SU759880A1

SU759880A1 - Device for automatic balancing of rotors

Info

Publication number: SU759880A1
Application number: SU782630708A
Authority: SU
Inventors: Iosif M Balkarej; Vladimir A Poluyanov
Original assignee: Kh Promstrojniiproekt
Priority date: 1978-06-19
Filing date: 1978-06-19
Publication date: 1980-08-30

Description

Изобретение относится к области балансировочной техники и может быть использовано для уменьшения динамических воздействий на опорные конструкции машин с жестким ротором.The invention relates to the field of balancing technology and can be used to reduce the dynamic effects on the supporting structures of machines with a rigid rotor.

Известно устройство для автоматической балансировки роторов, содержащее корректирующие механизмы маятникового типа, установленные между опорами ротора .A device for automatic balancing of rotors is known, which contains pendulum-type corrective mechanisms installed between the rotor bearings.

Недостатком устройства является его неработоспособность на скоростях вращения ниже критической.The disadvantage of this device is its inoperability at rotational speeds below critical.

Наиболее близким к изобретению по 15 технической сущности является устройство для автоматической балансировки роторов в двух плоскостях коррекции, содержащее основание, два корректирующих механизма, каждый из которых вы- 20 полнен в виде маятника и упругой подвески, посредством которой маятник устанавливается на роторе [2].The closest to the invention according to 15 technical entities is a device for automatic balancing of rotors in two correction planes, containing a base, two corrective mechanisms, each of which is made in the form of a pendulum and an elastic suspension, by means of which the pendulum is installed on the rotor [2].

Недостатком такого устройства яв- 2' ляется низкая точность коррекции дисбалансов на частотах вращения ниже критической, а, следовательно, недостаточная эффективность балансировки. 30The disadvantage of this device is the low accuracy of the correction of imbalances at rotational frequencies below the critical, and, consequently, insufficient balancing efficiency. thirty

22

Цель изобретения - повышение точности балансировки ротора на докритических частотах вращения.The purpose of the invention is to improve the accuracy of balancing the rotor at subcritical rotational frequencies.

Цель достигается тем, что каждый корректирующий механизм снабжен демпфером, выполненным в виде подшипниковой опоры для установки маятника, эластичной оболочки, заполненной жидкостью и установленной концентрично оси упругой подвески, двух цилиндрических обойм, первая из которых соединяет эластичную оболочку с основани ем, а вторая - с подшипниковой опорой, и регулировочного элемента, установленного соосно в эластичной оболочке и закрепленного в первой обойме с возможностью перемещения в осевом направлении, а маятники и упругие подвески выполнены в виде тел вращения и устанавливаются концентрично оси ротора.The goal is achieved by the fact that each correction mechanism is equipped with a damper, made in the form of a bearing support for the installation of a pendulum, an elastic shell filled with liquid and installed elastic axis axially, two cylindrical clips, the first of which connects the elastic shell with the base, and the second with bearing support, and an adjusting element installed coaxially in an elastic shell and fixed in the first cage with the ability to move in the axial direction, and the pendulums and elastic suspensions are formed as bodies of revolution and mounted concentrically to the rotor axis.

Кроме того, упругая подвеска и регулировочный элемент выполнены в виде (стержней круглого сечения.In addition, the elastic suspension and the adjusting element is made in the form of (rods of circular cross section.

Кроме того, упругая подвеска выполнена в виде кольцерой мембраны, а регулировочный элемент имеет форму диска.In addition, the elastic suspension is made in the form of a ring membrane, and the adjustment element has the form of a disk.

759880759880

На фиг. 1 изображена схема устройства для автоматической балансировки роторов; на фиг.2 - конструкция кор ректирующего механизма с упругой подвеской в виде стержня и демпфером в виде трубчатой оболочки; на фиг.З вариант конструкции корректирующего 'механизма с упругой подвеской в виде мембраны и демпфером в виде кольцевой оболочки.FIG. 1 shows a diagram of a device for automatic balancing of rotors; figure 2 - the design of the correcting mechanism with an elastic suspension in the form of a rod and a damper in the form of a tubular shell; in FIG. 3, a variant of the construction of a corrective mechanism with an elastic suspension in the form of a membrane and a damper in the form of an annular shell.

Устройство для автоматической балансировки роторов содержит основание 1, два корректирующих механизма, каждый из которых выполнен в виде маятника 2 и упругой подвески 3, представляющих тела вращения, например, стержней круглого сечения и установленных концентрично оси ротора консольно за его опорами 4. Каждый корректирующий механизм снабжен демпфером 5, выполненным в виде подшипниковой опоры б (фиг.2) для установки маятника 2, эластичной оболочки 7, заполненной жидкостью и установленной концентрично оси упругой подвески 3, двух цилиндрических обойм 8,9, первая из которых соединяет эластичную оболочку 7 с основанием 1, а вторая с подшипниковой опорой б, и регулировочного элемента 10 6 виде стержня круглого сечения, установленного соосно в эластичной оболочке 7 и закрепленного в первой обойме 8 с возможностью перемещения в Осевом направлений.': Крепление упругой подвески 3 с маятником 2 осуществляется посредством цанги 11, а установка ее на валу ротора - через промежуточный вал 12. Настройка корректирующего механизма на рабочую скорость осуществляется перемещением маятника 2 по упругой подвеске 3, а регулировка величины демпфирования изменением длины части регулировочного элемента 10, находящегося в жидкости внутри эластичной оболочки 7. ·The device for automatic balancing of rotors contains a base 1, two corrective mechanisms, each of which is made in the form of a pendulum 2 and an elastic suspension 3, representing rotation bodies, for example, round rods and mounted concentrically to the rotor axis behind its supports 4. Each corrective mechanism is equipped damper 5, made in the form of a bearing support b (Fig. 2) for installing a pendulum 2, an elastic shell 7 filled with liquid and an axis of elastic suspension 3 mounted concentrically with two cylindrical their sleeves are 8.9, the first of which connects the elastic sheath 7 with the base 1, and the second with the bearing support b, and the adjusting element 10 6 as a rod of circular cross section mounted coaxially in the elastic sheath 7 and fixed in the first case 8 to move in Axial directions. ': The elastic suspension 3 with the pendulum 2 is fastened by means of a collet 11, and its installation on the rotor shaft through an intermediate shaft 12. The adjustment of the correction mechanism to the working speed is carried out by moving the pendulum 2 in an elastic th suspension 3, and adjusting the amount of damping by changing the length of the adjusting element 10, which is in the fluid inside the elastic sheath 7. ·

При выполнении устройства по второй схеме (фиг. 3) маятник 2 имеет вид полого цилиндра, упругая подвеска 3 выполнена в виде кольцевой мембраны, демпфер 5 содержит дополнительно полумуфты 13 и 14, эластичная оболочка 7 образована двумя диафрагмами 15 и 16, цилиндрические обоймы 8,9 выполнены в виде пар дисков, предназначенных для герметизации эластичной оболочки, а регулировочный элемент 10 имеет 'вид диска, установленного внутри эластичной оболочки 7.When the device is executed according to the second scheme (Fig. 3), the pendulum 2 has the form of a hollow cylinder, the elastic suspension 3 is made in the form of an annular membrane, the damper 5 contains additional coupling halves 13 and 14, the elastic shell 7 is formed by two diaphragms 15 and 16, cylindrical holders 8, 9 are made in the form of a pair of discs intended for sealing the elastic shell, and the adjusting element 10 has the appearance of a disc mounted inside the elastic shell 7.

Кольцевая мембрана упругой подвески 3 закреплена с помощью втулки 17 и полумуфты 14, которая бвязана с полумуфтой 13 посредством пальцев 18 и вкладышей 19. Регулировка величины демпфирования о’беспечивается диском 20, который прижимает эластичную оболочку к,маятнику 2, связанному с основанием 1. Благодаря этому изменяетсяThe annular membrane of the elastic suspension 3 is fixed with the sleeve 17 and the coupling half 14, which is associated with the coupling half 13 by means of the fingers 18 and liners 19. The adjustment of the damping value is provided by the disk 20, which presses the elastic shell to the pendulum 2 connected to the base 1. Thanks to it changes

зазор между стенками оболочки и регулировочным элементом.the gap between the walls of the shell and the adjusting element.

Устройство работает следующим образом. При наличии дисбаланса на вращающемся роторе появляются упругие деформации. Прогиб консоли ротора и, соответственно, промежуточного вала 12, на котором установлен корректирующий механизм, противоположен направлению силы, вызываемой дисбалансом ротора в данной плоскости коррекции. Этот прогиб вызывает перемещение маятника 2 корректирующего механизма в направлении компенсации дисбаланса ротора. При этом на рабочей скорости компенсирующая сила, создаваемая корректирующим механизмом полностью уравновешивает силу от дисбаланса, в результате чего реакции на опоры становятся равными нулю. Условие для подбора массы маятника 2 при определенной угловой скорости вращения ротора определяется в зависимости от соотношения между упругими свойствами ротора и конструктивными параметрами упругой подвески 3 корректирующих механизмов.The device works as follows. If there is an imbalance on the rotating rotor, elastic deformations appear. The deflection of the rotor console and, accordingly, the intermediate shaft 12, on which the correction mechanism is installed, is opposite to the direction of the force caused by the imbalance of the rotor in the given correction plane. This deflection causes the pendulum 2 to move the correction mechanism in the direction of compensating for the unbalance of the rotor. At the same time, at the working speed, the compensating force created by the corrective mechanism completely balances the force from the imbalance, as a result of which the reactions to the supports become zero. The condition for the selection of the mass of the pendulum 2 at a certain angular velocity of rotation of the rotor is determined depending on the ratio between the elastic properties of the rotor and the design parameters of the elastic suspension for 3 corrective mechanisms.

где т - масса маятника;where t is the mass of the pendulum;

и) - рабочая угловая скоростьi) - working angular velocity

ротора;rotor;

ζ - податливость упругой подвески 3 маятника 2 от силы, приложенной к маятнику;ζ - elasticity of the elastic suspension 3 of the pendulum 2 from the force applied to the pendulum;

- податливость упругой подвески 3 маятника 2 от силы, приложенной к ротору;- the elasticity of the elastic suspension 3 of the pendulum 2 from the force applied to the rotor;

£,₀ - податливость упругой подвески 3 маятника 2 от силы, приложенной к противоположному маятнику.£, ₀ - flexibility of the elastic suspension 3 of the pendulum 2 from the force applied to the opposite pendulum.

Таким образом, применение в устройстве новых конструктивных элементов демпфера, выполненного в виде эластичной оболочки с регулировочным элементом и опорами для установки маятника и концентричного расположения маятника и упругой подвески, выполненных в виде тел вращения, позволило повысить точность автоматической балансировки роторов на докритических частотах вращения.Thus, the use in the device of new structural elements of the damper, made in the form of an elastic shell with an adjusting element and supports for the installation of the pendulum and the concentric arrangement of the pendulum and elastic suspension, made in the form of bodies of rotation, improved the accuracy of automatic balancing of rotors at subcritical rotational frequencies.

Claims

Claim

1. A device for automatic balancing of rotors in two correction planes, containing a base, two corrective mechanisms, each of which is made in the form of a pendulum and an elastic suspension, by means of which the pendulum is mounted on a rotor, which is distinguished by the fact that, in order to increase the accuracy of the rotor balancing at subcritical rotational frequencies, each corrective mechanism is equipped with a damper, made in the form of a bearing support for installation

five

759880

6

a pendulum, an elastic shell filled with liquid and an elastic suspension axis installed concentrically, two cylindrical holders, the first of which connects the elastic shell with bsyzaniem, and the second with the bearing support, and an adjusting element installed coaxially into the elastic shell and fixed in the first holder with the possibility displacements in the axial direction, and the pendulums and elastic suspensions are made in the form of rotation bodies and are installed concentrically to the rotor axis.

2. The device pop. 1, characterized by the fact that the elastic suspension

and the adjusting element is made in the form of rods of circular cross section.

3. Device PB π.Ι, ο t l and relying on the fact that the elastic suspension is made in the form of an annular membrane, and the adjusting element has the shape of a disk.