Didelės spartos rotoriaus balansavimo stovas vakuuminiams siurbliams

Įvadas

Didelės spartos vakuuminių siurblių rotorių balansavimui reikalinga specializuota įranga, galinti išlaikyti tikslumą ekstremaliomis eksploatavimo sąlygomis. Siekiant patenkinti šiuos reikalavimus, 2002 ir 2009 m. buvo sukurti specialūs balansavimo stendai. Šios sistemos skirtos surinktų turbinų rotorių dinaminiam balansavimui esant realiam eksploatavimo greičiui nuo 42 000 iki 60 000 aps./min., tiesiai jų pačių guolių atramose. Projektavimo tikslas buvo pasiekti liekamąsias disbalanso vertes pagal 1 tikslumo klasę pagal GOST ISO 22061-76.

Konstrukcinis projektavimas ir konfigūracija

1 paveiksle parodyta vakuuminių siurblių rotoriams naudojamo greitaeigio balansavimo stovo schema.

1 pav. – Greitaeigio vakuuminio siurblio balansavimo stovo konstrukcinė išdėstymas:
1 – Tvirta platforma
2 – Cilindrinės vibraciją izoliuojančios spyruoklės
3 – Cilindrinis tvirtinimo pagrindas
4 – Subalansuotas vakuuminis siurblys
5 – Apsauginis dangtelis
6 – Fazės kampo jutiklis
7 – Vibracijos jutiklis ant dangtelio
8 – Vibracijos jutiklis ant pagrindo
9 – Matavimo ir skaičiavimo įrenginys

Stovas pastatytas ant stačiakampės platformos (1), kurią laiko keturios cilindrinės spyruoklės (2), kurios užtikrina vibracijos izoliaciją. Platforma sutvirtinta išilginiais ir skersiniais standumo briaunomis, todėl pasiekiamas didelis standumas ir sumažinamas svoris. Šis konstrukcinis sprendimas užtikrina didelį jautrumą disbalanso jėgoms ir apsaugo nuo rezonansinių virpesių visame siurblio greičio diapazone balansavimo metu.

Tvirtinimo pagrindas (3) yra standžiai pritvirtintas prie platformos ir skirtas tiksliai nustatyti siurblio (4) padėtį. Siurblys yra uždengtas specialiu dangčiu (5), kuriame taip pat yra fazinio kampo jutiklis (6). Ant dangčio ir pagrindo atitinkamai sumontuoti du vibracijos jutikliai (7 ir 8). Visi jutikliai yra prijungti prie matavimo ir skaičiavimo bloko (9), kuris atlieka realaus laiko analizę ir apskaičiuoja korekcinius svorius.

Balansavimo procedūra

Balansavimas atliekamas dviem nuosekliais etapais, siekiant užtikrinti tikslumą tiek esant standžiam, tiek lanksčiam rotoriui.

1 etapas – standaus rotoriaus balansavimas

Pradiniame etape siurblio rotorius balansuojamas iki 8000 aps./min. sukimosi greičiu, kur jis elgiasi kaip standus kūnas. Tikslas – kompensuoti tiek statinį, tiek poros disbalansą. Sistema pasiekia liekamąjį vibracijos lygį, mažesnį nei 0,01 mm/s RMS, esant 3500–8000 aps./min. dažnių diapazonui.

2 etapas – didelio greičio lankstus rotoriaus balansavimas

Antrajame etape balansavimas atliekamas rotoriaus darbiniu greičiu – 42 000 arba 60 000 aps./min., priklausomai nuo siurblio modelio. Esant šiam greičiui, rotorius pereina į lanksčią būseną ir deformuojasi, o tai sukelia papildomą dinaminį disbalansą. Galutinė korekcija apskaičiuojama ir taikoma siekiant sumažinti šiuos efektus. Likęs vibracijos lygis po didelio greičio balansavimo neviršija 0,3 mm/s RMS, o tai užtikrina ilgalaikį stabilų siurblio darbą.

Veikimo charakteristikos

• Liekamoji vibracija (standusis paviršius): ≤ 0,01 mm/s (3 500–8 000 aps./min.)

• Liekamoji vibracija (lankstus staliuko paviršius): ≤ 0,3 mm/s (42 000–60 000 aps./min.)

• Bendras balansavimo ciklo laikas: Paprastai mažiau nei 30 minučių

Išvada

Didelės spartos vakuuminių siurblių rotorių balansavimo stovas sujungia konstrukcijos tvirtumą, tikslius matavimus ir pažangius skaičiavimus. Jis leidžia tiksliai subalansuoti realiomis eksploatavimo sąlygomis, kompensuojant tiek statinį, tiek dinaminį disbalansą. Šis sprendimas atitinka griežtus vibracijos standartus ir žymiai pagerina didelės spartos vakuuminių siurblių sistemų patikimumą bei tarnavimo laiką.