×
26.08.2017
217.015.eabf

СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Группа изобретений относится к области машиностроения, а именно к способам балансировки и балансировочной технике. Устройство для балансировки ротора включает основание, привод вращения, роликовые блоки, две анизотропные опоры. Каждая опора содержит датчики, регистрирующие вертикальную динамическую силу, действующую на опору, и датчики, регистрирующие виброперемещение опоры в горизонтальной плоскости. При этом в вертикальном направлении опоры устройства выполнены жесткими, а в горизонтальном направлении, перпендикулярном оси вращения, опоры устройства выполнены податливыми с возможностью перемещения. К каждой опоре шарнирно одним концом прикреплены подвижные элементы, при этом другим концом подвижные элементы прикреплены к траверсе, на траверсе закреплена гайка, в которую ввернут винт, на котором в свою очередь шарнирно закреплен роликовый блок, кроме того. Способ балансировки ротора включает размещение ротора на опорах устройства балансировки, разгон его до выбранной частоты вращения, регистрацию колебаний ротора, определение дисбаланса. Измерение дисбаланса производят одновременно как в дорезонансном режиме, так и в зарезонансном режиме. При этом в вертикальном направлении замеряют динамическую силу, действующую на опору, а в горизонтальном направлении измеряют виброперемещение опоры. Технический результат заключается в повышении точности и функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности одновременного измерения дисбаланса изделия как в зарезонансном, так и дорезонансном режиме. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Группа изобретений относится к области машиностроения, а именно к способам балансировки и балансировочной технике, она может быть использована для динамической балансировки различных тел вращения, например роторов, турбин, компрессоров.

Из "Уровня техники" известен балансировочный станок, содержащий станину, привод вращения балансируемого ротора, два опорных узла с поджимными пружинами, каждый из которых включает кронштейн с датчиком колебаний и опорными роликами для установки балансируемого ротора. Каждый опорный узел включает датчик веса, соединенный с блоком управления, и линейную направляющую с установленными на ней основной кареткой, на которой закреплен кронштейн, и по бокам от нее вспомогательными каретками, на которых со стороны основной каретки расположены поджимные пружины. Причем вспомогательные каретки снабжены фиксирующими элементами с противоположно направленными резьбами, установленными на снабженном резьбой стержне, связанным с валом электродвигателя, и обеспечивают возможность регулируемого поджатая и освобождения основной каретки в соответствии с сигналом, подаваемым блоком управления на электродвигатель (см. патент РФ №2561249, кл. МПК G01M 1/22, опубл. 27.08.2015).

Недостатки известного устройства заключаются в недостаточно высокой точности, обусловленной трением в подвижных каретках и массой опорных узлов, и низких функциональных возможностях, связанной со сложностью механизма изменения жесткости измерительной системы, кроме этого переключение из режима в режим осуществляется последовательно.

Также из "Уровня техники" известен способ балансировки ротора, согласно которому устанавливают ротор на опорах, соединенных с вибровоспринимающими резонаторами, разгоняют его до выбранной частоты вращения, регистрируют колебания ротора, определяют дисбаланс и устраняют его. До начала вращения вводят в автоматический оперативный блок исходные параметры балансировки, например массу ротора и требуемую точность балансировки, определяют на их основе режим балансировки: дорезонансный, резонансный или зарезонансный. По команде оперативного блока автоматически устанавливают соответствующие выбранному режиму собственную частоту вибровоспринимающих резонаторов и частоту вращения ротора (см. патент РФ №2544359, кл. МПК G01M 1/16, опубл. 20.03.2015).

Недостатки известного способа заключаются в сложности изготовления вибровоспринимающих резонаторов с изменяемой собственной частотой и высокие требования к жесткости опорной системы и фундаменту станка при работе в дорезонансном режиме балансировки.

Задачей настоящей группы изобретений является устранение вышеуказанных недостатков.

Технический результат заключается в повышении точности и функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности одновременного измерения дисбаланса изделия как в зарезонансном, так и дорезонансном режиме.

Технический результат обеспечивается тем, что устройство для балансировки ротора включает основание, привод вращения, роликовые блоки, две анизотропные опоры. Каждая опора содержит датчики, регистрирующие вертикальную динамическую силу, действующую на опору, и датчики, регистрирующие виброперемещение опоры в горизонтальной плоскости. При этом в вертикальном направлении опоры устройства выполнены жесткими с возможностью функционирования в дорезонансном режиме, а в горизонтальном направлении, перпендикулярном оси вращения опоры устройства выполнены податливыми с возможностью функционирования в зарезонансном режиме.

В соответствии с частным случаем выполнения устройство имеет следующие особенности.

Опоры могут быть выполнены в виде сварных стоек. При этом к каждой опоре с помощью сферического шарнира одним концом прикреплены подвижные элементы. При этом другим концом подвижные элементы жестко прикреплены к траверсе. На траверсе закреплена гайка, в которую ввернут винт, на котором в свою очередь шарнирно закреплен роликовый блок. Кроме того, роликовый блок имеет возможность поворота относительно оси винта, а вместе с траверсой он имеет возможность перемещения с помощью подвижных элементов, шарнирно прикрепленных к опорам. При этом обеспечивается возможность поворота роликового блока относительно двух взаимно перпендикулярных осей. Также роликовый блок имеет возможность перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях, что обеспечивает возможность линейного контакта опорных роликов с балансируемым ротором. Кроме того, измерительное устройство выполнено с возможностью измерение дисбаланса одновременно как в дорезонансном, так и в зарезонансном режиме.

Каждая опора может быть снабжена маятниковой подвеской со встроенными тензодинамометрами, измеряющими вертикальную динамическую силу, действующую на каждую опору, и акселерометр, измеряющий виброперемещение в горизонтальном направлении.

Каждая опора может быть снабжена упругой подвеской с упругим элементом, содержащим тензорезисторы, наклеенные на конструктивные элементы пониженной жесткости, измеряющие вертикальную динамическую силу, действующую на опору, и акселерометр, измеряющий виброперемещение опоры в горизонтальном направлении.

Каждая опора может быть снабжена шарнирной подвеской со встроенными датчиком виброускорения и датчиком измерения динамической силы.

Технический результат обеспечивается тем, что способ балансировки ротора с использованием устройства включает размещение ротора на опорах, определение положения центра масс и веса ротора, разгон его до выбранной частоты вращения, регистрацию колебаний ротора, определение дисбаланса для последующего устранения. Измерение дисбаланса производят одновременно как в дорезонансном режиме, так и в зарезонансном режиме, при этом в вертикальном направлении замеряют динамическую силу, действующую на опору, а в горизонтальном направлении измеряют виброперемещение опоры.

Сущность настоящей группы изобретений поясняется следующими иллюстрациями:

фиг. 1 отображает общий вид устройства;

фиг. 2 отображает опору балансировочного станка с упругой подвеской, в которую встроены датчик виброускорения и датчик измерения динамической силы в виде тензодатчика в отдельном корпусе;

фиг. 3 отображает опору балансировочного станка с упругой подвеской, в которую встроены датчик виброускорения и датчик измерения динамической силы, содержащий двутавровую балку с наклеенными на нее тензорезисторами;

фиг. 4 отображает опору балансировочного станка с шарнирной подвеской, в которую встроены датчик виброускорения и датчик измерения динамической силы в виде тензодатчика в отдельном корпусе;

фиг. 5 отображает опору балансировочного станка с шарнирной подвеской, в которую встроены датчик виброускорения и датчик измерения динамической силы, выполненным в виде двутавровой балки с наклеенными тензорезисторами.

На иллюстрациях отображены следующие элементы:

1 - Балансируемый ротор;

2 - Опора правая;

3 - Опора левая;

4 - Основание;

5 - Привод вращения;

6 - Датчик измерения виброперемещения;

7 - Датчик измерения динамической силы;

8 - Измерительно-балансировочный прибор;

9 - Роликовый блок с цилиндрическими роликами;

10 - Траверса;

11 - Упругий элемент;

12 - Тензорезистор;

13 - Тяга;

14 - Шарнир.

Устройство для балансировки ротора 1 включает опору правую 2, опору левую 3, основание 4, привод вращения 5, датчик измерения виброперемещения 6, датчик измерения динамической силы 7, измерительно-балансировочный прибор 8, роликовые блоки с цилиндрическими роликами 9, траверсу 10, упругий элемент 11. В качестве датчика, измеряющего вертикальную динамическую силу, устройство может содержать тензорезистор 12, закрепленный на траверсе специальной формы. К каждой опоре 2, 3 прикреплены подвижные элементы. При этом за счет данного конструктивного исполнения обеспечивается максимальная жесткость опор 2, 3 в вертикальном направлении, а в горизонтальном направлении, перпендикулярном оси вращения ротора, обеспечивается податливость с возможностью перемещения.

Подвижные элементы могут быть выполнены в виде подвешенных тяг 13, каждая из которых одним концом через сферический шарнир связана со опорой 2,3, а вторым концом через цилиндрический шарнир жестко связана с траверсой 10 (по частному случаю осуществления).

Подвижные элементы могут быть выполнены в виде упругих элементов 11 из металлической ленты или синтетических материалов (с основой из полимерного материала), каждая из которых одним концом через сферический шарнир связана с опорой 2,3, а вторым концом жестко связана с траверсой 10.

При этом на траверсе закреплена гайка, в которую ввернут винт, на котором в свою очередь шарнирно закреплен роликовый блок 9. Кроме того, роликовый блок 9 имеет возможность поворота относительно оси винта, а вместе с траверсой 10 он имеет возможность перемещения с помощью подвижных элементов. При этом обеспечивается возможность поворота роликового блока 9 относительно двух взаимно перпендикулярных осей, а также роликовый блок 9 имеет возможность перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях. Кроме того, измерительное устройство выполнено с возможностью измерения дисбаланса одновременно как в дорезонансном, так и в зарезонансном режиме.

Каждая опора 2, 3 может быть снабжена маятниковой подвеской со встроенными тензодинамометрами, измеряющими вертикальную динамическую силу, действующую на каждую опору, и акселерометр, измеряющий виброперемещение в горизонтальном направлении.

Каждая опора 2, 3 может быть снабжена упругой подвеской с упругим элементом, содержащим тензорезисторы 12, наклеенные на конструктивные элементы пониженной жесткости, измеряющие вертикальную динамическую силу, действующую на опору, и акселерометр, измеряющий виброперемещение опоры в горизонтальном направлении.

Каждая опора 2, 3 может быть снабжена шарнирной подвеской со встроенными датчиком виброускорения и датчиком измерения динамической силы.

Устройство эксплуатируют следующим образом.

Размещают ротор на опорах, разгоняют его до выбранной частоты вращения, регистрируют колебания ротора, определяют дисбаланс. При этом измерение дисбаланса производят одновременно как в дорезонансном режиме, так и в зарезонансном режиме. В вертикальном направлении замеряют динамическую силу, действующую на опору, а в горизонтальном направлении измеряют виброперемещение опоры.

Способ балансировки позволяет одновременно измерять дисбаланс в дорезонансном режиме и в зарезонансном режиме. Для достижения этой цели опоры станка имеют особенности в конструкции. Опоры настоящего устройства являются аномально анзотропными. В вертикальном направлении они выполнены жесткими, а в горизонтальном направлении - податливыми. Во всем рабочем диапазоне частот вращения ротора собственная частота колебаний ротор-опоры в вертикальном направлении существенно больше частоты вращения ротора, а в горизонтальном - существенно меньше. Поэтому во всем рабочем диапазоне частот станок работает в дорезонансном и зарезонансном режиме одновременно.

Для реализации дорезонансного и зарезонансного режима измерения дисбаланса одновременно каждая опора содержит два типа датчиков: датчик силы, измеряющий вертикальную проекцию центробежной силы, и датчик виброперемещения, измеряющий перемещение опоры под действием центробежной силы в горизонтальной плоскости.

Таким образом, чувствительность предлагаемого устройства в горизонтальном направлении постоянна, что позволяет сохранять точность балансировки на низких частотах вращения. В вертикальном направлении опоры станка жесткие, что позволяет определять величину дисбаланса без пробных пусков. Причем чувствительность станка в вертикальном направлении растет с повышением частоты вращения, что позволяет добиться очень высокой точности балансировки. Все эти преимущества позволяют существенно расширить функциональность станка и повысить точность балансировки.


СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-7 из 7.
20.02.2013
№216.012.27ee

Способ количественной морфологической оценки степени выраженности хронического эндометрита

Изобретение относится к медицине. Сущность способа количественной морфологической оценки степени выраженности хронического эндометрита состоит в том, что исследуют соскоб эндометрия. На гистологическом препарате оценивают в баллах наличие морфологических признаков хронического воспаления на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475742
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.03.2015
№216.013.3254

Способ балансировки ротора и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к измерительному оборудованию, а именно к средствам и методам балансировки, и могут быть использованы для определения дисбаланса роторов турбин, компрессоров. Согласно способу ротор устанавливают на опорах с вибровоспринимающими резонаторами, разгоняют его до выбранной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544359
Дата охранного документа: 20.03.2015
27.08.2015
№216.013.73ea

Балансировочный станок

Изобретение относится к измерительному оборудованию, а именно к балансировочным станкам, и может быть использовано для определения дисбаланса роторов турбин, компрессоров, насосов и т.д. в дорезонансном, резонансом и зарезонансном режимах. Балансировочный станок содержит станину, привод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561249
Дата охранного документа: 27.08.2015
13.02.2018
№218.016.2593

Система передачи сигналов от датчиков с аналоговым выходом по двухпроводной линии (варианты)

Изобретение относится к устройствам передачи сигналов от аналоговых датчиков к измерительной системе и может использоваться в стационарных комплексах непрерывного контроля различных физических величин. Технический результат - повышенная помехоустойчивость, надежность, достоверность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642807
Дата охранного документа: 26.01.2018
17.02.2018
№218.016.2b94

Устройство для измерения дисбаланса роторов

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в горизонтальных балансировочных станках. Устройство содержит опоры, опорные мостики, привод ротора, причем опорный мостик каждой опоры соответственно соединен с соответствующей опорой через две плоские пружины для первой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643170
Дата охранного документа: 31.01.2018
04.04.2018
№218.016.2fa1

Многоканальное устройство сбора данных с акселерометров

Изобретение относится к устройствам преобразования аналоговых сигналов в цифровое представление и может быть использовано в аппаратуре сбора и обработки вибрационных сигналов с датчиков вибрации, в частности с акселерометров, для решения задач вибрационной диагностики и защиты оборудования по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644620
Дата охранного документа: 13.02.2018
04.04.2018
№218.016.35ea

Система передачи сигналов от датчиков с аналоговым выходом по двухпроводной линии связи

Изобретение относится к устройствам передачи сигналов. Технический результат - повышение надежности, расширение области применения и достоверности функционирования. Для этого предложена система передачи сигналов, которая содержит датчик с аналоговым выходом, выход которого соединен с входом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646311
Дата охранного документа: 02.03.2018
Показаны записи 1-10 из 18.
20.03.2015
№216.013.3254

Способ балансировки ротора и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к измерительному оборудованию, а именно к средствам и методам балансировки, и могут быть использованы для определения дисбаланса роторов турбин, компрессоров. Согласно способу ротор устанавливают на опорах с вибровоспринимающими резонаторами, разгоняют его до выбранной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544359
Дата охранного документа: 20.03.2015
27.08.2015
№216.013.73ea

Балансировочный станок

Изобретение относится к измерительному оборудованию, а именно к балансировочным станкам, и может быть использовано для определения дисбаланса роторов турбин, компрессоров, насосов и т.д. в дорезонансном, резонансом и зарезонансном режимах. Балансировочный станок содержит станину, привод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561249
Дата охранного документа: 27.08.2015
13.02.2018
№218.016.2593

Система передачи сигналов от датчиков с аналоговым выходом по двухпроводной линии (варианты)

Изобретение относится к устройствам передачи сигналов от аналоговых датчиков к измерительной системе и может использоваться в стационарных комплексах непрерывного контроля различных физических величин. Технический результат - повышенная помехоустойчивость, надежность, достоверность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642807
Дата охранного документа: 26.01.2018
17.02.2018
№218.016.2b94

Устройство для измерения дисбаланса роторов

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в горизонтальных балансировочных станках. Устройство содержит опоры, опорные мостики, привод ротора, причем опорный мостик каждой опоры соответственно соединен с соответствующей опорой через две плоские пружины для первой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643170
Дата охранного документа: 31.01.2018
04.04.2018
№218.016.2fa1

Многоканальное устройство сбора данных с акселерометров

Изобретение относится к устройствам преобразования аналоговых сигналов в цифровое представление и может быть использовано в аппаратуре сбора и обработки вибрационных сигналов с датчиков вибрации, в частности с акселерометров, для решения задач вибрационной диагностики и защиты оборудования по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644620
Дата охранного документа: 13.02.2018
04.04.2018
№218.016.35ea

Система передачи сигналов от датчиков с аналоговым выходом по двухпроводной линии связи

Изобретение относится к устройствам передачи сигналов. Технический результат - повышение надежности, расширение области применения и достоверности функционирования. Для этого предложена система передачи сигналов, которая содержит датчик с аналоговым выходом, выход которого соединен с входом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646311
Дата охранного документа: 02.03.2018
25.06.2018
№218.016.6588

Многоканальное устройство для сбора данных с акселерометров

Изобретение относится к устройствам преобразования аналоговых сигналов в цифровое представление и может быть использовано в аппаратуре сбора и обработки вибрационных сигналов с датчиков вибрации, в частности с акселерометров. Технический результат – расширение функциональных возможностей на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658569
Дата охранного документа: 21.06.2018
25.06.2018
№218.016.65c9

Фотоэлектрическое устройство контроля прохождения метки

Изобретение относится к устройствам контроля перемещения объектов с использованием отраженного света относительно контрастной метки, нанесенной на объект. Фотоэлектрическое устройство контроля прохождения метки, показанное на фиг. 1, содержит светоизлучающий элемент 1, фотоэлектрический элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658573
Дата охранного документа: 21.06.2018
25.06.2018
№218.016.65dd

Способ и устройство для контроля вибрации (варианты)

Изобретение относится к метрологии. Способ контроля вибрации многокомпонентным датчиком содержит этапы, на которых выходные сигналы сенсора пропускают через согласующие усилители и получают на их выходах вектор сигналов, который умножают на матрицу корректирующих коэффициентов, элементы которой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658568
Дата охранного документа: 21.06.2018
25.06.2018
№218.016.6615

Датчик с микроэлектронным первичным измерительным преобразователем инерционного типа

Использование: для измерения линейных или угловых колебаний. Сущность изобретения заключается в том, что датчик с микроэлектронным первичным измерительным преобразователем инерционного типа содержит микросхему первичного измерительного преобразователя и вспомогательные электронные компоненты, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658565
Дата охранного документа: 21.06.2018
+ добавить свой РИД