08.11.2018
№218.016.9b32
Результат интеллектуальной деятельности: Стенд для исследования крутильных колебаний ротора машины с имитацией их путем углового колебательного воздействия на бесконтактный датчик
Вид РИД
Патент
Код транзакции депонирования в блокчейн Ethereum:
0xd29c4b5440d35d7a99ae3318842f4752057f797988bcc9831dfcb8e1fbbc1887
№ охранного документа
154365
Дата охранного документа
18.04.2014
Статус
Действует
Дата окончания действия пошлины
18.04.2024
Вид патента
Полезная модель
Аннотация:
Изобретение относится к измерительной технике для диагностирования технического состояния машин с вращающимися (роторными) элементами и может быть использовано, в частности, для тестирования и калибровки систем мониторинга крутильных колебаний валов энергетических турбоагрегатов, питательных насосов и другого подобного оборудования. Стенд для создания и исследования крутильных колебаний ротора машины, содержащий установленный на неподвижном основании 1 электродвигатель 2, на валу (роторе) 3 которого установлены информационные элементы, управляемое средство возбуждения крутильных колебаний и датчик 7 для их индикации, соединенный с вычислительным блоком 12. Отличие: информационные элементы и датчик 7 выполнены в виде системы бесконтактного взаимодействия, причем с управляемым средством возбуждения крутильных колебаний соединен указанный датчик 7. Информационные элементы могут быть выполнены в виде зубцов 4 зубчатого колеса 5 из ферромагнитного материала, датчик 7 - магнитовосприимчивым, а управляемое средство возбуждения крутильных колебаний - в виде генератора 8 механических продольных виброколебаний, кинематически связанного с механизмом их преобразования в колебательные перемещения датчика 7 для генерации в нем импульсов, имитирующих импульсы от крутильных колебаний.
Ключевые слова:
диагностирование технического состояния машин, вращающиеся, роторные элементы, стенд для создания и исследования, крутильные колебания ротора машины
Характеристика результата
Модель
Основные результаты:
Задачей изобретения является упрощение возбуждения крутильных колебаний требуемой формы и повышение точности их воспроизведения (индикации), а достигаемым техническим результатом - обеспечение возможности имитации эффекта крутильных колебаний требуемой формы в датчике индикации импульсов от информационных элементов вращающегося ротора.
Указанные задача и технический результат обеспечиваются тем, что в стенде для создания и исследования крутильных колебаний ротора машины, содержащем установленный на неподвижном основании электродвигатель, на валу которого установлен по меньшей мере один информационный элемент, управляемое средство возбуждения крутильных колебаний и датчик индикации, соединенный с вычислительным блоком, согласно изобретению информационные элементы и датчик выполнены в виде системы бесконтактного взаимодействия, причем с управляемым средством возбуждения крутильных колебаний соединен указанный датчик.
Новизна:
Принципиально новый результат
Область применения РИД:
Изобретение относится к измерительной технике для диагностирования технического состояния машин с вращающимися (роторными) элементами и может быть использовано, в частности, для тестирования и калибровки систем мониторинга крутильных колебаний валов энергетических турбоагрегатов, питательных насосов и другого подобного оборудования.
Форма представления сведений об объекте учета:
Патент
Область использования
Изобретение относится к измерительной технике для диагностирования технического состояния машин с вращающимися (роторными) элементами и может быть использовано, в частности, для тестирования и калибровки систем мониторинга крутильных колебаний валов энергетических турбоагрегатов, питательных насосов и другого подобного оборудования.
Предшествующий уровень техники
Известен принятый в качестве ближайшего аналога заявляемого изобретения стенд для создания и исследования крутильных колебаний в роторных элементах машин, содержащий установленный на неподвижном основании электродвигатель, на валу которого установлен по меньшей мере один информационный элемент, управляемое средство возбуждения крутильных колебаний и датчик для их индикации, соединенный с вычислительным блоком (RU 41171, G06G 7/70, 2004 [1]). Согласно [1] управляемым средством возбуждения крутильных колебаний служит указанный электродвигатель, на который подается циклически изменяющееся питающее напряжение, роль информационного элемента выполняет соединенный с валом указанного электродвигателя демпфер, а датчиком для индикации крутильных колебаний служит жестко соединенный с указанным демпфером контактный измерительный прибор - торсиограф. Недостатками такого технического решения являются сложность возбуждения с учетом инерционных свойств вращающегося ротора заданной формы крутильных колебаний, а также недостаточная точность воспроизведения таких колебаний через демпфер с контактным датчиком из-за их частичного затухания и искажения демпфером.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является упрощение возбуждения крутильных колебаний требуемой формы и повышение точности их воспроизведения (индикации), а достигаемым техническим результатом - обеспечение возможности имитации эффекта крутильных колебаний требуемой формы в датчике индикации импульсов от информационных элементов вращающегося ротора.
Указанные задача и технический результат обеспечиваются тем, что в стенде для создания и исследования крутильных колебаний ротора машины, содержащем установленный на неподвижном основании электродвигатель, на валу которого установлен по меньшей мере один информационный элемент, управляемое средство возбуждения крутильных колебаний и датчик индикации, соединенный с вычислительным блоком, согласно изобретению информационные элементы и датчик выполнены в виде системы бесконтактного взаимодействия, причем с управляемым средством возбуждения крутильных колебаний соединен указанный датчик. При этом информационные элементы могут быть выполнены в виде зубцов, равномерно расположенных по окружности зубчатого колеса из ферромагнитного материала, датчик - магнито-восприимчивым, а управляемое средство возбуждения крутильных колебаний - в виде генератора механических продольных виброколебаний, кинематически связанного с механизмом их преобразования в колебательные перемещения указанного датчика для генерации в нем импульсов, имитирующих импульсы от крутильных колебаний.
Причинно-следственная связь между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом изобретения состоит в том, что выполнение информационных элементов и датчика в виде системы бесконтактного взаимодействия при соединении с управляемым средством возбуждения крутильных колебаний не вращающегося ротора, а датчика указанной системы, принимающего бесконтактным путем импульсы от установленных на роторе информационных элементов, позволяет имитировать сигналы подобные сигналам от крутильных колебаний требуемой формы непосредственно в датчике, что значительно проще и приводит к получению более точных результатов, так как не требует учета инерционных свойств ротора.
Следует отметить известность использования бесконтактной системы взаимодействия информационных элементов вращающегося ротора и датчиков индикации получаемых от них сигналов, характеризующих крутильные колебания ротора (RU 2078324, G01M 15/00, 1997 [2]). Однако данная публикация не делает очевидным для специалиста заявленное техническое решение в целом, так как в [2] речь идет не о создании крутильных колебаний в стендовых условиях, а об измерении реальных крутильных колебаний ротора двигателя при определении его технического состояния. В соответствии с этим из известности системы бесконтактного взаимодействия согласно [2] не вытекает возможность использования ее по совершенно другому назначению - для имитации эффекта крутильных колебаний с помощью управляемого воздействия на бесконтактный датчик. Таким образом, заявленное техническое решение соответствует условию «изобретательский уровень».
Краткое описание чертежа
На чертеже изображена принципиальная схема стенда согласно изобретению.
Расшифровка позиций чертежа
1 - неподвижное основание; 2 - электродвигатель; 3 - вал (ротор) электродвигателя; 4 - информационные элементы (зубцы); 5 - зубчатое колесо; 6 - ось маятника (держателя датчика); 7 - бесконтактный датчик; 8 - генератор продольных виброколебаний; 9 - шток преобразователя виброколебаний в угловые колебания держателя датчика (маятника); 10 - ось шарнира штока; 11 - держатель датчика (маятник); 12 - вычислительный блок.
Подробное описание изобретения
Стенд для создания и исследования крутильных колебаний согласно изобретению содержит установленный на неподвижном основании 1 электродвигатель 2 с регулируемой скоростью вращения. На валу (роторе) 3 последнего установлены информационные элементы, выполненные в виде зубцов 4, равномерно расположенных по окружности зубчатого колеса 5 из ферромагнитного материала, например, из углеродистой стали. На том же основании 1 в плоскости информационных элементов (зубчатого колеса 5) на оси 6 подвижно закреплен с возможностью совершения колебательных движений магнитовосприимчивый датчик 7 (например, датчик Холла), образующий с информационными элементами (зубцами) 4 систему бесконтактного взаимодействия. Стенд содержит также управляемое средство возбуждения крутильных колебаний, выполненное в виде генератора 8 механических продольных виброколебаний, кинематически связанного с механизмом их преобразования в колебательные перемещения датчика 7. Указанный механизм в рассматриваемом примере представляет собой жестко связанный с генератором 8 шток 9, другим своим концом соединенный через шарнир с осью 10 с установленным на оси 6 поворотным держателем (маятником) 11 датчика 7. Указанное средство позволяет генерировать в датчике 7 импульсы, имитирующие импульсы от крутильных колебаний. Датчик 7 электрически связан с вычислительным блоком 12.
При включении после запуска электродвигателя 2 генератора 8 механических продольных виброколебаний передаваемые штоку 9 возвратно - поступательные виброперемещения с частотой f и амплитудой A преобразуются в колебания датчика 7 с той же частотой f и амплитудой линейных колебаний S, значение которой в линейных единицах (мкм) определяется соотношением 8=A/L*1, где L - длина плеча маятника между осью 6 маятника и осью 10 шарнирного крепления штока 9 на маятнике 11, a L1 - расстояние от оси 6 маятника до торца датчика. Колебания эти накладываются на воспринимаемые датчиком 7 импульсы от информационных элементов (зубцов) 4 вращающегося ротора 3. Результирующий сигнал поступает на обработку в вычислительный блок 12.
Таким образом, в стенде согласно изобретению осуществляется имитация крутильных колебаний вращающегося ротора 3 относительно датчика 7 за счет замены их колебаниями последнего относительно ротора 3, что реализуется значительно более простыми техническими средствами. Точность воспроизведения амплитуд S колебаний датчика 7 определяется точностью задания амплитуды A механических продольных виброколебаний, создаваемых генератором 8.
Содержательная часть РИД:
Хеш-код депонирования:
f80aaa3a15812c5eed413db8ee626be5ff60ec7d8f0e123f3f2f92576945fa1e
Источник поступления информации:
Портал edrid.ru
Показаны записи 11-20 из 45.
01.11.2018
№218.016.997a
Способ восстановления и упрочнения стальных раб. лопаток влажно паровых ступеней паровой турбины
Изобретение относится к области тепловой и атомной энергетики и может быть использовано в конденсационных и теплофикационных турбинах при ремонте рабочих лопаток (РЛ) влажнопаровых ступеней, имеющих несквозные повреждения на поверхности пера лопатки со стороны входной и выходной кромок и...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2518036
Дата охранного документа: 25.03.2013
02.11.2018
№218.016.99d8
Вентиляторная или башенная градирня с пароулавливателем
Изобретение относится к оросительным холодильникам непосредственного контакта, в частности градирням, и может быть использовано во многих отраслях промышленности, требующих охлаждения нагретой воды в циркуляционном контуре атмосферным воздухом.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2520697
Дата охранного документа: 28.04.2014
02.11.2018
№218.016.99d9
Способ эксплуатационной очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб энергетического барабанного котла
руппа изобретений относится к области теплоэнергетики и может быть использована для эксплуатационной очистки от отложений внутренних поверхностей котельных труб энергетических котлов: барабанных котлов и котлов-утилизаторов парогазовых установок с последующей пассивацией этих поверхностей.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2525033
Дата охранного документа: 10.06.2014
02.11.2018
№218.016.99da
Способ очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб с последовательным воздействием химического реагента и водокислородной смеси
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для очистки внутренней поверхности котельных труб тепловых электростанций от отложений и для последующей пассивации этой поверхности. Предложен способ очистки внутренней поверхности котельных труб путем их обработки в...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2525036
Дата охранного документа: 10.06.2014
02.11.2018
№218.016.99e3
Состав уплотнительного покрытия для модификации элемента статора турбины
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности для получения уплотнительного покрытия методом газотермического напыления. Может использоваться при производстве паровых или газовых турбин для обеспечения стабильности зазоров в сопряженных элементах проточной части турбины.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2530974
Дата охранного документа: 15.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e4
Покрытие для нанесения на приводные элементы запорной и регулирующей арматуры
Изобретение относится к машиностроению, в частности к покрытиям для восстановления и упрочнения запорной и регулирующей арматуры. Покрытие для нанесения на приводные элементы запорной и регулирующей арматуры представляет собой двухслойную систему, состоящую из подслоя и основного слоя.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2530975
Дата охранного документа: 16.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e5
Состав присадочного материала
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при ремонте деталей паровых турбин.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2530978
Дата охранного документа: 16.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e6
Многослойное теплозащитное покрытие
Изобретение относится к многослойному теплозащитному покрытию на детали горячего тракта энергетических газотурбинных установок большой мощности. Многослойное теплозащитное покрытие включает основной металлический подслой, выполненный из сплава на основе никеля, верхний керамический теплозащитный...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2532646
Дата охранного документа: 28.06.2013
02.11.2018
№218.016.99e7
Способ получения защитного упрочняющего покрытия на деталях запорной арматуры
Изобретение относится к способу получения защитного упрочняющего покрытия на деталях запорной арматуры.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2543117
Дата охранного документа: 16.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e8
Способ ремонтной наплавки лопаток энергетических установок
Изобретение относится к способу ремонта лопаток энергетических установок. Способ включает подготовку поверхности лопатки.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2545877
Дата охранного документа: 16.05.2013
Показаны записи 11-14 из 14.
09.11.2018
№218.016.9c22
Способ ремонта металлических деталей с зарождающимися с поверхности микродефектами
Изобретение относится к области восстановления металлических деталей при их повреждении. Технический результат - определение возможной глубины восстановительного удаления металла.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2541209
Дата охранного документа: 30.03.2015
09.11.2018
№218.016.9c23
Способ эксплуатации парогазовой установке в маневренном режиме
Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к энергетическим комбинированным парогазовым установкам (ПГУ).
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2585156
Дата охранного документа: 28.04.2016
09.11.2018
№218.016.9c25
Пгу-тэц с пиковым топливосжигающим паровым котлом
Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована преимущественно на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) при их новом строительстве или техническом перевооружении на более экономичное и маневренное оборудование.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 157344
Дата охранного документа: 05.11.2015
09.11.2018
№218.016.9c28
Узел выпуска жидкого шлака из реактора горнового типа для газификации твердого топлива
Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована
при разработке энергетических парогазовых установок (ПТУ) с внутрицикловой
газификацией твердого топлива, обеспечивающей возможность использования
твердых топлив в газотурбинной части парогазового цикла, требующей для...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 163323
Дата охранного документа: 23.06.2016
