Վակուումային պոմպերի բարձրարագ ռոտորների բալանսավորման կայան

Ներածություն

Վակուումային պոմպերում բարձրարագ ռոտորների բալանսավորումը պահանջում է մասնագիտացված սարքավորումներ, որոնք կարող են պահպանել ճշգրտությունը ծայրահեղ աշխատանքային պայմաններում։ Այս պահանջները բավարարելու համար 2002 և 2009 թվականներին մշակվել են նվիրված բալանսավորման կայաններ։ Այս համակարգերը նախատեսված են ժողովված տուրբինային ռոտորների դինամիկ բալանսավորման համար իրական աշխատանքային պտտաթվերով՝ 42,000-ից մինչև 60,000 rpm, ուղղակիորեն իրենց սեփական առանցքակալային հենարաններում։ Նախագծման նպատակն էր հասնել մնացորդային անհավասարակշռության արժեքների՝ համաձայն GOST 22061-76 ստանդարտի 1 դասի ճշգրտության (այդ սովետական ստանդարտի ժամանակակից միջազգային համարժեքը ISO 21940-11-ն է, նախկինում ISO 1940-1)։

Կառուցվածքային դիզայն և կոնֆիգուրացիա

Պատկեր 1-ը ցույց է տալիս վակուումային պոմպերի ռոտորների համար օգտագործվող բարձրարագ բալանսավորման կայանի սխեմատիկ դասավորությունը։

Պատկեր 1 – Բարձրարագ վակուումային պոմպի բալանսավորման կայանի կառուցվածքային դասավորությունը՝
1 – Կոշտ հարթակ
2 – Ցիլինդրաձև տատանումներից մեկուսացնող զսպանակներ
3 – Ցիլինդրաձև մոնտաժային հիմք
4 – Բալանսավորված վակուումային պոմպ
5 – Պաշտպանիչ ծածկոց
6 – Ֆազային անկյան զոնդ
7 – Ծածկոցի վրա տեղադրված տատանումների զոնդ
8 – Հիմքի վրա տեղադրված տատանումների զոնդ
9 – Չափման և հաշվարկման բլոկ

Կայանը կառուցված է ուղղանկյուն հարթակի (1) վրա, որը հենվում է չորս ցիլինդրաձև զսպանակների (2) վրա, որոնք ապահովում են տատանումներից մեկուսացում։ Հարթակը ուժեղացված է երկայնական և լայնական կոշտեցնող տարրերով՝ բարձր կոշտություն ձեռք բերելով՝ միաժամանակ նվազագույնի հասցնելով կշիռը։ Այս կառուցվածքային լուծումը ապահովում է բարձր զգայունություն անհավասարակշռության ուժերի նկատմամբ և կանխում է ռեզոնանսային տատանումները պոմպի ամբողջ պտտաթվային միջակայքում բալանսավորման ընթացքում։

Մոնտաժային հիմքը (3) կոշտորեն ամրացված է հարթակին և ծառայում է պոմպը (4) ճշգրիտ դիրքավորելու համար։ Պոմպը ծածկված է նվիրված ծածկոցով (5), որի մեջ նաև տեղադրված է ֆազային անկյան զոնդը (6)։ Երկու տատանումների զոնդեր (7 և 8) տեղադրված են համապատասխանաբար ծածկոցի և հիմքի վրա։ Բոլոր զոնդերը միացված են չափման և հաշվարկման բլոկին (9), որը կատարում է իրական ժամանակի վերլուծություն և հաշվարկում ուղղիչ կշիռները։

Բալանսավորման գործընթաց

Բալանսավորումը կատարվում է երկու հաջորդական փուլերով՝ ճշգրտություն ապահովելու համար ինչպես կոշտ, այնպես էլ ճկուն ռոտորի պայմաններում։

Փուլ 1 – Կոշտ ռոտորի բալանսավորում

Սկզբնական փուլում պոմպի ռոտորը բալանսավորվում է մինչև 8,000 rpm պտտաթվերով, որտեղ այն վարքագծում է որպես կոշտ մարմին։ Այստեղ նպատակն է փոխհատուցել ինչպես ստատիկ, այնպես էլ մոմենտային անհավասարակշռությունները։ Այս տատանումներից մեկուսացված կայանի վրա անցկացված փորձարկումներում համակարգը հասնում է 0.01 mm/s RMS-ից ցածր մնացորդային տատանումների մակարդակի 3,500–8,000 rpm հաճախականային միջակայքում։ Այս չափազանց ցածր ցուցանիշը կայանի փորձարկման արդյունք է՝ ստացված վերահսկվող պայմաններում, ոչ թե տիպիկ տեղում չափման ցուցանիշ։

Փուլ 2 – Բարձրարագ ճկուն ռոտորի բալանսավորում

Երկրորդ փուլում բալանսավորումը կատարվում է ռոտորի աշխատանքային պտտաթվով՝ կախված պոմպի մոդելից՝ կամ 42,000, կամ 60,000 rpm։ Այս պտտաթվով ռոտորը մտնում է ճկուն վիճակի և ենթարկվում դեֆորմացիայի, ինչը հանգեցնում է լրացուցիչ դինամիկ անհավասարակշռության։ Հաշվարկվում և կիրառվում է վերջնական ուղղում՝ այս ազդեցությունները նվազագույնի հասցնելու համար։ Բարձրարագ բալանսավորումից հետո մնացորդային տատանումների մակարդակը չի գերազանցում 0.3 mm/s RMS-ը՝ ապահովելով պոմպի երկարաժամկետ կայուն աշխատանքը։

Աշխատանքային բնութագրեր

• Մնացորդային տատանումներ (կոշտ փուլ)՝ ≤ 0.01 mm/s (3,500–8,000 rpm, կայանի փորձարկման արդյունք)

• Մնացորդային տատանումներ (ճկուն փուլ)՝ ≤ 0.3 mm/s (42,000–60,000 rpm)

• Բալանսավորման ընդհանուր ցիկլի ժամանակը՝ Սովորաբար 30 րոպեից պակաս

Եզրակացություն

Վակուումային պոմպերի ռոտորների բարձրարագ բալանսավորման կայանը համադրում է կառուցվածքային կոշտությունը, ճշգրիտ չափումները և առաջադեմ հաշվարկները։ Այն հնարավորություն է տալիս ճշգրիտ բալանսավորում իրական աշխատանքային պայմաններում՝ փոխհատուցելով ինչպես ստատիկ, այնպես էլ դինամիկ անհավասարակշռությունները։ Լուծումը բավարարում է խիստ տատանումների ստանդարտներին և զգալիորեն բարելավում բարձրարագ վակուումային պոմպային համակարգերի հուսալիությունը և ծառայության ժամկետը։