СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ СБОРНОГО РОТОРА
BALANCING METHOD OF ASSEMBLED ROTOR

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сборке и балансировке сборных роторов с магнитным подвесом компрессоров газоперекачивающих агрегатов (ГПА).
Известен способ балансировки сборных роторов, описанный в ГОСТ ИСО 11342-95, при котором балансируют вал и последовательно балансируют ротор после установки на вал очередного элемента.
Данный способ взят за прототип.
Недостатком известного способа является то, что после установки ротора в корпус компрессора, его вращение осуществляется с некоторым эксцентриситетом относительно той оси, по которой осуществлялась балансировка. Эксцентриситет обусловлен погрешностью обработки поверхностей магнитных сердечников, определяющих ось вращения ротора при работе.
Величина дисбаланса ротора, вызванного эксцентриситетом его установки, может достигать величин, превышающих допустимый уровень дисбаланса на порядки.
Так например, ротор массой в 1500 кг после балансировки имеет дисбаланс, не превышающий 150 г·мм в каждой плоскости коррекции. После монтажа с эксцентриситетом 5 мкм, что является допустимой величиной погрешности обработки поверхности магнитных сердечников, дисбаланс в каждой плоскости коррекции составит по 3750 г·мм, что в 25 раз больше допустимой величины дисбаланса.
Технической задачей настоящего изобретения является снижение дисбаланса ротора, обусловленного эксцентриситетом его установки, увеличение ресурса работы компрессора, снижение стоимости пуско-наладочных работ, повышение точности монтажа и производительности труда.
Технический результат достигается тем, что в способе балансировки сборного ротора, при котором балансируют вал и последовательно, после установки на вал очередного элемента, балансируют собираемый ротор, согласно изобретению, на вал устанавливают магнитные сердечники, измеряют относительно их поверхностей величину максимального радиального биения и маркируют места максимального радиального биения всех посадочных поверхностей, предназначенных для установки элементов ротора, снимают сердечники, устанавливают вал балансировочными поверхностями на опоры балансировочного станка, на поверхностях, находящихся в плоскостях коррекции дисбаланса элементов ротора, закрепляют имитационные грузики со стороны максимального радиального биения, после окончания балансировки ротора грузики снимают, при этом массы имитационных грузиков определяют из зависимости:
i
Δ
где m - масса имитационного грузика, M - массы устанавливаемых на вал элементов сборного ротора, A - величина биения посадочной поверхности, n - количество плоскостей коррекции дисбаланса устанавливаемого элемента, r - радиус установки грузика.
После окончания сборки и балансировки ротора грузики снимают, а ротор устанавливают в корпус компрессора.
Снятие грузиков после балансировки позволяет приблизить ось отбалансированной массы ротора к оси вращения ротора с составе компрессора.
Способ поясняется чертежами, представленными на фиг.1-3.
На фиг.1 поясняются измерение и маркировка мест максимального биения поверхностей.
На фиг.2 поясняется балансировка вала ротора.
На фиг.3 поясняется балансировка ротора.
На фигурах обозначено:
1 - вал ротора;
2, 3 - магнитные сердечники;
4 - устанавливаемый элемент ротора;
5 - места съема металла в плоскости коррекции вала;
6 - имитационные грузики на валу ротора;
7 - имитационные грузики на элементе ротора;
8 - места съема металла в плоскости коррекции элемента ротора.
А, Б - плоскости коррекции вала;
Е, Ж - плоскости балансировки вала;
И, К - рабочие поверхности ротора;
П - посадочная поверхность элемента ротора.
Способ осуществляется следующим образом.
Вал 1 ротора (фиг.1) со смонтированными на нем магнитными сердечниками 2, 3 устанавливается на измерительные призмы поверхностями И, К. Относительно этих поверхностей производится измерение величины максимального биения поверхности вала, находящейся у плоскостей коррекции А, Б, а также посадочной поверхности П, предназначенной для установки элемента ротора. Проворачивают вал и производят замеры последовательно по всем поверхностям, при этом маркируют места биения. Вал балансируют на поверхностях Е, Ж (фиг.2), используя грузики 6, размещенные в плоскостях коррекции А, Б, при этом производят съем металла в зонах 5.
Не снимая грузиков с вала, на него устанавливают элемент 4, например колесо, (фиг.3). На колесо закрепляют грузики 7 напротив поверхности П с максимальным радиальным биением и производят балансировку, при этом производят съем металла в зонах 8.
В такой же последовательности балансируют ротор с остальными устанавливаемыми элементами, повторяя процедуру установки элементов, установки грузиков и балансировки до полной сборки.
По окончании балансировки имитационные грузики снимают, что позволяет избавиться от дисбаланса ротора при переходе с балансировочных на рабочие поверхности.
Массы имитационных грузиков определяют из зависимости:
i
Δ
i
где m - масса имитационного грузика, M - массы устанавливаемых на вал элементов сборного ротора; A - величина биения i-посадочной поверхности, n - количество плоскостей коррекции дисбаланса устанавливаемого элемента; r - радиус установки грузика.
Таким образом, применение предлагаемого способа многократно снижает дисбаланс ротора, обусловленный эксцентриситетом его установки, увеличивает ресурс работы агрегата, снижает стоимость пуско-наладочных работ, повышает точность монтажа и производительность труда.