High-Speed Rotor Balancing Stand for Vacuum Pumps

Introduction

Balancing of high-speed rotors in vacuum pumps requires specialized equipment capable of maintaining accuracy under extreme operational conditions. To meet these requirements, dedicated balancing stands were developed in 2002 and 2009. These systems are designed for dynamic balancing of assembled turbine rotors at actual operational speeds ranging from 42,000 to 60,000 rpm, directly in their own bearing supports. The design objective was to achieve residual imbalance values in accordance with Class 1 accuracy as per GOST ISO 22061-76.

Structural Design and Configuration

Figure 1 shows the schematic layout of the high-speed balancing stand used for vacuum pump rotors.

Figure 1 – Structural layout of the high-speed vacuum pump balancing stand:
1 – Rigid platform
2 – Cylindrical vibration-isolating springs
3 – Cylindrical mounting base
4 – Balanced vacuum pump
5 – Protective cover
6 – Phase angle sensor
7 – Vibration sensor on the cover
8 – Vibration sensor on the base
৯ – পরিমাপ এবং গণনা ইউনিট

স্ট্যান্ডটি একটি আয়তাকার প্ল্যাটফর্ম (১) এর উপর নির্মিত যা চারটি নলাকার স্প্রিং (২) দ্বারা সমর্থিত, যা কম্পন বিচ্ছিন্নকরণ প্রদান করে। প্ল্যাটফর্মটি দীর্ঘমুখী এবং অনুপ্রস্থ শক্তিকারী দ্বারা শক্তিশালী করা হয়েছে, উচ্চ কঠোরতা অর্জন করছে যখন ওজন কমিয়ে আনা হয়েছে। এই কাঠামোগত সমাধান ভারসাম্যহীনতা শক্তির প্রতি উচ্চ সংবেদনশীলতা নিশ্চিত করে এবং ভারসাম্য রক্ষার সময় পাম্পের সম্পূর্ণ গতির পরিসীমা জুড়ে অনুরণিত দোলন প্রতিরোধ করে।

মাউন্টিং বেস (৩) প্ল্যাটফর্মের সাথে কঠোরভাবে সংযুক্ত এবং পাম্পটি (৪) নির্ভুলভাবে অবস্থান করতে কাজ করে। পাম্পটি একটি ডেডিকেটেড কভার (৫) দিয়ে আবৃত, যা পর্যায় কোণ সেন্সরও (৬) রাখে। দুটি কম্পন সেন্সর (৭ এবং ৮) যথাক্রমে কভার এবং বেসে মাউন্ট করা হয়েছে। সমস্ত সেন্সর একটি পরিমাপ এবং গণনা ইউনিট (৯) এর সাথে সংযুক্ত, যা রিয়েল-টাইম বিশ্লেষণ সম্পাদন করে এবং সংশোধনকারী ওজন গণনা করে।

ব্যালেন্সিং পদ্ধতি

কঠোর এবং নমনীয় রোটর উভয় শর্তে নির্ভুলতা নিশ্চিত করতে দুটি ক্রমিক পর্যায়ে ভারসাম্য রক্ষা করা হয়।

পর্যায় ১ – কঠোর রোটর ভারসাম্য রক্ষা

প্রাথমিক পর্যায়ে, পাম্প রোটর ৮,০০০ আরপিএম পর্যন্ত ঘূর্ণন গতিতে ভারসাম্যপূর্ণ করা হয়, যেখানে এটি একটি কঠোর বডি হিসাবে কাজ করে। এখানে উদ্দেশ্য হল স্ট্যাটিক এবং কাপল ভারসাম্যহীনতা উভয়ই ক্ষতিপূরণ করা। সিস্টেম ৩,৫০০–৮,০০০ আরপিএম ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরে ০.০১ মিমি/সেকেন্ড আরএমএস এর নিচে অবশিষ্ট কম্পন স্তর অর্জন করে।

পর্যায় ২ – উচ্চ-গতি নমনীয় রোটর ভারসাম্য রক্ষা

দ্বিতীয় পর্যায়ে, রোটরের অপারেশনাল গতিতে ভারসাম্য রক্ষা সম্পাদিত হয়—পাম্প মডেলের উপর নির্ভর করে ৪২,০০০ বা ৬০,০০০ আরপিএম। এই গতিতে, রোটর একটি নমনীয় অবস্থায় প্রবেশ করে এবং বিকৃতি ভোগ করে, যা অতিরিক্ত গতিশীল ভারসাম্যহীনতার দিকে পরিচালিত করে। এই প্রভাবগুলি কমাতে একটি চূড়ান্ত সংশোধন গণনা এবং প্রয়োগ করা হয়। উচ্চ-গতি ভারসাম্য রক্ষার পরে অবশিষ্ট কম্পন স্তর ০.৩ মিমি/সেকেন্ড আরএমএস অতিক্রম করে না, পাম্পের দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীল অপারেশন নিশ্চিত করে।

কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য

• অবশিষ্ট কম্পন (কঠোর পর্যায়): ≤ ০.০১ মিমি/সেকেন্ড (৩,৫০০–৮,০০০ আরপিএম)

• অবশিষ্ট কম্পন (নমনীয় পর্যায়): ≤ ০.৩ মিমি/সেকেন্ড (৪২,০০০–৬০,০০০ আরপিএম)

• ভারসাম্য রক্ষার মোট চক্র সময়: Typically under 30 minutes

Conclusion

ভ্যাকুয়াম পাম্প রোটরের জন্য উচ্চ-গতি ভারসাম্য রক্ষা স্ট্যান্ড কাঠামোগত কঠোরতা, নির্ভুল পরিমাপ এবং উন্নত গণনা একত্রিত করে। এটি বাস্তব অপারেশনাল শর্তের অধীনে সঠিক ভারসাম্য রক্ষা সক্ষম করে, স্ট্যাটিক এবং গতিশীল ভারসাম্যহীনতা উভয়ই ক্ষতিপূরণ করে। সমাধানটি কঠোর কম্পন মান পূরণ করে এবং উচ্চ-গতির ভ্যাকুয়াম পাম্প সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা এবং সেবা জীবনকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে।