ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2292535
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ И МНОГОКРАТНОЙ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРОВ
Имя изобретателя: Козин Виктор Михайлович (RU); Баранов Евгений Витальевич (RU); Фролов Петр Викторович
Имя патентообладателя: Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Адрес для переписки: 681005, Хабаровский край, г. Комсомольск-на-Амуре, ул. Металлургов, 1, ИМиМ ДВО РАН
Дата начала действия патента: 2005.10.31
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для
автоматической и многократной балансировки роторов машин и механизмов. Устройство
представляет конструкцию из балансировочной камеры, установленной на роторе и
частично заполненной легкоплавким веществом. Стенки этой камеры способны улавливать
световую энергию, преобразовывать ее в тепловую и передавать ее легкоплавкому
веществу, которое при его расплавлении и вращении ротора на закритической скорости
располагается в стороне, противоположной дисбалансу, и тем самым балансирует ротор.
Техническим результатом является повышение процесса эффективности балансировки
роторов.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для
автоматического и многократного уравновешивания роторов машин и механизмов.
Известно решение для автоматической балансировки роторов (RU 2241215, кл. 7 G 01 М 1/32),
где в качестве компенсирующих масс используются легкоплавкие вещества, способные
неоднократно изменять свое агрегатное состояние в зависимости от температуры и
находящиеся в закрытой цилиндрической камере и частично ее заполняющие. Тепло для
разогревания легкоплавкого вещества производит теплопроизводящий элемент, состоящий
из короткозамкнутой обмотки и магнита, возбуждающего в обмотке электродвижущую силу
при дисбалансе ротора. При этом магнит расположен в немагнитном кожухе с зазором и
жестко связан со статором, а балансировочная камера и находящийся внутри нее кожух
закреплены на статоре при помощи гибких резиновых колец с возможностью перемещения
магнита.
Недостатком решения является сложность устройства
Сущность изобретения заключается в разработке более простого устройства для
осуществления балансировки роторов.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в
повышении процесса эффективности балансировки роторов.
Существенные признаки, характеризующие изобретение
Ограничительные признаки: устройство для автоматической и многократной
балансировки роторов, содержащее устанавливаемую на ротор балансировочную камеру,
частично заполненную отвердевающим материалом, в качестве которого используют
легкоплавкое вещество, обладающее способностью расплавляться и отвердевать при
подводе и отводе теплоты.
Отличительные признаки: внешняя часть балансировочной камеры выполнена из материала,
обладающего светопоглощающей способностью и теплопроводностью, при этом боковые
стенки балансировочной камеры состоят из внешнего слоя, обладающего прозрачностью для
световых волн и имеющего низкий коэффициент теплопроводности, следующего слоя из
материала с максимальным коэффициентом поглощения света, и внутреннего слоя,
обладающего высоким коэффициентом теплопроводности, подвод тепла осуществляется
устройством, излучающим свет, а отвод за счет естественного отвода энергии.
Общеизвестно, что при вращении неуравновешенного ротора на закритической скорости
свободные массы, обладающие несколькими степенями свободы и находящиеся в роторе,
стремятся занять положение, противоположное дисбалансу.
Изобретение осуществляется следующим образом
Балансировочная камера цилиндрической формы установлена на роторе. Она частично
заполнена легкоплавким веществом, в качестве которого может быть использовано любое
вещество, способное расплавляться и принимать жидкое состояние при подводе теплоты и
отвердевать при ее отводе. Внешняя часть балансировочной камеры выполнена из
материала, обладающего светопоглощающей способностью и теплопроводностью. В качестве
источника световых лучей используют излучатель, способный генерировать световые лучи
и направлять их на балансировочную камеру. В составе конструкции имеется датчик
вибрации опор, который управляет работой излучателя.
При вращении ротора на закритической скорости вибрация ротора передается на его
опоры и датчик снимает уровень вибрации. При ее недопустимом уровне этот сигнал
передается на командное устройство, которое, в свою очередь, включает излучатель. На
внешнюю сторону балансировочной камеры поступают световые лучи, которые посредством
светопоглощающей поверхности балансировочной камеры преобразуются в тепловую
энергию. Стенки балансировочной камеры имеют составную конструкцию для передачи
подавляющей части тепловой энергии вовнутрь к легкоплавкому веществу. Под действием
тепла легкоплавкое вещество начинает расплавляться и меняет свое агрегатное
состояние с твердого на жидкое. Под действием центробежных сил на закритических
оборотах вращения ротора массы в качестве легкоплавкого вещества начинают переходить
на более «легкую» сторону ротора и таким образом балансируют ротор. При вращении
сбалансированного ротора уровень вибрации опор резко снижается и командное
устройство отключает излучатель. Затем в процессе вращения легкоплавкое вещество
отвердевает в результате естественного теплоотвода энергии и ротор фиксируется в
сбалансированном состоянии. При возникновении по разным причинам повторного
дисбаланса устройство автоматически балансирует ротор по описанной выше схеме.
|
Изобретение поясняется чертежом, где показано сечение ротора по его оси симметрии. На
роторе 1 установлена балансировочная камера 2, частично заполненная легкоплавким
веществом 3. Боковые стенки балансировочной камеры имеют трехслойную конструкцию.
Внешний слой 4 выполнен из материала, обладающего прозрачностью для световых волн и
имеющего низкий коэффициент теплопроводимости, следующий слой 5 выполнен из материала
с максимальным коэффициентом поглощения света, внутренний слой 6 выполнен из материала
с высоким коэффициентом теплопроводности. Для контроля уровня колебаний на опоре
расположен датчик вибрации 7, который соединен с командным устройством 8,
запрограммированным на включение излучателя света 9 при недопустимой вибрации и
выключение его при соответственно низкой вибрации.
|
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Устройство для автоматической и многократной балансировки роторов,
содержащее устанавливаемую на ротор балансировочную камеру, частично заполненную
отвердевающим материалом, в качестве которого используют легкоплавкое вещество,
обладающее способностью расплавляться и отвердевать при подводе и отводе теплоты,
отличающееся тем, что внешняя часть балансировочной камеры выполнена из материала,
обладающего светопоглащающей способностью и теплопроводностью, при этом боковые
стенки балансировочной камеры состоят из внешнего слоя, обладающего прозрачностью для
световых волн и имеющего низкий коэффициент теплопроводности, следующего слоя из
материала с максимальным коэффициентом поглощения света и внутреннего слоя,
обладающего высоким коэффициентом теплопроводности, причем для контроля колебаний на
опоре расположен датчик вибрации, который соединен с командным устройством,
запрограммированным на включение излучателя света, подвод тепла осуществляется
устройством, излучающим свет, а отвод за счет естественного отвода энергии.
Версия для печати
Дата публикации 17.02.2007гг
вверх
|
