RU2812520C1

RU2812520C1 - Transmission assembly method

Info

Publication number: RU2812520C1
Application number: RU2023109264A
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Белобородов; Александр Александрович Трофименко; Алексей Валерьевич Полковников; Вадим Равкатович Нигаматулин
Filing date: 2023-03-29
Publication date: 2024-01-30

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to a method for assembling a transmission. When assembling the transmission, the transmission, drive rotors and working machine are pre-balanced. When the rotors of the drive and the working machine rotate together, the amount of axle misalignment is determined. When the rotor of the working machine rotates, the amount of displacement of the axis of the drive rotor relative to the axis of the rotor of the working machine. The drive is moved relative to the working machine by the amount of skew and displacement in the opposite direction relative to the measured skew and displacement.

EFFECT: improved transmission assembly accuracy.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сборке агрегатов, в которых роторы ₀ соединены парами фланцев, и -кроме того - агрегаты имеют высокую частоту вращения роторов.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the assembly of units in which rotors ₀ are connected by pairs of flanges, and - in addition - the units have a high rotor speed.

Обычно роторы привода и рабочей машины уравновешиваются и работают на специальных опорных поверхностях. Эти поверхности при уравновешивании являются балансировочными, при измерениях радиальных биений - базовыми измерительными, что позволяет избегать дисбалансов при монтаже.Typically, the rotors of the drive and driven machine are balanced and operate on special supporting surfaces. When balanced, these surfaces are used as balancing surfaces; when measuring radial runouts, they are used as basic measuring surfaces, which allows one to avoid imbalances during installation.

При использовании компактных агрегатов все чаще применяются короткие трансмиссии, диаметры фланцев которых вполне сопоставимы по величинам с длиной трансмиссии. Ограниченность пространства не позволяет выполнять центровку осей роторов при установленных удлиненных трансмиссиях, как это было описано в технических решениях по патенту РФ №2379625.When using compact units, short transmissions are increasingly being used, the diameters of the flanges of which are quite comparable in size to the length of the transmission. Limited space does not allow alignment of the rotor axes with installed extended transmissions, as was described in the technical solutions for RF patent No. 2379625.

Перекос таких трансмиссий при сборке может стать вполне значимым фактором увеличения вибрации роторов в опорах.The misalignment of such transmissions during assembly can become a significant factor in increasing the vibration of the rotors in the supports.

При повышении частоты вращения роторов при одинаковой мощности агрегатов уменьшается как масса роторов, так и размеры подшипников одновременно с их несущей способностью.With an increase in the rotation speed of the rotors at the same power of the units, both the mass of the rotors and the dimensions of the bearings decrease simultaneously with their load-bearing capacity.

При повышении частоты вращения с 50 Гц до 200 Гц, например, центробежная сила, обусловленная единичным дисбалансом, возрастает в 16 раз. Это делает негативный фактор динамической нагрузки все более значимым при обеспечении динамической устойчивости и работоспособности агрегата. При этом в процесс образования дисбалансов активно включаются деформации элементов трансмиссии: любой изгиб приводит к увеличению дисбаланса (к появлению т.н. динамического дисбаланса). Влияние этого фактора может быть оценено только при учете реальных погрешностей изготовления элементов и сборки трансмиссии.When the rotation speed increases from 50 Hz to 200 Hz, for example, the centrifugal force due to a single imbalance increases 16 times. This makes the negative factor of dynamic load increasingly significant when ensuring the dynamic stability and performance of the unit. At the same time, deformations of the transmission elements are actively involved in the formation of imbalances: any bending leads to an increase in imbalance (to the appearance of so-called dynamic imbalance). The influence of this factor can be assessed only by taking into account the actual errors in the manufacture of elements and assembly of the transmission.

Известно техническое решение по патенту РФ №2379625, заключающийся в том, что одновременно двумя индикаторами из четырех, попарно установленными диаметрально противоположно на каждом фланце распорной части муфты в вертикальной или горизонтальной плоскости, измеряют смещение валов относительно друг друга при их синхронном повороте на 180° и осуществляют коррекцию их положения, индикаторы устанавливаются на одинаковом расстоянии от оси вращения, перед поворотом валов шкалы индикаторов устанавливают на нуль, после поворота валов разворачивают одну из машин до совпадения показаний диагонально размещенных индикаторов, после чего перемещают одну из машин параллельно относительно достигнутого при развороте положения до совпадения осей валов, контролируя это положение по уменьшению показаний всех индикаторов в два раза.There is a known technical solution according to RF patent No. 2379625, which consists in the fact that simultaneously two indicators out of four, installed in pairs diametrically opposite on each flange of the spacer part of the coupling in a vertical or horizontal plane, measure the displacement of the shafts relative to each other during their synchronous rotation by 180° and their position is corrected, the indicators are installed at the same distance from the axis of rotation, before turning the shafts, the indicator scales are set to zero, after turning the shafts, one of the machines is turned until the readings of the diagonally placed indicators coincide, after which one of the machines is moved parallel to the position achieved during the turn until coincidence of the shaft axes, controlling this position by reducing the readings of all indicators by half.

Способ взят за прототип.The method is taken as a prototype.

Конструкционно агрегаты, снабженные короткими трансмиссиями с соотносимыми длиной и диаметрами фланцев, не могут быть собраны без предварительной точной центровки осей роторов привода и рабочей машины по соображениям безопасности: при значимом перекосе может произойти поломка гибких элементов трансмиссии.Structurally, units equipped with short transmissions with comparable flange lengths and diameters cannot be assembled without preliminary precise alignment of the axes of the drive rotors and the working machine for safety reasons: if there is a significant misalignment, the flexible elements of the transmission may break.

Технической проблемой рассматриваемого случая является сверхнормативный уровень динамической нагрузки на ближнюю к трансмиссии опору роторов привода и машины вследствие неконтролируемого перекоса осей роторов в валопроводе.The technical problem of the case under consideration is the excess level of dynamic load on the support of the drive and machine rotors closest to the transmission due to uncontrolled misalignment of the rotor axes in the shaft line.

Технический результат заключается в повышении точности сборки трансмиссии, за счет управления взаимными положениями осей роторов валопровода.The technical result consists in increasing the accuracy of transmission assembly by controlling the relative positions of the axes of the shafting rotors.

Технический результат достигается тем, что трансмиссию, роторы привода и рабочей машины предварительно уравновешивают, при этом до установки трансмиссии последовательно, вначале - горизонтальной, а затем - вертикальной плоскостях при совместном повороте роторов привода и рабочей машины определяют величину перекосов осей, а при повороте ротора рабочей машины определяют величину смещения оси ротора привода относительно оси ротора рабочей машины, перемещают привод относительно рабочей машины на величину перекоса и смещения в противоположную сторону относительно измеренных перекоса и смещения, при этом величина перекоса определяется из зависимости:The technical result is achieved by the fact that the transmission, the rotors of the drive and the working machine are pre-balanced, and before installing the transmission sequentially, first on the horizontal and then on the vertical planes, when rotating the rotors of the drive and working machine together, the amount of axle misalignment is determined, and when turning the rotor of the working machine, The machines determine the amount of displacement of the drive rotor axis relative to the rotor axis of the working machine, move the drive relative to the working machine by the amount of skew and displacement in the opposite direction relative to the measured skew and displacement, and the amount of skew is determined from the dependence:

А величина смещения - из зависимости:And the displacement value is from the dependence:

где А, Б - результаты измерения осевого биения фланца привода, В - результаты измерения радиального биения фланца привода, L - расстояние между измерительными головками индикаторов.where A, B are the results of measuring the axial runout of the drive flange, B are the results of measuring the radial runout of the drive flange, L is the distance between the measuring heads of the indicators.

Поэтому указанные признаки являются существенными:Therefore, these signs are significant:

- центровка осей сначала в горизонтальной, а затем - в вертикальной плоскости исключает введение погрешности в горизонтальной плоскости при последующей центровке.- centering the axes first in the horizontal and then in the vertical plane eliminates the introduction of an error in the horizontal plane during subsequent alignment.

- последовательность операций устранения перекоса, а затем - смещения оси привода исключает необходимость повторения операций.- the sequence of operations to eliminate the skew, and then to shift the drive axis, eliminates the need to repeat operations.

- определение величины перекоса по результатам измерения с использованием индикаторов и последующего расчета позволяет обеспечить управляемый поворот оси ротора привода.- determination of the skew value based on measurement results using indicators and subsequent calculation allows for controlled rotation of the drive rotor axis.

- определение величины смещения по результатам измерения с использованием индикатора и последующего расчета позволяет обеспечить управляемое перемещение оси ротора привода.- determination of the displacement value based on measurement results using an indicator and subsequent calculation allows for controlled movement of the drive rotor axis.

Способ поясняется графическими материалами. На фиг.1 показано определение биения торцовых поверхности фланцев роторов рабочей машины и привода, а также образующей фланца привода относительно оси ротора рабочей машины.The method is illustrated with graphic materials. Figure 1 shows the determination of the runout of the end surfaces of the rotor flanges of the working machine and the drive, as well as the generatrix of the drive flange relative to the rotor axis of the working machine.

На фигуре обозначено:The figure indicates:

1 - фланец рабочей машины,1 - flange of the working machine,

2 - фланец привода,2 - drive flange,

3 - кронштейны для измерения перекоса,3 - brackets for measuring skew,

4 - кронштейн для измерения смещения,4 - bracket for measuring displacement,

5, 6 -индикаторы для измерения перекоса,5, 6 - indicators for measuring skew,

7 - индикатор для измерения смещения.7 - indicator for measuring displacement.

L - расстояние между измерительными головками индикаторов. Способ осуществляется следующим образом.L is the distance between the measuring heads of the indicators. The method is carried out as follows.

Трансмиссию, роторы привода и рабочей машины предварительно уравновешивают, на фланец 1 устанавливаются кронштейны 3, в которые закрепляют индикаторы 5 и 6 таким образом, чтобы они упирались измерительными головками в торец фланца 2. Поворачивают ротор за фланец 1 таким образом, чтобы оба индикатора были размещены горизонтально в одной плоскости. Отмечают место положения измерительной головки каждого индикатора. Большую шкалу каждого индикатора устанавливают на 0. Поворачивают оба ротора за фланцы 1 и 2 на 180° с обеспечением совпадения головок и отмеченных мест. При этом цикл измерения должен включать не менее 3 оборотов с регистрацией измеренных биений. Результаты измерения должны совпадать не менее чем в 2 раз из 3. За истинный результат принимаются совпавшие измерения. Определяют величину перекоса осей из зависимости:The transmission, drive and working machine rotors are pre-balanced, brackets 3 are installed on flange 1, into which indicators 5 and 6 are secured so that their measuring heads rest against the end of flange 2. The rotor is turned by flange 1 so that both indicators are placed horizontally in one plane. Mark the location of the measuring head of each indicator. The large scale of each indicator is set to 0. Both rotors are rotated by flanges 1 and 2 by 180°, ensuring that the heads and marked places coincide. In this case, the measurement cycle must include at least 3 revolutions with registration of the measured beats. The measurement results must coincide at least 2 times out of 3. Matched measurements are taken as the true result. Determine the amount of misalignment of the axes from the dependence:

где А, Б - результаты измерения осевого биения фланца привода, индекс 1 -при установке индикаторов, индекс 2 - после описанного поворота, L - расстояние между измерительными головками индикаторов.where A, B are the results of measuring the axial runout of the drive flange, index 1 - when installing the indicators, index 2 - after the described rotation, L - the distance between the measuring heads of the indicators.

Перемещают привод относительно рабочей машины на величину перекоса в противоположную сторону. Перекос является вполне допустимым в том случае, когда значение П ≤ 0,0002.The drive is moved relative to the working machine by the amount of misalignment in the opposite direction. The skew is quite acceptable in the case when the value of P ≤ 0.0002.

Устанавливают индикатор 7 в кронштейн 4. При неподвижном фланце 2 поворачивают фланец 1 на 180° с обеспечением совпадения головки и отмеченных мест. При этом цикл измерения должен включать не менее 3 оборотов с регистрацией измеренных биений. Результаты измерения должны совпадать не менее чем в 2 раз из 3.Install indicator 7 into bracket 4. With flange 2 stationary, turn flange 1 180° to ensure that the head and marked places coincide. In this case, the measurement cycle must include at least 3 revolutions with registration of the measured beats. The measurement results must coincide at least 2 times out of 3.

Определяют величину смещения осей из зависимости:Determine the amount of displacement of the axes from the dependence:

В - результаты измерения радиального биения фланца привода, индекс 1 - при установке индикатора, индекс 2 - после описанного поворота,B - results of measuring the radial runout of the drive flange, index 1 - when installing the indicator, index 2 - after the described rotation,

Перемещают привод относительно рабочей машины на величину смещения в противоположную сторону. Фиксируют привод от горизонтального перемещения при последующих работах.The drive is moved relative to the working machine by the amount of displacement in the opposite direction. Secure the drive from horizontal movement during subsequent work.

Повторяют процедуру центровки в вертикальной плоскости.Repeat the centering procedure in the vertical plane.

После проверки результатов центровки устанавливают трансмиссию на штатное место.After checking the alignment results, install the transmission in its original place.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения обеспечивает повышение точности сборки трансмиссии.Thus, the use of the present invention improves the accuracy of transmission assembly.

Claims

A method of assembling a transmission, in which the transmission, the rotors of the drive and the working machine are pre-balanced, characterized in that when the rotors of the drive and the working machine rotate together, the amount of axle misalignment is determined, and when the rotor of the working machine is rotated, the amount of displacement of the axis of the drive rotor relative to the rotor axis of the working machine is determined , move the drive relative to the working machine by the amount of skew and displacement in the opposite direction relative to the measured skew and displacement, while the amount of skew is determined from the relationship:

And the displacement value is from the dependence:

where P is the amount of skew, A, B - readings of indicators 5, 6 for measuring skew, B - readings of indicator 7 for measuring displacement, index 1 - when installing indicators, index 2 - after the described rotation, L - distance between the axes of the indicator measuring rods .