ltd | Method of dynamic balance for magnetic levitation molecular pump |
JP2015169211A (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-28 | プファイファー・ヴァキューム・ゲーエムベーハー | 真空ポンプのローター、又は真空ポンプの為の回転ユニットのローターのバランスを取るための方法 |
-
2019
- 2019-06-21 RU RU2019119535A patent/RU2743926C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2372595C1 (ru) * | 2008-04-24 | 2009-11-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ балансировки сборного ротора |
RU2418198C1 (ru) * | 2010-01-20 | 2011-05-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ балансировки сборного ротора |
RU2449180C1 (ru) * | 2010-09-09 | 2012-04-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ балансировки ротора |
GB2511985A (en) * | 2011-12-05 | 2014-09-17 | Kyky Technology Co Ltd | Method of dynamic balance for magnetic levitation molecular pump |
JP2015169211A (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-28 | プファイファー・ヴァキューム・ゲーエムベーハー | 真空ポンプのローター、又は真空ポンプの為の回転ユニットのローターのバランスを取るための方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2803403C2 (ru) * | 2021-12-16 | 2023-09-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" | Способ динамической балансировки ротора цбн, оснащенного системой магнитного подвеса, в собственных опорах |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2019119535A3 (ru) | 2020-12-21 |
RU2019119535A (ru) | 2020-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2067110B1 (en) | Method and apparatus for geometric rotor stacking and balancing | |
US7793540B2 (en) | Rotor unbalance correction | |
US10274393B2 (en) | Mass stimulator and uses thereof | |
RU2418198C1 (ru) | Способ балансировки сборного ротора | |
JP2006029338A (ja) | 回転真空ポンプ、そのバランス調整構造体およびそのバランス調整方法 | |
RU2743926C2 (ru) | Способ балансировки ротора с магнитным подвесом | |
CA2888008A1 (en) | Method of balancing a spool of a gas turbine engine | |
RU2372594C1 (ru) | Способ балансировки сборного ротора | |
RU2449180C1 (ru) | Способ балансировки ротора | |
RU2426014C1 (ru) | Расчетно-имитационный способ балансировки вала | |
RU2372595C1 (ru) | Способ балансировки сборного ротора | |
RU2565119C1 (ru) | Способ балансировки сборного ротора центробежного компрессора | |
JP4738490B2 (ja) | 回転体のバランス調整方法 | |
RU2492364C1 (ru) | Способ балансировки вала гибкого ротора | |
RU2731506C1 (ru) | Способ сборки ротора | |
RU2744244C1 (ru) | Способ сборки вала трансмиссии | |
Tudorache et al. | Considerations Regarding the Dynamic Balancing of Complex Rotors | |
JPH0746739Y2 (ja) | 中軸受形排気タービン過給機のロータ軸 | |
US10287885B2 (en) | Rotor component with surfaces for checking concentricity | |
RU2431064C1 (ru) | Способ предварительной балансировки элемента сборного ротора на оправке | |
Beloborodov et al. | Providing gas-dynamic tests for 2FSI subsystems | |
RU2628850C1 (ru) | Способ балансировки сборного ротора | |
JP6097532B2 (ja) | 回転体のバランス調整方法 | |
RU2190128C2 (ru) | Способ балансировки ротора | |
SU1185140A1 (ru) | Способ балансировки рабочих колес роторов турбомашин |