RU8755U1

RU8755U1 - STAND FOR CENTERING UPPER SUPPORT MAGNETS OF A HIGH-TURNING VERTICAL ROTOR

Info

Publication number: RU8755U1
Application number: RU98106048/20U
Authority: RU
Inventors: Ю.П. Заозерский; В.И. Горюнов; В.Б. Вьюшин; Е.М. Аверьянов; А.В. Петухов; М.М. Белов; Л.В. Торопцев; М.И. Егоров; В.А. Баженов; А.М. Токарев; Ю.П. Забелин; П.Ф. Ершов
Original assignee: Открытое акционерное общество "ГАЗ"; Уральский электрохимический комбинат
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1998-04-06
Publication date: 1998-12-16

Abstract

1. Стенд для центровки магнитов верхней опоры высокооборотного вертикального ротора, содержащий корпус с верхней и нижней крышками, вкладыш-пробку для установки магнита с наконечником на верхней крышке, установочные винты для перемещения магнита, трубу-ротор с ферромагнитной втулкой в верхней части, демпфер, опорный стержень, опорный подпятник и подвижную опору на нижней крышке, неподвижно укрепленный на последней микрометр, микрометрический винт которого служит для перемещения трубы-ротора в вертикальном направлении, два датчика индуктивного типа, расположенные по осям прямоугольной системы координат на верхней крышке стенда с радиальным зазором к центруемой поверхности ротора, и блок индикации показаний датчиков, отличающийся тем, что он снабжен сменными цилиндрическими калибрами высокой точности для тарирования датчиков, установленными на верхней крышке соосно с вкладышем-пробкой и ориентированно относительно датчиков, а также лимбом-указателем направления перемещения магнита.2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что сменный калибр установлен с помощью цанговой оправки с разжимными конусами.3. Стенд по п.1, отличающийся тем, что датчики и центруемая поверхность трубы-ротора расположены в зоне ферромагнитной втулки.4. Стенд по пп.1 и 3, отличающийся тем, что он снабжен блоком преобразования показаний датчиков из прямоугольной системы координат в полярные координаты, определяющие вектор смещения магнитной оси от геометрической оси посадочной поверхности наконечника магнита, с цифровой индикацией полярных координат вектора смещения магнитной оси.5. Стенд по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что труба-ротор имее�1. A stand for aligning the magnets of the upper support of a high-speed vertical rotor, comprising a housing with upper and lower covers, a plug-in insert for installing a magnet with a tip on the top cover, set screws for moving the magnet, a rotor tube with a ferromagnetic sleeve in the upper part, a damper, a support rod, a thrust bearing and a movable support on the bottom cover fixedly mounted on the last micrometer, the micrometer screw of which serves to move the rotor pipe in the vertical direction, two sensors of the active type, located along the axes of a rectangular coordinate system on the top cover of the stand with a radial clearance to the centered surface of the rotor, and a block for indicating sensor readings, characterized in that it is equipped with replaceable cylindrical calibers of high accuracy for calibration of sensors mounted on the top cover coaxially with the insert cork and oriented relative to the sensors, as well as a limb-pointer indicating the direction of movement of the magnet. 2. The stand according to claim 1, characterized in that the replaceable caliber is installed using a collet mandrel with expandable cones. The stand according to claim 1, characterized in that the sensors and the centered surface of the rotor pipe are located in the area of the ferromagnetic sleeve. The stand according to claims 1 and 3, characterized in that it is equipped with a unit for converting sensor readings from a rectangular coordinate system to polar coordinates, which determine the displacement vector of the magnetic axis from the geometric axis of the landing surface of the magnet tip, with digital indication of the polar coordinates of the displacement vector of the magnetic axis. 5 . PP stand 1 and 3, characterized in that the rotor pipe has�

Description

Стенд для центровки магнитов верхней опоры высокооборотного вертикального ротора.Stand for centering magnets of the upper support of a high-speed vertical rotor.

Полезная модель относится к технологическому оборудованию, используемому при монтаже верхней магннтной опоры высокооборб жию |Ш тора с вертикальной осью вращения, удерживаемого в вертикальном положении посредством этой опоры, и касается, в частности, магнитной опоры ротора газовой центрифуги., &The utility model relates to technological equipment used in the installation of an upper magnet support for a high-swing | Blade with a vertical axis of rotation held in a vertical position by means of this support, and relates, in particular, to the magnetic support of the rotor of a gas centrifuge., &

. Щ . U

При монтаже р оторов, устанавливаемых без контакта, например, вWhen mounting p openings installed without contact, for example, in

магнитных подшипниках, известно 1 применение центрирующей опоры в виде вращающег я .вкладыша, имеющего, по крайней мере, с одного кошц. кольцевую коническую поверхность, с которой в случае радиальных ротора, может вступить в контакт кольцевая коническая поверхность горловииы ротора.magnetic bearings, 1 application of a centering support is known in the form of a rotating insert having at least one cat. an annular conical surface with which, in the case of a radial rotor, the annular conical surface of the throat of the rotor can come into contact.

Совершенствование газовых центрифуг с целью повышения их производительности потребовало более точной установки в роторе вылетов отборников, и следователы о, необходимости близкого совпадения динамической оби вращения pioTopa, обусловленной в том числе удерживаемым его магнитным полем верхней опоры, с его геометрической осью, что, кроме прочих мероприятий, достигается точностью совпадения оси магнитного поля магнита верхней опоры с осью посадочной поверхности магнита.The improvement of gas centrifuges in order to increase their productivity required a more accurate installation of the pick-ups in the rotor, and the investigators made it necessary to closely match the dynamic rotation of the pioTopa, which was also caused by the magnetic field of the upper support held by it and its geometric axis, which, among other measures , is achieved by the accuracy of coincidence of the axis of the magnetic field of the magnet of the upper support with the axis of the landing surface of the magnet.

Последнее обстоятельство достигается введением центровки магнита относительно наконечника, обеспечивающего, кроме прочего, фиксацию магнита на своем посадочном месте в центрифуге.The latter circumstance is achieved by introducing the alignment of the magnet relative to the tip, which ensures, among other things, the fixation of the magnet at its seat in the centrifuge.

Экспериментальные исследования показывают, что производительность центробежного оборудования повышается на 2% при использовании магнитов с величиной несоосности не более 0,04мм или при фиксации направленния несоосности при ее величине не более 0,1 мм 2.Experimental studies show that the performance of centrifugal equipment increases by 2% when using magnets with a misalignment value of not more than 0.04 mm or when fixing the misalignment direction when its value is not more than 0.1 mm 2.

МПК6 F16C 32/04, B04B9/f2 MPK6 F16C 32/04, B04B9 / f2

Операция центровки магнитов с наконечниками осуществляется на специальном стенде.The operation of centering magnets with tips is carried out on a special stand.

В качестве прототипа к заявляемой конструкции стенда принимаетсяAs a prototype of the claimed stand design is accepted

стенд 3 для центровки магнитов К96-00-000 (фиг.1 и фиг.2), который был разработан в ОКБ ОАО ГАЗ в 1983 году, и применяется на заводах - изготовителях газовых центрифуг по настоящее время.stand 3 for the alignment of magnets K96-00-000 (figure 1 and figure 2), which was developed at the Design Bureau of GAZ in 1983, and is used in factories manufacturing gas centrifuges to date.

В конструкции стенда-прототипа воспроизводится конструкция и взаимное расположение магнита подвесжи ротора газовой центрифуги и взаимодействующей с ним ферромагнитной втулки, установленной на горловине ротора. Труба - ротор стенда, имеющая опорный стержень в нижней части, которым она опирается на подпятник, размещенный на подвижной опоре, устанавливается благодаря ферромагнитной втулке в верхней своей части соосно $ с магнитной осью магнита силами магнитного взаимодействия. Силы магнитного взаимодействия обеспечивают идентичное положение магнитной втулки ротора относительно магнита как дня стенда, так и для центробежного меха- 4 низма вследствие идентичности их конструкций.In the design of the prototype stand, the design and relative position of the magnet of the suspension of the rotor of the gas centrifuge and the interacting ferromagnetic sleeve mounted on the neck of the rotor are reproduced. A tube is a rotor of a stand with a support rod in the lower part, with which it rests on a thrust bearing placed on a movable support, is installed due to the ferromagnetic bushing in its upper part coaxial with the magnetic axis of the magnet by the forces of magnetic interaction. The forces of magnetic interaction ensure the identical position of the rotor magnetic sleeve relative to the magnet of both the bench day and the centrifugal mechanism due to the identity of their structures.

Два датчика индуктивного типа, расположенные по осям прямоугольной системы координат на корпусе стенда, контролируют положение оси верхней части ротора по зазору до цилиндрической поверхности втулки в верхней его части. Показания датчиков индицируются отдельными индикаторами, указьгаающими величины смещения оси ротора по соответствующим координатам X и Y в прямоугольной системе.Two inductive type sensors located along the axes of a rectangular coordinate system on the bench body monitor the position of the axis of the upper part of the rotor by the gap to the cylindrical surface of the sleeve in its upper part. The sensor readings are indicated by separate indicators indicating the magnitude of the displacement of the axis of the rotor along the corresponding coordinates X and Y in a rectangular system.

Монтаж верхней магнитной опоры ротора заключается в предварительном скреплении с помощью клея наконечника с магнитом и центровке магнита с последующим фиксированием наконечника на магните при отверждении клея.The installation of the upper magnetic support of the rotor consists in pre-bonding the tip with the magnet with glue and aligning the magnet, followed by fixing the tip on the magnet when the glue is cured.

Под центровкой магнита подразумевается смещение магнита с помощью специальных винтов относительно наконечника таким образом, чтобы геометрическая ось ферромагнитной втулки ротора, удерживаемая силамиBy alignment of the magnet is meant the displacement of the magnet with the help of special screws relative to the tip so that the geometric axis of the ferromagnetic rotor sleeve, held by forces

,-.,. , -.,.

магнитного взаимодействия соосно с магнитной осью магнита, совместилась с геометричоской осью наконечника. При этом датчики тарируются так, чтобы соосное положение наконечника и ферромагнитной ыулки соответствовало показанию НОЛЬ. Для обеспечения высокой точности центровки магнита до начала этой операции необходимо обеспечить совпадение осей посадочной поверхности для наконечника магнита на верхней крышке с осью опоры ротора на нижней крь1шке, что достигается операцией центровки верхней крышки и нижней опоры ротора. Таким образом, при нахождении ротора в положении НОЛЬ его ось должна быть строго вертикальна. Недостатками стенда-прототипа являются следуюшие.magnetic interaction coaxially with the magnetic axis of the magnet, combined with the geometrical axis of the tip. In this case, the sensors are calibrated so that the coaxial position of the tip and the ferromagnetic yule matches the ZERO reading. To ensure high centering accuracy of the magnet before the start of this operation, it is necessary to ensure that the axes of the seating surface for the magnet tip on the top cover coincide with the axis of the rotor support on the bottom edge, which is achieved by the centering operation of the top cover and the bottom rotor support. Thus, when the rotor is in the ZERO position, its axis should be strictly vertical. The disadvantages of the prototype booth are as follows.

1.В конструкции стенда тарирование, датчиков осушествляется с помошью системы грузов, которые смешают ось ротора от вертикального положения на расстояние, контролируемое с помошью оптического окуляра. Операция тарирования датчиков является достаточно трудоемкой и утомительной для оператора стенда, так как требует высокой точности обеспечения перемещения ротора и точности проведения замера величины перемещения с помощью оптической системы.1. In the design of the calibration stand, sensors are carried out with the help of a cargo system that mixes the rotor axis from a vertical position by a distance controlled by an optical eyepiece. The operation of calibration of sensors is quite laborious and tedious for the operator of the stand, as it requires high accuracy to ensure the movement of the rotor and the accuracy of measuring the magnitude of the movement using an optical system.

2.В конструкции стенда-прототипа совмещение осей верхней крыщки и нижней опоры трз ы-ротора осуществляется методом последовательных приближений, а именно: отцентрированный магнит устанавливается на верхнюю крышку и поворачивается вокрзт своей оси на 360, при этом ось трубыротора движется по поверхности перевернутого конуса, его вершина располагается в точке опоры трубы-ротора. В случае совпадения осей вкладышапробки верхней крышки и стержня опоры трубы-ротора с общей вертикалью при врашении магнита стрелки индикаторов датчиков покажут равные, но противоположные величины отклонений от положения НОЛЬ. При несовпадении указанных выше осей отклонения стрелок индикаторов будут различны (ось конуса не вертикальна). Поэтому осуществляется операция перемещения подвижного диска нижней крышки специальными винтами в направлении уменьшения несоосности и снова вращается отцентрованный магнит и проверяется симметричность опслонения стрелок индикаторов. Операция повторяется до тех пор , пока не будет обеспечена д опустимая несимметричность отклонений стрелок индикаторов, то есть довольно трудоемка и приводит к интенсивному износу высокоточной, дорогостоящей детали верхней крышки, на которой устанавливается центрируемый магнит, т.е. вкладыща-пробки.2. In the design of the prototype booth, the axes of the upper cover and the lower support of the TRZ rotor are combined by the method of successive approximations, namely: the centered magnet is mounted on the top cover and rotates around its axis 360 degrees, while the axis of the rotor rotates along the surface of the inverted cone, its top is located at the fulcrum of the rotor pipe. In the case of coincidence of the axes of the insert of the tube of the upper cover and the rod support of the rotor pipe with the common vertical when turning the magnet, the arrows of the sensor indicators will show equal but opposite values of the deviations from the ZERO position. If the above axes do not coincide, the deviations of the indicator arrows will be different (the axis of the cone is not vertical). Therefore, the operation of moving the movable disk of the lower cover with special screws in the direction of reducing misalignment is carried out and the centered magnet is rotated again and the symmetry of the deflection of the indicator arrows is checked. The operation is repeated until the permissible asymmetry of the deviations of the indicator arrows is ensured, i.e., it is rather laborious and leads to intensive wear of the high-precision, expensive part of the top cover on which the centered magnet is mounted, i.e. insert plugs.

3.В конструкции стенда-прототипа в результате указанного выполнения нижней опоры трз ы-ротора и установки демпфера в верхней его части центр тяжести ротора располагается значительно выше точки опоры и создает, таким образом, опрокидьюающий момент, снижающий точность центровки магнита.3. In the design of the prototype stand, as a result of the indicated execution of the lower support of the rotor-rotor and the installation of a damper in its upper part, the center of gravity of the rotor is significantly higher than the fulcrum and, thus, creates a tilting moment, which reduces the accuracy of the centering of the magnet.

4.В конструкции стенда-прототипа после окончания операции центровки магнита, последний снимается оператором вручную. Оператор берет рукой непосредственно магнит и вертикально приподнимает его над вкладышем-пробкой верхней крышки, после чего магнит проходит операцию отвердевания предварительно нанесенного клея, скрепляющего наконечник с магнитом. При съеме магнита таким образом возможно нарушение центровки, то есть смещение наконечника относительно магнита.4. In the design of the prototype booth after the end of the magnet alignment operation, the latter is removed manually by the operator. The operator takes the magnet directly with his hand and vertically lifts it above the plug-cap of the top cover, after which the magnet undergoes the hardening operation of the previously applied glue, fastening the tip to the magnet. When removing the magnet in this way, misalignment, that is, a displacement of the tip relative to the magnet, is possible.

5.Стенд-прототип может применяться не только для центровки, но и для контроля отцентрованных магнитов, при этом если величина несовпадения осей магнита и наконечника находится в допустимом диапазоне значений (от 0,04мм до 0,1мм), то необходимо на магните указать направление максимальногосмещения магнитной оси для учета этого при установке магнита в центробежном механизме. Для определения этого направления, в связи с контролем и индикацией в прямоугольной системе координат, необходимо поворачивать магнит, находящийся на вкладыше-пробке, вокруг своей оси до тех пор, пока стрелка одного из индикаторов не покажет максимальное отклонение. Направление датчика этого индикатора, обозначенное на корпусе5. The prototype stand can be used not only for alignment, but also for control of centered magnets, while if the magnitude of the mismatch of the magnet axis and the tip is in an acceptable range of values (from 0.04 mm to 0.1 mm), then indicate the direction on the magnet the maximum displacement of the magnetic axis to account for this when installing the magnet in a centrifugal mechanism. To determine this direction, in connection with the control and indication in a rectangular coordinate system, it is necessary to rotate the magnet located on the plug insert around its axis until the arrow of one of the indicators shows the maximum deviation. Sensor direction of this indicator marked on the housing

стенда, и у направление ыаксимального смещения оси. Вращение ма1нита, кроме п /вышения трудоемкости процесса контроля, приводи г также к пыстрому изн су вкладыша-проб и.stand, and y direction is the maximum axis offset. The rotation of the magnetite, in addition to increasing the laboriousness of the control process, also leads to a swift wear of the sample insert.

Предлагаемая конструкция стенда позволяет устранить указанные выше недостатки при повышении точности центровки и контроля магнитов.The proposed design of the stand allows to eliminate the above disadvantages while increasing the accuracy of alignment and control of magnets.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что стенд для центровки магнита верхней опоры высокооборотного ротора с вертикальной осью вращения относительно наконечника, содержащий корпус с верхней и 1ижней крышками, вкладыш-пробку для установки магнита с наконечником на верхней крышке, установочные винты для перемещения магнита, трубу-ротор с ферромагнитной втулкой в верхней части, демпфер, опорный стержень, опорный подпятник и подвижную опору на нижней крышке, неподвижно укрепленный на последней микрометр, микрометрический винт которого служит для перемещения трубы-ротора в вертикальном направлении, два датчика индуктивного типа, расположенные по осям прямоугольной системы координат на верхней крышке стенда с радиальным зазором к центруемой поверхности ротора, и блок индикации показаний датчиков, снабжен сменными цилиндрическими калибрами высокой точности для тарирования датчиков, установленными на верхней крышке соосно с вкладышем-пробкой и ориентированно относительно датчиков, а также лимбомуказателем направления перемещения магнита.The essence of the proposed utility model lies in the fact that the stand for centering the magnet of the upper support of the high-speed rotor with a vertical axis of rotation relative to the tip, comprising a housing with upper and 1 lower covers, a plug-in for installing a magnet with a tip on the top cover, set screws for moving the magnet, a rotor tube with a ferromagnetic sleeve in the upper part, a damper, a support rod, a thrust bearing and a movable support on the bottom cover, fixedly mounted on the last micrometer, micrometric whose screw is used to move the rotor pipe in the vertical direction, two inductive type sensors located along the axes of a rectangular coordinate system on the top cover of the bench with a radial clearance to the centered surface of the rotor, and the sensor indication display unit is equipped with high-precision interchangeable cylindrical gauges for calibration sensors mounted on the top cover coaxially with the insert-plug and oriented relative to the sensors, as well as a dial indicating the direction of movement of the magnet.

Сменные калибры установлены с помощью цанговой оправки с разжимными конусами.Interchangeable gauges are installed using a collet mandrel with expandable cones.

Датчики и центруемая поверхность трубы-ротора расположены в зоне ферромагнитной втулки.The sensors and the centered surface of the rotor tube are located in the area of the ferromagnetic sleeve.

Кроме трго, стенд снабжен блоком преобразования показаний датчиповерхности наконечника магнита, с цифровой индикацией полярных коордииагвскюрл смещения магнитной оси.In addition to the TRGO, the stand is equipped with a unit for converting the readings of the sensor surface of the magnet tip, with digital indication of the polar coordinates of the magnetic axis bias.

Кро того, труба-ротор имеет центр тяжести, располо;кснньш ь молсимальной близости от точки его опоры и ниже её. Опорный подпятник установлен на трз е-роторе, а опорный стержень укреплен на подвижной опоре. Демпфер расположен в нижней части трубы-ротора.In addition, the rotor tube has a center of gravity, it is located; it must be of maximal proximity to the point of its support and below it. The support thrust bearing is mounted on the TRZ e-rotor, and the support rod is mounted on the movable support. The damper is located at the bottom of the rotor pipe.

Дополнительно стенд снабжен устройством для съёма магнша с наконечником. Это устройство выполнено в виде двух цилиндрических чашек, .. вставленных одна в другую и установленных на верхней крышке соосно сIn addition, the stand is equipped with a device for picking up a magnsha with a tip. This device is made in the form of two cylindrical cups .. inserted one into the other and mounted on the top cover coaxially with

вкладышем-пробкой, имеюших буртики в нижней части, при этом буртикcork liner with flanges in the lower part, while the flange

внешней чашки касается только наконечника, а буртик внутреиней чашки касается только нижней торцовой поверхности магнита, устанавливаемого внутрь обеих чашек, при вертикальном перемешении обеих чашек.the outer cup touches only the tip, and the flange of the inner cup touches only the lower end surface of the magnet, installed inside both cups, with vertical mixing of both cups.

Фигь иллюстрирует устройство стенда-прототипа.Fig illustrates the device of the prototype stand.

Фиг.2 показьюает вид сбоку фиг. 1. .|jFIG. 2 shows a side view of FIG. 1.. | J

Фиг.З поясняет конструкцию стенда в соответствии с предлагаемой полезной моделью.4Fig. 3 illustrates the construction of the stand in accordance with the proposed utility model.

I I

Фиг.4 показьшает взаимное положение ферромагнитной втулки трубы Figure 4 shows the relative position of the ferromagnetic sleeve of the pipe

ротора и вкладыша-пробки при совпадении их осей.rotor and insert-plugs when their axes coincide.

Фиг.5 показьшает взаимное расположение калибров и датчиков при ; операции тарирования датчиков.fFigure 5 shows the relative position of calibers and sensors at; sensor calibration operations.f

Стеид содержит следуюшие составные части (фиг. 3). На подставке 1 установлен корпус 2, имеюший съемную верхнюю крышку 3 с вкладышемпробкой 4 для установки центруемого магнита 5 с полюсным наконечником 6 и нижнюю крышку 7 с подвижным диском 8. В корпусе 2 расположена трубаротор 9, на верхней части которого закреплена ферромагнитная втулка 10. Втулка 10 взаимодействует с магнитным полем центруемого магнита 5. Крышка 3 снабжена тремя винтами 11, два из которых служат для перемешения магнита 5 при центровке, а третий винт совместно с двумя упомянутымиThe steid contains the following components (Fig. 3). A casing 2 is installed on the stand 1, having a removable upper cover 3 with a plug 4 for installing a centered magnet 5 with a pole tip 6 and a lower cover 7 with a movable disk 8. In the casing 2 there is a tubarotor 9, on the top of which a ferromagnetic sleeve 10 is fixed. Bushing 10 interacts with the magnetic field of the centered magnet 5. The cover 3 is provided with three screws 11, two of which serve to move the magnet 5 during alignment, and the third screw together with the two

t служит в качестве третьей опоры для внутренней чашки 12, вставленной во внешнюю чашку 13. Чашки 12 и 13 образуют устройство для съёма магнита со стенда. На крышке 3 установлен указатель 14 со стрелкой и лимб 15 с нанесённой на нём шкалой от О до 360° с ценой деления 1 ° для определения направления перемещения магнита при центровке и указания места нанесения метки направления смешения магнитной оси на поверхности магнита при проведении операции контроля отцентрованного магнита. На нижней стороне крышки 3 укреплены два датчика 16 индуктивного типа под углом 90 друг относительно друга и с радиальным зазором к ферромагнитной втулке 10. Датчики 16 служат для косвенного измерения величины несоосности магнитного поля магнита и наконечника, и подключены к блоку преобразования и индикации показаний датчиков (на чертеже не показан).t serves as a third support for the inner cup 12 inserted into the outer cup 13. The cups 12 and 13 form a device for removing the magnet from the stand. On the cover 3 there is a pointer 14 with an arrow and a dial 15 with a scale from O to 360 ° plotted on it with a division value of 1 ° to determine the direction of movement of the magnet during alignment and indicate the place of application of the mark of the direction of mixing of the magnetic axis on the surface of the magnet during the control operation centered magnet. Two inductive type sensors 16 are mounted on the lower side of the cover 3 at an angle of 90 relative to each other and with a radial clearance to the ferromagnetic sleeve 10. The sensors 16 are used to indirectly measure the magnitude of the magnetic field misalignment of the magnet and the tip, and are connected to the sensor conversion and indication unit ( not shown in the drawing).

Трз а-ротор 9 имеет подпятник 17, которым она опирается на стержень 18, укреплённый в подвижной опоре 19, помещенной в направляющей втулке 20 нижней крышки 7. Нижняя часть трубы-ротора 9 снабжена демпфером 21 для демпфирования колебаний трубы-ротора. Чашка 22 демпфера 21 и направляющая втулка 20 установлены на подвижном диске 8 нижней крышки 7.Trz a-rotor 9 has a thrust bearing 17, which it rests on a rod 18, mounted in a movable support 19, placed in the guide sleeve 20 of the lower cover 7. The lower part of the rotor pipe 9 is equipped with a damper 21 for damping the vibrations of the rotor pipe. The cup 22 of the damper 21 and the guide sleeve 20 are mounted on the movable disk 8 of the lower cover 7.

На нижней крышке 7 неподвижно укреплён микрометр 23, микрометрический fOn the bottom cover 7, the micrometer 23, micrometric f

винт которого служит для перемешения трубы-ротора 9 в вертикальном направлении. Для перемешения подвижного диска 8 в радиальном направлении служат три винта 24, расположенные в отверстиях нижнего фланца корпуса 2 стенда, а для закрепления подвижного диска 8 служат винты 25.the screw of which serves to move the pipe-rotor 9 in the vertical direction. To move the movable disk 8 in the radial direction, there are three screws 24 located in the holes of the lower flange of the stand body 2, and screws 25 are used to secure the movable disk 8.

Для точной установки датчиков 16 на верхнюю крышк у 3 и для калибровки блока обработки служат сменные калибры 26 (фиг. 5), укрепляемые на верхней крышке 3 с помощью цанговой оправки 27 Сменные калибры выполнены цилиндрическими, на торцовой поверхности которых под углом 90°For accurate installation of sensors 16 on the top cover at 3 and for calibration of the processing unit replaceable gauges 26 (Fig. 5) are used, mounted on the top cover 3 with a collet mandrel 27 Interchangeable gauges are cylindrical, on the end surface of which at an angle of 90 °

нанесены радиальные риски. Расстояния вдоль этих рисок от центра калибровradial risks inflicted. Distances along these marks from the center of the gauges

концентричная установка датчиков 16 относительно оси посадочной поверхности Б вкладыша-пробки 4. По калибру со средним радиусом (27,000мм с высокой точностью (до Змкм) совпадающим с радиусом центруемой поверхноиги ферромагнитной В1улки, осуществляется установка показания Ноль . По калибру с меньшим размером (26,845мм) устанавливается точный зазор датчиком и калибром, в соответсвии с которым выставляются показания идикатора, т.е. осуществляется калибрование датчиков. При этом величина радиального зазора К между датчиком 16 и калибром 26 соответственно равна О мм, 1 IS«M и 1,155 мм. Зазор при сцентрованном положении ферромагнитной втулки трубы-ротора (положение Ноль) выбран равным 1 мм из условий обеспечения минимальной погрешности измерения в связи с нелинейностью характеристики датчика.concentric installation of sensors 16 relative to the axis of the landing surface B of the insert-plug 4. According to the caliber with an average radius (27,000 mm with high accuracy (up to Zmkm) coinciding with the radius of the centered surface of the ferromagnetic V1ulka, the reading is set to 0. The caliber with the smaller size (26,845 mm ) the exact clearance is set by the sensor and caliber, in accordance with which the indications of the indicator are set, that is, the sensors are calibrated, while the radial clearance K between the sensor 16 and caliber 26, respectively it is equal to О mm, 1 IS «M, and 1.155 mm. The gap with the centered position of the ferromagnetic sleeve of the rotor tube (position Zero) is chosen equal to 1 mm from the conditions for ensuring the minimum measurement error due to the non-linearity of the sensor characteristics.

Применение калибров высокой точности позволяет отказаться от использования оптической системы и системы грузов для тарирования датчиков, в результате чего повышается точность и упрощается операция тарирования.The use of high-precision gauges eliminates the use of an optical system and a cargo system for taring sensors, which increases accuracy and simplifies taring.

Положение центра тяжести трубы-ротора влияет на точность совпадения геометрической оси ферромагнитной втулки с осью магнитного поля магнита ввиду возникновения опрокидьюающего момента от силы веса относительно точки опоры при отклонении трубы-ротора от вертикального положения. Для ликвидации погрешности, вызьтаемой этим фактором, в предлагаемой конструкции обеспечено положение центра тяжести практически в точке опоры, а конкретно на 1мм ниже ее, что специально сделано для обеспечения устойчивости трз ы-ротора на опоре. Такое положение центра тяжести обеспечено размещением демпфера 21 расчетного веса в нижней части трубыротора 9 и размещением, в отличие от прототипа, опорного стержня 18 в поДижной опоре 19 на нижней крышке 7 стенда, а опорного подпятника 17 на трубе-роторе 9.The position of the center of gravity of the rotor tube affects the accuracy of the coincidence of the geometrical axis of the ferromagnetic sleeve with the axis of the magnetic field of the magnet due to the occurrence of a tilting moment from the weight force relative to the fulcrum when the rotor tube deviates from the vertical position. To eliminate the error caused by this factor, the position of the center of gravity at the fulcrum, and specifically 1 mm below it, is provided in the proposed design, which is specially made to ensure the stability of the rotor rotor on the support. This position of the center of gravity is ensured by placing the damper 21 of the calculated weight in the lower part of the rotor 9 and placing, in contrast to the prototype, the support rod 18 in the movable support 19 on the bottom cover 7 of the stand, and the support foot 17 on the pipe-rotor 9.

центруемой поверхности ферромагнитной втулки 10, указывающего величину несовпадения геометрических осей ферромагнитной втулки 10, на которую воздействует магнитное поле магнита с наконечником, и базовой поверхности Б вкладыша-пробки 4, на которую устанавливается магнит 5 своим наконечником 6.the centered surface of the ferromagnetic sleeve 10, indicating the mismatch of the geometric axes of the ferromagnetic sleeve 10, which is affected by the magnetic field of the magnet with the tip, and the base surface B of the plug 4, on which the magnet 5 is mounted with its tip 6.

Перед началом работы стенда выполняется операция тарирования датчиков е ломощыо сменных калибров 26, воссоздающих калибровочньж 3i90«f ры с высокой точностью. Операция может выполняться на верхней крышке О1дельно от корпуса стенда. Цанговая оправка 27 (Фиг. 5) устанавливается в отверстие вкладыша-пробки 4, на цанговую оправку устанавливается калибр 26 с размером по рискам 28,000мм. Риски всех калибров при установке на оправку совмешаются с осями датчиков для обеспечения высокой точности воспроизведения калибровочных зазоров. Зазоры между датчиками 16 и центруемой поверхностью ферромагнитной втулки 10, по которой осушествляется контроль положения оси ферромагнитной втулки 10 трубы-ротора 9 соответствуют с высокой точностью калибровочным зазорам при установленном калибре с размером по рискам 27,000мм, по этому калибру устанавливается показание НОЛЬ индикатора. После установки Нуля устанавливается третий калибр с размером по рискам 26,845мм, по этому калибру производится тарирование датчиков.Before the start of the stand operation, the calibration of sensors and replaceable gauges 26 is performed, recreating the calibration 3i90 “f with high accuracy. The operation can be performed on the top cover О1 separately from the stand body. Collet mandrel 27 (Fig. 5) is installed in the hole of the insert-plug 4, caliber 26 is installed on the collet mandrel with a risk size of 28,000 mm. When installed on a mandrel, the risks of all calibers are combined with the axes of the sensors to ensure high accuracy in reproducing calibration gaps. The gaps between the sensors 16 and the centered surface of the ferromagnetic sleeve 10, which is used to control the position of the axis of the ferromagnetic sleeve 10 of the rotor pipe 9, correspond with high accuracy to the calibration clearances when the caliber is installed with a risk size of 27,000 mm, the ZERO indicator is set for this caliber. After setting Zero, a third caliber is installed with a risk size of 26.845 mm; sensors are calibrated for this caliber.

После проведения тарирования датчиков 16 выполняется операция совмешения осей посадочной поверхности вкладыша-пробки 4 и опорного стержня 18 трубы-ротора 9, однако, в отличие от прототипа на предлагаемом стенде эта операция осуществляется следующим образом. Микрометрическим винтом 23 трубу поднимают до касания втулки 10 с центрующей конусной поверхностью В вкладыша-пробки 4. При этом зона центруемой поверхности фе| ромагнитной втулки 10, по которой контролируется положение трубы-ротора 9, остается в плоскости расположения датчиков 16. Датчики расположены ниже плоскости касания (при этом расстояние от верхнего торца трубы 10 опоры в десять раз больше), поэтому при несовпадении осей вкладыша-пробки 4 и нижней опоры 19, приводящем к отклонению оси трубы от вертикали, датчики укажу направление смещения оси нижней опоры IУ (полярные координаты). Перемещая специальными винтами 24 подвижный диск 8 нижней крышки 7, на котором закреплен стержень 18 опоры 19 трубыротора 9, добиваемся установления показания НОЛЬ по табло, что и означает совпадение осей вкладыща-пробки 4 и нижней опоры 19. Это положение подвижного диска фиксируется стопорными винтами 25. Принципиальное изменение операции совмещения оси вкладыща-пробки 4 верхней крышки 3 с осью стержня 18 нижней опоры трубы-ротора позволило, таким образом, не производить вращение магнита 5 на вкладыще-пробке 4, увеличивая тем самым продолжительность службы этой дорогостоящей детали.After calibration of the sensors 16, the operation of combining the axes of the landing surface of the insert-plug 4 and the supporting rod 18 of the pipe-rotor 9 is performed, however, unlike the prototype on the proposed stand, this operation is as follows. With a micrometer screw 23, the pipe is raised until the bush 10 touches the centering conical surface B of the plug-in plug 4. In this case, the area of the centered surface fe | of the magnetic sleeve 10, by which the position of the rotor pipe 9 is controlled, remains in the plane of the sensors 16. The sensors are located below the contact plane (the distance from the upper end of the pipe 10 of the support is ten times larger), therefore, when the axes of the plug-in plug 4 do not coincide lower support 19, leading to a deviation of the axis of the pipe from the vertical, the sensors indicate the direction of displacement of the axis of the lower support IU (polar coordinates). Moving with special screws 24 the movable disk 8 of the lower cover 7, on which the rod 18 of the support 19 of the rotor rotor 9 is fixed, we achieve the establishment of a ZERO indication on the scoreboard, which means that the axes of the insert-plug 4 and the lower support 19 coincide. This position of the movable disk is fixed by the locking screws 25 A fundamental change in the operation of combining the axis of the insert-plug 4 of the upper cover 3 with the axis of the rod 18 of the lower support of the rotor tube, thus preventing the rotation of the magnet 5 on the insert-plug 4, thereby increasing continuously this service be costly items.

После этого совмещения осей посадочной поверхности вкладышапробки 4 и опорного стержня 18 трубу-ротор 9 опускают (на 0,5+0,1 мм) от положения касания с помощью микрометра 23. Это положение стенда является исходным для проведения собственно центровки или контроля центровки магнита 5.After this combination of the axes of the landing surface of the insert 4 and the support rod 18, the pipe-rotor 9 is lowered (by 0.5 + 0.1 mm) from the touch position using a micrometer 23. This stand position is the starting point for the actual alignment or control of the alignment of the magnet 5 .

Магнит 5 с наконечником 6, подготовленный для центровки, устанавливают на вкладыш-пробку 4. Втулка 10, взаимодействуя с полем магнита, уводит трубу 9 от положения, при котором геометрические оси втулки 10 и вкладыша-пробки 4 совмещены. При этом на индикаторе в отличие от прототипа отобразится модуль вектора несоосности (р) и угол вектора несоосности (ф) втулки 10 и вкладыща-пробки 4, так как величина и направление смещения оси указываются в полярных координатах.A magnet 5 with a tip 6, prepared for alignment, is installed on the insert-plug 4. The sleeve 10, interacting with the field of the magnet, leads the pipe 9 away from the position where the geometric axes of the sleeve 10 and the insert-plug 4 are aligned. In this case, in contrast to the prototype, the indicator will show the misalignment vector module (p) and the misalignment vector angle (f) of the sleeve 10 and the plug-in insert 4, since the magnitude and direction of the axis offset are indicated in polar coordinates.

Для центровки магнита 5 его перемещают с помощью установочных винтов 11 относительно наконечника 6, ориентируясь по лимбу-указателю 15 и добиваясь такого положения, при котором модуль вектора несоосности (р) будет минимален, что свидетельствует о том, что поле магнита 5 удерживает трубу-ротор 9 в положении, которое она занимала при настройке стенда, т.е.To center the magnet 5, it is moved using the set screws 11 relative to the tip 6, being guided by the dial indicator 15 and achieving a position where the modulus of the misalignment vector (p) will be minimal, which indicates that the field of the magnet 5 holds the rotor tube 9 in the position that she occupied when setting up the stand, i.e.

.да HMCJ место совмещение гсомс1рйЧсскиА осей BIVJIKM v, и iiKjia/,o.i iii пробки 4 при соприкосновении втулки 10 с конусом В пробки 4..da HMCJ the place of alignment of the axles BIVJIKM v, and iiKjia /, o.i iii of plug 4 when the sleeve 10 is in contact with the cone B of plug 4.

Операция контроля отцентрованного магнита выполняется следующим образом. Контролируемый магнит устанавливается в стенд, и на табло индиKai opa Bi icBe nfBai0feH в впнтга и вди шкине жещенш1 1 а1 нйтяс 1Г tse Оператор стенда по лимбу - указателю 15 наносит на поверхности магнита 5 метку, указьшающ}гю направление смещения.The control operation of the centered magnet is performed as follows. The monitored magnet is installed in the stand, and on the indieKai opa Bi icBe nfBai0feH display board in vptng and in the wedge sheave 1 1 a1 nytias 1G tse The stand operator on the dial - pointer 15 puts a mark on the magnet surface 5 indicating the direction of displacement.

После проведения операции центровки магнит 5 снимается со стенда с помощью специально разработанного устройства для съема магнита следующим образом. Оператор стенда за фланец внещней чащки 13 поднимает магнит 5 вместе с внутренней чашкой 12 до винтов-упоров 11, поворачивает чашку 13 и опускает ее вниз, при этом внутренняя чашка 12 повисает на этих винтах 11. Во время подъема лишь внешняя чашка 13 своим буртиком касается только наконечника 6 магнита 5, обеспечивая невозмохшость смещения магнита 5 относительно наконечника 6 во время движения вдоль посадочной поверхности вкладыша-пробки 4, в конце подъема наконечник 6 оказьюается полностью снятым с посадочной поверхности. Далее внешняя чашка 13 опускается, а магнит переставляется на буртик внутренней чашки 12, повисшей на упорах 11, при этом буртик не касается наконечника 6 , а упирается только в торцовую поверхность собственно магнита 5. Из этого положения оператор берет рукой магнит 5 и снимает его со стенда с гарантией отсутствия смещения на онечника 6. Установка магнита осуществляется с помощью этого же устройства в обратной последовательности.After the alignment operation, the magnet 5 is removed from the stand using a specially designed device for removing the magnet as follows. The stand operator, by the flange of the external cup 13, lifts the magnet 5 together with the inner cup 12 to the stop screws 11, rotates the cup 13 and lowers it, while the inner cup 12 hangs on these screws 11. During the lifting, only the outer cup 13 touches its shoulder only the tip 6 of the magnet 5, providing impermissibility of the displacement of the magnet 5 relative to the tip 6 while moving along the landing surface of the insert-plug 4, at the end of the rise, the tip 6 is completely removed from the landing surface. Next, the outer cup 13 is lowered, and the magnet is moved to the flange of the inner cup 12, which hangs on the stops 11, while the collar does not touch the tip 6, but rests only on the end surface of the magnet 5 itself. From this position, the operator takes magnet 5 with his hand and removes it from stand with a guarantee of no bias on the unit 6. Installing the magnet is carried out using the same device in the reverse order.

Таким образом, предлагаемая конструкция стенда вцелом обеспечивает по сравнению с прототипом более высокую точность центровки магнитов, является более простой, удобной и менее трудоёмкой при эксплуатации. При этом увеличивается срок дорогостоящей детали вкладыща-пробки.Thus, the proposed design of the stand as a whole provides, in comparison with the prototype, a higher accuracy of alignment of the magnets, is simpler, more convenient and less time consuming during operation. In this case, the term of the expensive part of the insert-plug increases.

Источники информации:Sources of information:

1.Dispositif de centrage et de prehension pour rotors monies sans contact. Патент Франции № 2515287, F16C 32/04, опубл. 29.04.83.1.Dispositif de centrage et de prehension pour rotors monies sans contact. French Patent No. 2515287, F16C 32/04, publ. 04/29/83.

2.Письмо УЭХК №20-36/341 от 23.08.95.2. Letter from UECC No. 20-36 / 341 of 08.23.95.

3.Стенд для центровки магнитов по магнитному полю. Инструкция по эксплуатации К96-00-000 ИЭ., Горьковский автомобильный завод, производство нестандартного оборудования, 1983г.3. A stand for centering magnets in a magnetic field. Instructions for use K96-00-000 IE., Gorky Automobile Plant, production of non-standard equipment, 1983.

Claims

1. A stand for aligning the magnets of the upper support of a high-speed vertical rotor, comprising a housing with upper and lower covers, a plug-in insert for installing a magnet with a tip on the top cover, set screws for moving the magnet, a rotor tube with a ferromagnetic sleeve in the upper part, a damper, a support rod, a thrust bearing and a movable support on the bottom cover fixedly mounted on the last micrometer, the micrometer screw of which serves to move the rotor pipe in the vertical direction, two sensors of the active type, located along the axes of a rectangular coordinate system on the top cover of the stand with a radial clearance to the centered surface of the rotor, and a block for indicating sensor readings, characterized in that it is equipped with replaceable cylindrical calibers of high accuracy for calibration of sensors mounted on the top cover coaxially with the insert cork and oriented relative to the sensors, as well as a dial indicating the direction of movement of the magnet.

2. The stand according to claim 1, characterized in that the replaceable caliber is installed using a collet mandrel with expandable cones.

3. The stand according to claim 1, characterized in that the sensors and the centered surface of the rotor tube are located in the area of the ferromagnetic sleeve.

4. The stand according to claims 1 and 3, characterized in that it is equipped with a unit for converting sensor readings from a rectangular coordinate system to polar coordinates, which determine the displacement vector of the magnetic axis from the geometric axis of the landing surface of the magnet tip, with digital indication of the polar coordinates of the displacement vector of the magnetic axis .

5. The stand according to paragraphs 1 and 3, characterized in that the rotor tube has a center of gravity located in the maximum proximity to the point of its support and below it.

6. The stand according to claim 5, characterized in that the support thrust bearing is mounted on the rotor tube, and the support rod is mounted on a movable support.

7. The stand according to claims 5 and 6, characterized in that the damper is located in the lower part of the rotor pipe.

8. The stand according to claims 1 to 7, characterized in that it is equipped with a device for removing the magnet with a tip.

9. The stand of claim 8, characterized in that the magnet removal device with the tip is made in the form of two cylindrical cups inserted one into the other and mounted on the top lid coaxially with the plug-in plug, having flanges in the lower part, while the outer collar the part only touches the tip, and the flange of the inner cup touches only the lower end surface of the magnet installed inside both cups, with both cups moving vertically.