SU1245902A1

SU1245902A1 - Device for determining parameters of disbalance vector

Info

Publication number: SU1245902A1
Application number: SU843775614A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Васильевич Грязев; Вадим Иосифович Цыбулько; Михаил Федорович Квашин; Сергей Николаевич Меньшиков; Александр Ильич Бруднер
Original assignee: Харьковский Филиал Центрального Конструкторского Бюро "Главэнергоремонт"
Priority date: 1984-07-26
Filing date: 1984-07-26
Publication date: 1986-07-23

Abstract

Изобретение относитс к балансировочной технике и может быть использовано в балансировочных станках. Целью изобретени вл етс увеличение производительности путем повьше- ни точности, достигаемое за счет компенсации составл ющей вектора дисбаланса , определ емой конфигурацией поверхности вала. Проекции указанной составл ющей, измеренные на малой скорости вращени , хран тс в запоминающих блоках и вычитаютс в дополнительных сумматорах из проекций изме- . ранного на рабочей скорости вращени суммарного сигнала дисбаланса и не- круглости поверхности вала. Проекции сигнала дисбаланса с помощью синхронных детекторов преобразуютс в вектор, параметры которого определ ютс индикатором величины дисбаланса и фазометром . 1 ил. о S (ЛThis invention relates to a balancing technique and can be used in balancing machines. The aim of the invention is to increase productivity by increasing the accuracy achieved by compensating the component of the unbalance vector determined by the configuration of the shaft surface. The projections of this component, measured at a low rotational speed, are stored in memory blocks and subtracted in additional adders from the projections of the measurements. at the operating speed of rotation, the total imbalance signal and non-roundness of the shaft surface. The projections of the unbalance signal using synchronous detectors are converted into a vector, the parameters of which are determined by the unbalance indicator and the phase meter. 1 il. about s (l

Description

Изобретение относитс к балансировочной технике и может быть использовано дл определени параметров вектора дисбаланса, например, рютора тур бомашины.The invention relates to a balancing technique and can be used to determine the parameters of an unbalance vector, for example, a touring machine.

Цель изобретени - увеличение производительности путем повышени точности путем компенсации составл ющей вектора дисбаланса, определ емой конфигурацией поверхности вала ротора.The purpose of the invention is to increase productivity by improving accuracy by compensating for the component of the unbalance vector determined by the configuration of the surface of the rotor shaft.

На чертеже представлена блок-схема устройства дл определени параметров вектора дисбаланса.The drawing shows a block diagram of an apparatus for determining parameters of an unbalance vector.

Устройство содержит бесконтактный датчик 1 дисбаланса, блок 2 формировани синусоидальных ортогональных опорных сигналов, два умножител 3 и 4, первые входы которых соединены с выходом бесконтактного датчика 1 дисбаланса, а вторые - соответственно с первым и вторьм выходом блока 2 формировани синусоидальных ортогональных опорных сигналов, квадратурный синусоидальный генератор 5, jсумматор 6, соединенные с его выходом индикатор 7 величины дисбаланса и фазометр 8, второй вход которого соединен с вторым выходом квадратурного синусоидального генератора 5, частотное реле 9 и две цепочки, кажда из которых включает соединенньш с частотным реле 9 управл ющим входом электронный ключ 10(11), сигнальный ;зход которого соединен с выходом умно;кител 3(4), запоминающий блок 12(13), дополнительный сумматор 14 (15), второй вход которого соединен, с-выходом умножител 3(4), и синхронный детектор 16(17), второй вход которого соединен с первым (вторым) выходом квадратурного синусоидального генератора 5, а выход с первым (вторым) входом сумматора 6.The device contains an unbalance proximity sensor 1, a sinusoidal orthogonal reference signal generation unit 2, two multipliers 3 and 4, the first inputs of which are connected to the output of an unbalance proximity sensor 1, and the second, respectively, the first and second output of a sinusoidal orthogonal reference signal generation unit, quadrature sinusoidal generator 5, jummator 6, connected to its output indicator 7 unbalance magnitude and phase meter 8, the second input of which is connected to the second output of the quadrature sinusoidal oscillator 5, frequency relay 9 and two chains, each of which includes an electronic switch 10 (11) connected to frequency relay 9 by a control input, the alarm key of which is connected to the output intelligently, kitel 3 (4), a storage unit 12 (13 ), additional adder 14 (15), the second input of which is connected to the multiplier 3 (4), and the synchronous detector 16 (17), the second input of which is connected to the first (second) output of the quadrature sinusoidal generator 5, and the output to the first (second) input of the adder 6.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Бесконтактные датчики 1 дисбаланса креп тс к корпусам подшипников вала 18, например, турбомашины. Между валом 18 и блоком 2 формировани синуеоидальных; ортогональных опорны сигналов устанавливаетс св зь, например электромеханическа . Вал 18 начинает медленно поворачиватьс (60- 300 об/мин), При этом составл юща сигнала датчика 1, обусловленна конфигурацией поверхности вала 18, зна- чительно превьшает по величине сигна дисбаланса. На выходах умножителейNon-contact imbalance sensors 1 are attached to the bearing housings of the shaft 18, for example, a turbomachine. Between the shaft 18 and the block 2 of the formation of sinewoid; An orthogonal reference signal establishes a connection, such as electromechanical. The shaft 18 begins to rotate slowly (60-300 rpm). In this case, the signal component of the sensor 1, due to the configuration of the surface of the shaft 18, significantly exceeds the imbalance signal. At the outputs of multipliers

4590245902

3 и 4 формируютс посто нные напр жени , пропорциональные проекци м вектора указанной составл ющей. На малой частоте вращени частотное ре5 ле 9 кратковременно открывает электронные ключи 10 и 11 и зти проекции после запоминаютс в запоминающих блоках 12 и13.3 and 4, constant voltages are generated, which are proportional to the projections of the vector of the component indicated. At a low frequency of rotation, the frequency domain 9 briefly opens the electronic keys 10 and 11 and these projections after are stored in the storage units 12 and 13.

На рабочих скорост х вращени сAt working speeds of rotation with

10 выходов умножителей 3 и 4 на пр мые входы дополнительных сумматоров 14 и 15 подаютс посто нные напр жени , пропорциональные проекци м вектора суммы сигнала дисбаланса и сигнала10 outputs of multipliers 3 and 4 to the direct inputs of additional adders 14 and 15 are supplied constant voltage proportional to the projections of the vector of the sum of the unbalance signal and signal

5 некруглости вала 18, а на инверсионные входы - сигналы с выходов запоминающих блоков 12 и 13,5 non-circularity of the shaft 18, and the inversion inputs - signals from the outputs of the storage units 12 and 13,

Таким образом, в сумматорах 14 и 15 происходит вычитание сигналов,Thus, in the adders 14 and 15, the signals are subtracted,

20 т,е. составл юща сигнала, обусловленного конфигурацией поверхности вала 18, компенсируетс .20 t, e. the signal component due to the configuration of the surface of the shaft 18 is compensated.

Посто нные напр жени с выходов дополнительных сумматоров 14 и 15 сDc voltages from the outputs of additional adders 14 and 15 s

25 помощью синхронных детекторов 16 и 17 и сумматора 6 преобразуютс в вектор дисбаланса, параметры которого измер ютс с помощью вектора 7 величины дисбаланса.и фазометра 8.25 using synchronous detectors 16 and 17 and adder 6 are converted into an unbalance vector, the parameters of which are measured using an unbalance vector 7 and phase meter 8.

Таким образом, устройство позвол ет из результирующего сигнала, состо щего из сложного сигнала некруглости и помех, умножением на опорные квадратурные сигналы и последующим 35 интегрированием (по методу разложени Фурье) на вькоде интеграторов получать сигналы посто нного напр жени , пропорциональные квадратурным составл ющим сигнала оборотной сину- Thus, the device allows the resulting signal, consisting of a complex signal of out-of-roundness and interference, by multiplying by reference quadrature signals and then integrating (using the Fourier decomposition method) on the integrator code to receive voltage signals proportional to the quadrature component of the working signal. Sinu-

4040

соидальнои составл ющей некруглости.similarly forming non-roundness.

который вводитс дл компенсации. При этом сигналы, отличные по частоте от частоты опорного сигнала на выходе интегратора, дают нулевое значение.which is introduced for compensation. In this case, signals that differ in frequency from the frequency of the reference signal at the integrator output give a zero value.

Изобретение может быть применено при балансировке валопроводов с поворотным устройством, например, вало- провода турбоагрегата К-300-240 с массой 124 т и длиной свыше 30 м. ПриThe invention can be applied when balancing shafting with a rotary device, for example, the shaft of a turbine unit K-300-240 with a mass of 124 tons and a length of over 30 m.

зтом невозможно примен ть квадрати- ческое вращение дл определени сигнала , характеризующего конфигурацию вала,, поскольку статический поворот системы роторов осуществл етс с помощью подъемного крана и троса, намотанного на муфту одного из роторов. Это приводит к подъему ротора на величину,, различную в разных сечени хThis is not possible to use quadratic rotation to determine the signal characterizing the shaft configuration, since the static rotation of the rotor system is carried out using a crane and a cable wound on the coupling of one of the rotors. This causes the rotor to rise by an amount that is different in different sections.

.и достигающую 1000 мкм и более, что значительно (на пор док) превышает некруглость ротора. Кроме того, происходит накат(и соответственно подъем ) ротора на подшипники.. and reaching 1000 microns or more, which considerably (in order of magnitude) exceeds the non-circularity of the rotor. In addition, there is a reel (and, accordingly, a rise) of the rotor on the bearings.

При вращении системы роторов от валоповоротного устройства происход т толчки, св занные с накопленньм износом зубьев ротора и редуктора. При этом также происходит от 1 до 5 еры- ВОВ(перемещени вверх - вниз) за один оборот ротора, накатывающегос нА подшипник приблизительно на 500 мкм.When the rotor system rotates from the sweller, shocks occur due to the accumulated wear of the rotor teeth and the gearbox. At the same time, from 1 to 5 EryBOV (movement up and down) per revolution of the rotor, rolling on the bearing approximately 500 µm, also occurs.

Кроме того, с помощью валоповоротного устройства практически невозмож- но производить поворот валопровода на заданный угол. Валопровод турбоагрегата начинает устойчиво вращатьс на масл ном клине при подаче пара, соответствующей скорости вращени 60 об/мин.In addition, it is almost impossible to rotate the shafting to a predetermined angle with the help of a shaft turning device. The shaft of the turbine unit starts to rotate steadily on the oil wedge when steam is supplied, corresponding to a rotation speed of 60 rpm.

Применение изобретени позволит за счет повьш1ени точности исключить повторные пуски турбомашины, что увеличит производительность и снизит трудоемкость и энергозатраты, а кроме того у1зеличит межремонтные строки.The application of the invention will allow eliminating repeated starts of the turbomachine due to higher accuracy, which will increase productivity and reduce labor intensity and energy consumption, and also reduce the time between repairs.

Claims

Invention Formula

A device for determining parameters of an unbalance vector comprising

non-contact imbalance sensor, a sine-forcing block forming orthogonal reference signals, associated with them two at 1 multiplier, two synchronous detectors, square connected to their second inputs: -surge sinusoidal generator, unbalance indicator, phase meter and adder, whose inputs are connected to synchronous detectors, and the output with an unbalance magnitude indicator and the first input of the phase meter, the second input of which is connected to one of the outputs of the quadrature sinusoidal generator, which is aimed at increasing performance by increasing accuracy on each balancing cycle, it is equipped with a frequency relay connected to one of the outputs of the sinusoidal orthogonal reference signals formation unit and two chains connected to its outputs, including electronic keys, the second inputs of each of which are connected to the outputs of the corresponding multipliers, which store the blocks and additional adders, the second inputs of which are connected with the outputs of the corresponding multipliers, and the outputs with the first inputs of the corresponding synchronous detectors.

Editor A. Kozoriz

Compiled by N. Vartemova

Tehred OS.OPKO, Proofreader M. Demchik

Order 3988/32

Circulation 778

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4

Subscription