SU107708A1 - Способ динамического уравновешивани роторов турбомашин со сменными лопатками - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам динамического уравновешивани  роторов турбомашин со сменными лопатками, основанным на взвешивании лопаток, занесении полученных данных в таблицу, определении положени  и величины вектора неуравновешенности ротора с иснользованием данных таблицы.

В насто ш,ее врем  уравновешивание роторов лопаточных турбомашин производитс  сн тием металла с их деталей или постановкой специальных грузов, дл  чего в конструкции роторов предусматривают изготовление выступов дл  съема металла, выполнение резьбовых отверстий в их детал х и, наконец, изготовление специальных деталей - фланцев , необходимость которых вызвана только этим способом динамического уравновешивани .

Описываемое изобретение состоит в том, что, с целью упрошени  технологии уравновешивани  путем отказа от применени  переставных грузов или сн ти  излишнего металла, взвеипгванием определ ют весовые моменты лопаток относительно их оси вращени  в грамм-сантиметрах, составл ют по этим данным круговую диаграмму, отображающую распределение весовых моментов по венцу ротора, и по разност м весовых моментов производ т перестановку лопаток, добива сь требуемого уравновешенного состо ни  ротора турбомашины путем симметричного расположени  лопаток относительно плоскости, перпендикул рной к вектору неуравновешенности на круговой диаграмме.

Второй особенностью предлагаемого способа динамического уравновешивани  роторов турбомашин  вл етс  то, что, с целью сокращени  времени уравновешивани , лопатки, не закрепленные в пазах замками, довод т до упора при помощи подпружинеиного роликового прижима в процессе обкатываип  последнего по вращающемус  роторному диску

№ 107708- 2 -

дл  фиксации лопаток в этом положении центробежными силами, прижимающими их к закраинам пазов.

На фиг. 1 изображена установка дл  определени  весовых моментов лоиаток, представл юща  собой весы, у которых одна из чаш заменена головкой дл  креплени  лопатки; на фиг. 2 - таблицы (круговые диаграммы ) распределени  весовых моментов лопаток, установленных в данном диске турбины, например, первой и второй ступени турбины; на фиг. 3 - роликовый прижим; на фиг. 4 - инструмент - планшет; на фиг. 5 - втулка осевого привода.

В качестве примера дл  объ снени  способа уравновешивани  роторов используетс  установка дл  определени  весовых моментов лопаток газовой турбины, рассчитанна  дл  определени  весовых моментов первой и второй ступени (фиг. 1). На чаше весов устанавливаютс  грузы с клеймом моментов в грамм-сантиметрах (гсм, а на держателе а креантс  лопатка. Правое плечо установки должно быть равно радиусу данной степени данного двигател . Например, при положении головки держате, а на штифтах /-/ - втора  ступень, а на штифтах //-/-перва  ступень.

Определение весового момента производитс  уравновешиванием грузами момента, создаваемого лопатками, а результат заноситс  в таб .п-щы-диаграммы (фиг. 2).

Нри уравновешивании ротора турбины перестановкой лопаток необходимо стрелтитс  к тому, чтобы это уравновешивание было дсьстигнуто за счет минимального количества переставленных лопаток (1-3 пары). Подбор переставленных лонаток должен производитьс  по разности их весовых моментов, котора  должна быть равной

ЛЖ -.

где: Т - величина неуравновешенности ротора в гсм в нлоскости диска; у - центральный угол между радиусами-векторами переставленных лопаток.

Следовательно, при уравновешивании ротора перестановкой противоположных или ближайнн-ix к ним лопаток потребна  разность их весовых моментов до.:жна быть равной половине неуравновешенности )отора по диску турбины -- 0,5 Т.

Роликовый прижим (фиг. 3), состо щий из рОогика / с резиновым кольцом, вилки 2, пружины 3, ручки 4, устанавливаетс  на кожухе 5 ба .1ансировоч 1ой машины и предназначаетс  дл  постановки всех лонаток турбины на упорный «ус в процессе динамического уравновешивани , что улучишет качество уравновешивани  ротора. В процессе проведени  динамического уравновешивани  |)оликовый прижим подвод т к ротору только в начале разгона ротора, сразу же после запуска машины в течение времени, пока ротор сделает несколько оборотов.

Ролик / обкатываетс  по вращающемус  диску и устанавливает лопатки без значительных усилий, поэтому его следует подводить к ротору без СИ.ТЫЮГО прижнма, во избежание быстрого износа резинового кс.льца.

Дл  полного устранени  влн ни  осевого привода ба.тансировочной машины предусмс трен нривод (фиг. 5), который в сочетании с сунюсгвую цими э.ластичными муфтами нозвол ет быстро ввести в зацепление привод с ротором, а также отсоединить ротор от привода и повернуть его относительно всех элементов привода. Д.п  этого испо.чьзуетс  конструкци  ведущей втулки 6 роторов турбин.

о 2sinДл  поворота ротора относительно привода следует нажать на штырь фиксирующей втулки 7, повернуть фиксирующую втулку до совпадени  ее выступов со шлицами вала, сместить ведущую втулку в сторону дисков турбины, чем вывести ее из зацеплени  с осевым приводом, после чего нужно повернуть ротор па 180° и вновь ввести в зацепление ведущую втулку с приводом. Далее можно производить запуск машины и производить проверку вли ни  привода.

Таким образом, крут щий момент передаетс  ii.vTpeiniee кольцо подшипника 8 на диск 9 со шлицами, далее через шлицы 10 к ведущей щлицевой втулке 6, а от нее па Ba.i турбииы.

Рассоединением ведущей шлицевой вту.ткн 6 и диска 9 со шлицами отсоедин ют ротор от привода.

Ниже приводитс  пример рационального выбора переставл емых лопаток и распределени  весовых лопаток, устанавливаемых в заданном диске турбины.

Пусть, например, ротор турбины имеет в плоскости диска неуравновешенность , равную 90 гсм и легкое место находитс  в раднальной плоскости , нроход щей через наз диска Л 5.

ЕСЛИ в противоположном пазу № 49 или в ближайших, .чапример ХоХо 50 и 48 находитс  така  лопатка, у которой весовой момент больше весового момента лопатки № 15 или ближайших №jM 14 и 16 на

-- 45 гсм, т. е. 170-125 45 гсм, то от нсрестанозки такой пары

лопаток ротор уравновешиваетс .

Если в радиальной плоскости засположени  HeyiJaBiioBeiiieimoiriH нет таких лопаток, перестановка которых может урагзповесгггь ротор., то подбирают другую пару лопаток, расположенных вне пло.-;;ости неуравновешенности (фиг. 2). При этом дл  у.чучшени  качества подбора выбирают такие лонатки, которые расположены симметрично относительно плоскости NN, иернендикул рной к вектору неуравновешсииости 7, так как только така  пара лопаток дает при перестановке равнодействующую , противоноложно направленную неуравновешенноеги ротора. Примеры таких пар лопаток помечены знаками - О-0: 00-00 и т. д.

В цел х сокращени  времени на у)а1511овенн.шанис ротора, а также числа запускоз машины, ожидаемый резу.1ьтат от намеченных к пеПестановке лопаток следует провер ть с помощью ннструме|;т;.-план11;ста (фиг. 4).

Рассмотрим ирием по.льзовани  планн.етом на том же примере, ао когда среди противоноложных лопаток нет таких лопаток, которые удовлетвор ют при их перестановке условию, обеспечивающему уравновешенность ротора, тогда, установив острие суммарной нлсалы планшета против черты «15, закрепл ют ее в этом ноложении винтом.

Пользу сь заполненной таблицей весовых моментов лопаток, выбирают пару лопаток симметрично расположенных относительно лопатки № 31 или ° 66, которые, в свою очередь, перпендикул рно установлены к лопатке № 15. Пусть лопатка № 23 легче лопатки Х 40 на 70 гсм.

Установив шкалу планшета «легка  лопатка в положение «23 по диску, передвигают движок по этой шкале до черты «70 и онредел ют величину суммарной неуравновешенности, получаемой от перестановки лопаток 23 и № 40, равную 90 гсм, что и требовалось.

Следовательно, перестановка этой пары лопаток уравновешивает ротор. Можно произвести перестановку лопаток и проверочный запусю машины.

107708

Подбор лопаток дл  приведенного примера может быть рационален также и дл  следующих пар № 22-№ 41, № 21-№ 42 и т- д., а также дл  лопаток, симметрично расположенных относительно лопатки № 66, т. е. jYo 67-Л1Ь 65, № 68-№ 63, № 59-№ 4 и т. д. Выбор лопаток, следовательно , большой, и практически ротор может быть уравнсзешен пеоестановкой одной, двух и максимум трех пар лопаток.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1.Способ динамического уравновешивани  роторов турбомашин со сменными лопатками, основа«ный на взвешивании последних, занесении полученных данных в таблицу, определении положени  и ве ичины вектора неуравновешенности ротора и производстве балансировки ротора с использованием данных таблицы, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса уравновещивани  нутем отказа от применени  уравновешивающих грузов (балансировочных пробок) или от сн ти  излишнего металла, при указанном взвешивании определ ют весовые моменты (в грамм-сантиметрах) лопаток относительно их оси вращени , составл ют но этим данным круговую диаграмму, отображающую распределение весовых моментов по венцу ротора, и по разност м весовых моментов производ т перестановку лопаток, добива сь требуемого уравновешенного состо ни  ротора турбомашины нутем симметричного расположени  лопаток относительно плоскости, перпендикул рной к вектору неуравновешенности на круговой диаграмме.

2.Способ динамического уравновешивани  ротора трубомашин по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью сокращени  времени уравновешивани , лопатки, не закрепленные в пазах замками, довод т до }пора при помощи подпружиненного роликового прижима в процессе обкатывани  последнего по вращающемус  роторному диску дл  фиксации лопаток в этом положении центробежными силами, г рижимающимн их к закраинам пазов.

..Ш77..,

f:, .С Ч