Способ динамического уравновешивания роторов турбомашин со сменными лопатками

Способ динамического уравновешивания роторов турбомашин со сменными лопатками

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

м о аь

Класс 46т, 8а<

14С, 2202

42k„СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. С. Осадченко

СПОСОБ ДNHAMN×ÅÑÊÎÃÎ УРАВНОВЕШИВАНИЯ РОТОРОВ

ТУРБОМАИИН СО СМЕННЫМИ ЛОПАТКАМИ

Заявлено !8 .?о?я 1956 г. аа М 554307 в Ко????те; I?o делам изоорете??? 5:? от??р?? г???? при Совете Министров (,CCP

Изобретение относится к способам дина пического уран«овешива?гия роторов турбомашин со сменными лопатками, основанным «а взвешивании лопаток, занесении полученных данных в таблицу, опг?еделении положения и величины вектора неурав«свеше«ности ротора с «спользсванием данных таблицы.

В ?IBc-оящее время уравновешивание роторов ло«аточных турбомаши«производится снятием металла с их деталей или постановкой сп=циаль«ых грузов, для чего в конструкции роторов предусматривают изГотовление выступов для съема металла, выполнение рсзьссвы. Отпер стий в их деталях и, наконец, изготовление специальных деталей — флакцев, необходимость которых вызвана только этим способом д«; амического уравновешивания.

Описываемое изобретение состоиг в том, что, с целью упрощения технологии уравновешивания путем отказа от применения персставпы; грузов или снятия излишнего металла, взве.««ванием определя:от весовые моменты лопаток относительно их оси вращения в грамм-са«т«метрах, составляют пс этим данным круговую,I? аграм?т? у, отображаюгцу(о распределение весовых моментов по венцу ротора, п по разностям весовых моментов производят перестановку лопаток. добиваясь требуемого уравновешенного состояния ротора турбомашины путем симметричного располо>кения лопаток относительно плоскости, перпендикулярной к вектору неуравновешенности на круговой диаграмме.

Второй особенностью предлагаемого способа динамического уравновешивания роторов турбомашин является то, что, с целью сокращения времени уравновешивания, лопатки„не закрепленные в «азах замками. доводят до упора при помощи подпружине«ного роликового прижима в процессе обкатывания последнего по вращающемуся роторному диску № 107708 для фиксации лопаток в этом поло)кении це!пробежными силами, прижимающими их к закраинам пазов.

На фиг. 1 изображена установка для определения весовых моментов лопаток, представляющая собой весы, у которых одна из чаш заменена голоВкой для крепления лопатки; на фиГ. 2 — таблицы 1((pyl 0Bble;jHaграммы) распределения весовых моментов лопаток, установленных в данном диске турбины, например, первой и второй ступени турбины; на фиг. 3 — роликовый прижим; на фиг. 4 — — инструмент — планшет; па фиг. 5 — втулка осевого привода.

В качестве примера для объяснения способа уравновешивания роторов используется установка для определения весовых моментов лопаток газовой турбины, рассчитанная для определения весовых моментов первой и второй ступени (фиг. 1). На чаше весов устанавливаются грузы с к(!еЙмом моментов В грамм-сантиметрах (гсл(), а на держателе а кре-!

iMTcH лопат :.я. Пря 30е нлеL10 уcTBHQBI(H должно ábITb р3ВНО радиусу диска Д(!иной! ст1 пени дан!юГО двиГ(!теля. Нап(ример> IlpH положен ;(и ГОловки держателя я па штифта.(1 — l — вторая ступень, а на штифтах

П вЂ” У вЂ” первая ступень.

Определение весового момента производится уравновешиванием грузами момента, создаваемого лопатками, а результат заносится в тяол((цы-диаграммы (фпг. 2) .

При уравновешивании ротора турбины перестановкой лопаток необходимо стремится к тому, чтобы это уравновешивание было достигнуто 33 счет минимального количества переставленных лопаток (1 — 3 пары). Подоор переставленных лопаток должен производиться по разности их весозых моментов, которая должна быть равной

4A1 ==—

2

2 sin — где: Т вЂ” величин ;ора в гсл(в плоскости диска; — центральный угол между радиусами-векторами переставлепных лопаток.

Следовательно, прп уравновешивании ротора перестановкой противоположны. ; или ближайших к ним;(опаток потребная разность их весовых моментон должна быть равной половине неуравновешенности ротора по диску турбины 4,(И вЂ” = 0,5 Т.

Роликовый г(ри)ким (фиг. 3), состоящий из ролика 1 с резиновым

I 0ëböoì, в!(лки 2, пружины 3, ручки 4, устанав;шьается на кожухе 5 баланспровочпой машины и пречназначается для постановки всех лопаток i cð6Híû ll3 упорный «ус» в процессе динамического уравновешивания, что улучшает каче,"тио уравновешивания ротора. В процессе проведе !Ия ди!(ам!!((ес!(Ого 4 равновешивания роликовый при)ки((IIQ+Bo+HT I(ро)ору только в начале разгона ротора, сразу )ке после запуска машины в ге (ение вре)(CIIH, f101(3 pOTOp C jg (3CT IIPC1(0;(bl(0 060рОТОВ.

Ро „«(,(оокатьпгается по вращающемуся диску и устанавливает лопатки без значительных усилий, поэтому его cëåëóåò подводить к ротору оез сильного прижима, во избежание быстрого износа резинового ! (O, (I.V3,,I.iH по 11!o:О устранения влияния осевого приводя балансировочной

1!япп!Иы пр дусм(т;)еп привод (фиг. 5), который и сочетании с cyiflec;ВУ(0(llH! ((f Э, i3CT((L(1! b(MH 1((УфтаМИ ПОЗВОЛЯЕТ OblCTPO BBCCTH В ЗЯЦЕН IPIIHC привод с роторо !, я также отсоединить ротор ol привода н повернугь его от.-юсптельно в(ех элементов привода. Дг!я этого используется конструкция ведущей втулки 6 роторов турбин. № 107708

Для поворота ротора относительно привода следует нажать ва штырь фиксирующей втулки 7, повернуть фиксирующую втулку до совпадения ее выступов со шлицами вала, сместить ведущую втулку в сторону дисков турбины, чем вывести ее из зацепления с осевым приводом, после чего нужно повернуть ротор на 180 и вновь ввести в ",à öåïëåíèå ведущую втулку с приводом. Далее можно производить запуск машины и производить проверку влияния привода.

Таким образом, крутящий момент 1;ередается через !1!утренне кольцо подшипника 8 на диск 9 со шлицами, далее через шлицы 10 к ведущей шлицевой втулке 6, а от нее на вал турбины.

Рассоединением ведущей шлицевой втулки 7э и лиска 9 с; п1лицами отсоединяют ротор от привода.

Ниже приводится п1)име13 рациона:(ы1с1 о выбора переcl (1влЯемых лопаток и распределения весовых лог1атск, устанавливаемых в заданном ди,"ке турбины.

Пусть, например, ротор турбины имел н плоскости диска;1еуравновешеннссть, равну1о 90 гсл и легкое . .IccTo I!à o IHTcII в радиа,1ьной плоскости, проходящей через паз диска № 5.

Е"ли ь противоположном пазу ¹ 49 н IH 1з (;лик(а111н11х, .1апример №№ 50 и 48 находится такая лопатка, у которой вессвой момент бо; ьше весового мсмента лопатки № 15 или (1(1ижайших ¹¹ 14 и 16 на

90 — =45 гсл1, т. е. 170 — 125=-45 гсл, то ст;1срестановки такой пары

2 лопаток ротор уравновешивается.

Если в радиальной плоскости расположения неу»авновешс 1нсггг11 нет таких лопаток, перестановка которы.; может разновес:1т1. рото., то подбирают друтую пару лопаток, располо кспны i !11!о п1(., .ости неуравновешенности (фиг. 2). При этом для улучшения качества 11одбора выбирают такие лопатки, которые располо?кс11ы симчетри )Ho ОТ11осите Ihно плоскости VV, перпендикулярной к в;1

Примеры таких пар лопаток помечены з11аками;: — —::.:::: — -: 0 — 0:

00 — 00 и т. д.

Р> 11(:лях coI(рагце11ия времени HH x )1а1111свс(пивание 1зстср l. а THI(H(е числа запусков машины, ожидаемый результат ст намеченных к пе: сстанов1 е —.огатск следует проверять с пои(ицью 11нст-, у;1ечта-1:ла11и »та (фиг. 4) .

Рассмотрим прием пользования пла11шетом 11а том же примере, о когда среди противоположных лопаток нет таки.;. лопаток, которые удовлетворяют при их перестановке условию, обеспечи=,àlolöc.;.ó уравновешенность ротора, тогда, установив ocTpHO, уммарпой шкалы планшета против черты «15», закрепляют ее в этом положении винтом.

Пользуясь заполненной таблицей весовых моментов лопаток, выбирают пару лопаток симметрично расположенных относительно лопатки № 31 или ¹ бб, которые, в свою очередь, перпендикулярнo установлены к лопатке ¹ 15. Пусть лопатка ¹ 23 легче лопатки № 40 на

70 гсл.

Установив шкалу планшета «легкая лопатка» в поло.1,ен(к «23» по диску, передвигают движок по этой шкале до черты «70» и определяют величину суммарной неуравновешенности, получаемой ст перестановки лопаток № 23 и № 40, равную 90 гсл, что и требовалось.

Следовательно, перестановка этой пары лопаток уравновешивает ротор. Можно произвести перестановку лопаток и проверочный запуск машины. № 107708

Подбор лопаток для приведенного примера может быть рационален также и для следующих пар № 22 — № 41, № 21 — № 42 и т д., а также для лопаток, симметрично расположенных относительно лопатки № 66, т. е. М 67 — № 65, № 68 — № 63, № 59 — № 4 и т. д. Выбор лопаток, следовательно, большой, и практически ротор может быть уравновешен перестановкой одной, двух и максимум трех пар лопаток.

Предмет изобретения

1. Способ динамического уравновешивания роторов турбомашин со сменными лопатками, Основанный на взвешивании последних, занесении полученных данных в таблицу, определении положения и BEë 1÷èíû век1ора неуравновешенности ротора и производстве балансировки ротора с использованием данных таблицы, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса уравновеши вания путем отказа от применения уравновешивающих грузов (бялянсировочных пробок) или от снятия из.чишнего металла, при указанном взвешивании определяют весовые моъ1снты (в Грамм-сантиметрах) лопяток Относительно их Оси BpaLUEHHH, состявля10т по этим дянным круговую диягрямму, Отоб11ажяк)щую распределение весовых моментов по венцу ротора, и по разностям весовых моментов производят перестановку лопаток, добиваясь требуемого уравновешенного состояния ротора турбомашины путем симметрич1.ого расположения лопаток относительно плоскости, перпендикулярной к вектору неуравновешенности на круговой диаграмме.

2. Способ дина мическoro уравнове1пивания poropa Tp1 Оомашин по и. 1, отл и ч а ющ и и ся тем, что, с целью сокращения времени ура»новешивания, лопатки, не закрепленные в пазах замками, доводят до упора при помощи подпружиненного роликового прижима в процессе обкатыгания последнего по вращающемуся роторному диску для фиксации лопаток в этом положении центробежными силами, ...рижимаюшимн их к закраинам пазов, № 107708

Г 1

Фиг. 7

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор В. A. Иванов Гр. 197, 56, 172

Типография Комитета по делам нзобр„ Iå .Ièé и открытий пр. Сонете . 1;I -,)o СССР i осква. Петровка, 14-"...

Леда л

8 10

?. ! !):, т г, /

"нфоргнационно-нздательскни отде. I.

Соъем 0,68 и. л. Зак, 6320

"Ъ

I! ! ! !

Подп. к печ. ?6.1-59 г.

1!! ра:к 1350 Цена руб.