Устройство для балансировки роторов

 

%

О Л И С А Н И Е („,771488 изов етиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.10.78 (21) 2678983/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G01 М I/36

Гооударствеииый комитет (53) УДК 620.1.05:

:531.24 (088.8) Опубликовано 15.10.80. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 25.10.80 ию делам изобретений и открытий

Е. Н. Афонин, А. Ю. Карпов, К. С. Новожилов, Э. Л. Мышинский и Л. П. Седаков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРОВ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для дистанционной балансировки роторов машин в процессе их работы.

Известно устройство для балансировки роторов, содержащее корпус, два корректирующих механизма в виде кольца с эксцентричными массами и механизмы их поворота в виде фрикционной передачи и серводвигателя, устанавливаемых на валу балансируемого ротора (1) .

Недостатками данного устройства являются его сложность и ненадежность в работе.

Кроме тога, наличие в устройстве большого количества деталей, вращающихся вместе с ротором, использование серводвигателя увеличивают его габариты и являются дополнительными источниками вибрации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство для балансировки роторов, содержащее кор- 20 пус, два корректирующих механизма, выполненных каждый в виде втулки, закрепляемой на валу балансируемого ротора, и кольца с эксцентричной массой, фрикционно установленного на внешней поверхности втулки с возможностью поворота вокруг своей оси, и два электромагнита, закрепленных в корпусе над внешней поверхностью каждого кольца (2) .

Недостатком устройства является низкая точность и ограниченная производительность, обусловленные сложной конструкцией и невозможностью реверсивного вращения колец с эксцентричной массой при коррекции дисбалансов роторов.

Цель изобретения — повышение точности и производительности балансировки.

Цель достигается тем, что устройство снабжено двумя кольцами с концентричными масса ми, установленными каждое на внешней поверхности втулки с возможностью поворота вокруг своей оси, двумя электромагнитами, закрепленными в корпусе над внешней поверхностью каждого кольца с концентричной массой, и роликами, на каждой втулке выполнены пояски, между которыми установлены два кольца: одно с концентричной массой, а другое — с эксцентричной, ролики установлены на поясках и кинематически связывают каждую пару

771488

1Î

zo

2$

1$

3$

4S

Формула изобретения

so

$$ колец, а последние выполнены из магнитного материала.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1.

Устройство для балансировки роторов содержит корпус 1, два корректирующих механизма 2 и 3, выполненных каждый в виде втулки 4, закрепляемой на валу балансируемого ротора 5, пары колец, состоящей из кольца 6 с концентричной массой и кольца 7 с эксцентричной массой с радиальным отверстием 8, установленных по посадке с зазором на внешней поверхности втулки 4 с возможностью поворота вокруг своей оси, двух электромагнитов 9 и 10, закрепленных в корпусе 1 над внешней поверхностью колец 6 и 7, и роликов 11, на каждой втулке выполнены пояски 12 — 14, между которыми расположены указанные кольца 6 и 7, ролики 11 установлены с помошью штифтов

15 на поясках 12 — 14 равномерно по всей их длине и кинематически связывают кольца 6 и 7. Осевое поджатие колец 6 и 7, выполненных из магнитного материала, осуществляется поджатием поясков 13 и 14 с роликами 11.

Устройство работает следующим образом.

С помощью колец 7 с эксцентричными массами в плоскостях коррекции ротора 5 создают корректирующие воздействия, направленные на компенсацию его неуравновешенной массы.

Величина корректирующего воздействия определяется взаимным расположением колец. 7. Противофазное расположение центров масс колец 7 обеспечивает получение значений дисбаланса в пределах от 0 до его максимальной величины. Требуемый угол характеризующего воздействия достигается за счет совместного поворота пары колец 7 относительно ротора 5. Поворот колец 6 и 7 относительно ротора 5 осуществляется за счет приложения к кольцу 6 с концентричной массой (поворот по направлению вращения ротора) или к соответствующему ему кольцу 7 с эксцентричной массой (поворот в сторону, противоположную направлению вращения ротора) радиального статического усилия.

Статическое усилие создается за счет включения соответствующих электромагнитов 9 или 10 расположенных в корпусе I.

3а счет фрикционного сцепления колец 6 или 7 и вращающегося ротора 5 при наличии разницы в диаметрах их сопрягаемых цилиндрических поверхностей кольца 6 и 7 начнут совершать относительно него вращательное движение с угловой скоростью о = вр(1 — ). где а — угловая скорость "вращения ротора 5, dp — посадочный диаметр втулки 4; и к — посадочный диаметр кольца 6 или 7.

При малых значениях разности (д» вЂ” dp) относительная скорость вращения колец 6 и 7 может принимать значения порядка

0,5 — 2 об/мин, которые обеспечивают плавную и точную балансировку.

При приложении статического радиального усилия к кольцу 7, оно будет образовывать с втулкой 4 фрикционную пару, в которой ведущим элементом будет являться ротор 5, а ведомым — кольцо 7. Направление вращения кольца 7 относительно ротора 5 будет происходить в направлении, противоположном направлению вращения ротора и следовательно в этом же направлении будет перемещаться заданный дисбаланс кольца 7. Кольцо 6, связанное с кольцом 7 посредством роликов 11, расположенных в центральном пояске 12 втулки 4, будет совершать вращение по направлению врашения ротора 5. Поскольку кольцо 6 уравновешено, его вращение не скажется на величине дисбаланса ротора 5.

При приложении усилия к кольцу 6 (включением электромагнита 9) оно будет вращаться в направлении, противоположном направлению вращения ротора 5, а кольцо 7, связанное с ним через ролики ll— в направлении врашения ротора 5.

Для остановки вращения колец 6 и 7 относительно ротора 5 электромагнит 9 или 10 выключается. Кольца 6 и 7 фиксируются на роторе за счет действия силы трения в фрикционном зацеплении. Связь колец 6 и 7 через ролики 11 не позволяет им перемешаться относительно ротора 5 при его пусках, остановках и резком изменении скорости.

Использование принципа поворота колец за счет фрикционного взаимодействия колец с закрепленной на роторе промежуточной втулкой, введение дополнительных колец с концентричными массами, связанных с кольцами с эксцентричными массами посредством роликов, применение электромагнитов для ввода кольца с втулкой и фрикционное взаимодействие позволили существенно упростить конструкцию устройства, повысить точность и производительность его работы.

Устройство для балансировки роторов, содержащее корпус, два корректируюших механизма, выполненных каждый в виде втулки, закрепляемой на валу балансируемого ротора, и кольца с эксцентричной массой, фрикционно установленного на внешней поверхности втулки с возможностью поворота вокруг своей оси, и два электромагнита, закрепленных в корпусе над внешней поверхностью каждого кольца, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности балансировки, оно

771488 снабжено двумя кольцами с концентричными массами, установленными каждое на внешней поверхности втулки с возможностью поворота вокруг своей оси, двумя электромагнитами, закрепленными в корпусе над внешней поверхностью каждого кольца с концентричной массой, и роликами, на каждой втулке выполнены пояски, между которыми установлены два кольца: одно с концентричной массой, а другое— с эксцентричной, ролики установлены на поясках и кинематически связывают каждую пару колец, а последние выполнены из магни-.ного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 2025294, кл. G 01 М /36, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 468123, кл. G 01 М 1/38, 1973 (прототип).

771488 фиг.2

Составитель П. Баранов

Редактор И.Шубина Техред К. Шуфрнч Корректор О. Билак

Заказ 6682/52 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4