Стенд для балансировки вакуумных насосов
В 2002 и 2009 годах были разработаны балансировочные стенды для вакуумных насосов.
Основным требованием при разработке этих стендов было обеспечение качественной балансировки собранных роторов высокоскоростных турбин насосов (в собственных подшипниках) при рабочей частоте вращения, которая для различных типов насосов может составлять 42 000 - 60 000 об/мин.
Фактическое значение остаточного дисбаланса ротора должно было удовлетворять требованиям, предъявляемым к роторам типа 1ул. класс точности в соответствии с ГОСТ 22061-76.
Конструкция рассматриваемых стендов схематично представлена на рис. 1
Как и в предыдущем случае, стенд выполнен в виде прямоугольной платформы 1 установленные на 4 цилиндрических пружинах 2.
Следует отметить, что при проектировании и изготовлении платформы были предусмотрены продольные и поперечные ребра жесткости, которые способствовали наибольшей жесткости при минимизации массы платформы.
Это привело к высокой уязвимости стенда к силам дисбаланса с одновременным устранением опасности возникновения резонансных колебаний платформы (изгибных, крутильных и др.) во всем диапазоне частот вращения насосов при балансировке.
Платформа имеет неподвижное цилиндрическое основание 3, на котором установлен сбалансированный насос 4 монтируется.
Насос закрывается специальной крышкой 5, с датчиком фазового угла 6, который является частью измерительной системы стенда.
Кроме того, в состав измерительной системы входят два датчика вибрации 7 и 8, установленные на основании и крышке соответственно.
Все датчики подключаются к соответствующим входам измерительно-вычислительного блока 9, которые выполняют измерения вибрации и расчеты весовых характеристик.
Помимо разработки стенда, для достижения требуемого качества балансировки роторов вакуумных насосов потребовалась специальная технология, включающая два основных этапа.
На первом этапе, когда частота вращения ротора насоса не превышает 8000 об/мин при жестком роторе, происходит компенсация основных составляющих его силового и парного дисбаланса. При этом наши устройства позволяют достичь уровня остаточной вибрации не более 0,01 мм/с в диапазоне частот от 3500 до 8000 об/мин.
После этого на второй ступени ротор вновь балансируется с рабочей частотой 42 000 или 60 000 об/мин, в зависимости от конструкции насоса.
При такой скорости, превышающей критическую скорость вращения, ротор насоса становится гибким и деформируется.
В результате для компенсации возникшего дисбаланса требуется дополнительная балансировка.
Уровень остаточной вибрации ротора после дополнительной балансировки не превышает 0,3 мм/с при частоте вращения 42 000 (60 000) об/мин, что гарантирует длительную безотказную работу вакуумного насоса.
Время полного цикла балансировки этого уникального прибора обычно не превышает 30 минут.