वैक्यूम पंपों के लिए हाई-स्पीड रोटर बैलेंसिंग स्टैंड

परिचय

vacuum pumps में high-speed rotors के balancing के लिए specialized equipment की आवश्यकता होती है जो extreme operational conditions में भी accuracy बनाए रख सके। इन requirements को पूरा करने के लिए 2002 और 2009 में dedicated balancing stands विकसित किए गए। ये systems 42,000 से 60,000 rpm तक की actual operational speeds पर assembled turbine rotors के dynamic balancing के लिए design किए गए हैं, सीधे उनके अपने bearing supports में। Design objective GOST 22061-76, Soviet balance quality standard (जिसका आधुनिक international counterpart ISO 21940-11, पूर्व में ISO 1940-1 है) के अनुसार residual imbalance values प्राप्त करना था।

संरचनात्मक डिजाइन और विन्यास

चित्र 1 में वैक्यूम पंप रोटर्स के लिए उपयोग किए जाने वाले उच्च गति संतुलन स्टैंड का योजनाबद्ध लेआउट दिखाया गया है।

चित्र 1 - उच्च गति वाले वैक्यूम पंप संतुलन स्टैंड का संरचनात्मक लेआउट:
1 – कठोर मंच
2 – बेलनाकार कंपन-अलग करने वाले स्प्रिंग्स
3 – बेलनाकार माउंटिंग आधार
4 – संतुलित वैक्यूम पंप
5 – सुरक्षा आवरण
6 – चरण कोण सेंसर
7 – कवर पर कंपन सेंसर
8 – आधार पर कंपन सेंसर
9 – मापने और गणना इकाई

स्टैंड एक आयताकार प्लेटफ़ॉर्म (1) पर बनाया गया है, जिसे चार बेलनाकार स्प्रिंग्स (2) द्वारा समर्थित किया गया है, जो कंपन अलगाव प्रदान करते हैं। प्लेटफ़ॉर्म को अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ स्टिफ़नर के साथ प्रबलित किया गया है, जिससे वजन कम करते हुए उच्च कठोरता प्राप्त होती है। यह संरचनात्मक समाधान असंतुलन बलों के प्रति उच्च संवेदनशीलता सुनिश्चित करता है और संतुलन के दौरान पंप की पूरी गति सीमा में अनुनाद दोलनों को रोकता है।

माउंटिंग बेस (3) प्लेटफ़ॉर्म से मजबूती से जुड़ा हुआ है और पंप (4) को सटीक रूप से स्थिति में लाने का काम करता है। पंप एक समर्पित आवरण (5) से घिरा हुआ है, जिसमें चरण कोण सेंसर (6) भी है। दो कंपन सेंसर (7 और 8) क्रमशः आवरण और बेस पर लगे होते हैं। सभी सेंसर एक मापने और गणना इकाई (9) से जुड़े होते हैं, जो वास्तविक समय विश्लेषण करता है और सुधारात्मक भार की गणना करता है।

संतुलन प्रक्रिया

कठोर और लचीले रोटर दोनों स्थितियों में परिशुद्धता सुनिश्चित करने के लिए संतुलन दो अनुक्रमिक चरणों में किया जाता है।

चरण 1 – कठोर रोटर संतुलन

प्रारंभिक चरण में, pump rotor को 8,000 rpm तक की rotational speeds पर संतुलित किया जाता है, जहाँ वह rigid body की तरह व्यवहार करता है। यहाँ objective static और couple imbalances दोनों की क्षतिपूर्ति करना है। इस vibration-isolated stand पर tests में, system 3,500–8,000 rpm frequency range में 0.01 mm/s RMS से नीचे residual vibration levels प्राप्त करता है। यह ultra-low reading controlled conditions में प्राप्त stand-test result है, कोई typical field-measurement figure नहीं।

चरण 2 – उच्च गति लचीला रोटर संतुलन

दूसरे चरण में, रोटर की परिचालन गति पर संतुलन किया जाता है - पंप मॉडल के आधार पर 42,000 या 60,000 आरपीएम। इस गति पर, रोटर एक लचीली अवस्था में प्रवेश करता है और विरूपण से गुजरता है, जिससे अतिरिक्त गतिशील असंतुलन होता है। इन प्रभावों को कम करने के लिए एक अंतिम सुधार की गणना की जाती है और उसे लागू किया जाता है। उच्च गति संतुलन के बाद अवशिष्ट कंपन स्तर 0.3 मिमी/एस आरएमएस से अधिक नहीं होता है, जिससे पंप का दीर्घकालिक स्थिर संचालन सुनिश्चित होता है।

प्रदर्शन विशेषताएँ

• अवशिष्ट कंपन (कठोर अवस्था): ≤ 0.01 mm/s (3,500–8,000 rpm, stand-test result)

• अवशिष्ट कंपन (लचीला चरण): ≤ 0.3 मिमी/सेकेंड (42,000–60,000 आरपीएम)

• संतुलन के लिए कुल चक्र समय: आमतौर पर 30 मिनट से कम

निष्कर्ष

वैक्यूम पंप रोटर्स के लिए हाई-स्पीड बैलेंसिंग स्टैंड संरचनात्मक कठोरता, सटीक माप और उन्नत गणना को जोड़ता है। यह वास्तविक परिचालन स्थितियों के तहत सटीक संतुलन को सक्षम बनाता है, स्थिर और गतिशील असंतुलन दोनों के लिए क्षतिपूर्ति करता है। समाधान कड़े कंपन मानकों को पूरा करता है और उच्च गति वाले वैक्यूम पंप सिस्टम की विश्वसनीयता और सेवा जीवन में काफी सुधार करता है।