Стал за балансирање ротора велике брзине за вакуум пумпе

Introduction

Балансирање ротора велике брзине у вакуум пумпама захтева специјализовану опрему способну да одржи тачност у екстремним радним условима. Да би се испунили ови захтеви, 2002. и 2009. године развијени су наменски балансирајући столови. Ови системи су пројектовани за динамичко балансирање склопљених ротора турбина при стварним радним брзинама у распону од 42.000 до 60.000 о/мин, директно у њиховим сопственим носачима лежајева. Циљ пројектовања био је да се постигну вредности резидуалне неравнотеже у складу са тачношћу класе 1 према ГОСТ ИСО 22061-76.

Структурни дизајн и конфигурација

Слика 1 приказује шематски распоред постоља за балансирање велике брзине који се користи за роторе вакуум пумпе.

Слика 1 – Структурни распоред постоља за балансирање брзих вакуум пумпи:
1 – Крута платформа
2 – Цилиндричне опруге за изолацију вибрација
3 – Цилиндрична монтажна основа
4 – Балансирана вакуум пумпа
5 – Заштитни поклопац
6 – Сензор фазног угла
7 – Сензор вибрација на поклопцу
8 – Сензор вибрација на бази
9 – Мерна и рачунарска јединица

Постоље је изграђено на правоугаоној платформи (1), коју ослањају четири цилиндричне опруге (2), које обезбеђују изолацију вибрација. Платформа је ојачана уздужним и попречним укрућивачима, постижући високу крутост уз минимизирање тежине. Ово структурно решење обезбеђује високу осетљивост на силе неравнотеже и спречава резонантне осцилације у целом опсегу брзина пумпе током балансирања.

Монтажна база (3) је чврсто причвршћена за платформу и служи за прецизно позиционирање пумпе (4). Пумпа је затворена посебним поклопцем (5), који такође садржи сензор фазног угла (6). Два сензора вибрација (7 и 8) су монтирана на поклопцу и бази, респективно. Сви сензори су повезани са мерном и рачунарском јединицом (9), која врши анализу у реалном времену и израчунава корективне тегове.

Процедура балансирања

Балансирање се врши у две узастопне фазе како би се осигурала прецизност и под крутим и под флексибилним условима ротора.

Фаза 1 – Балансирање крутог ротора

У почетној фази, ротор пумпе је балансиран при брзинама ротације до 8.000 о/мин, где се понаша као круто тело. Циљ је компензација и статичких и спрегових неравнотежа. Систем постиже нивое резидуалних вибрација испод 0,01 mm/s RMS у фреквентном опсегу од 3.500–8.000 о/мин.

Фаза 2 – Балансирање флексибилног ротора велике брзине

У другој фази, балансирање се врши при радној брзини ротора — 42.000 или 60.000 о/мин, у зависности од модела пумпе. При овој брзини, ротор улази у флексибилно стање и подлеже деформацији, што доводи до додатне динамичке неравнотеже. Коначна корекција се израчунава и примењује како би се ови ефекти минимизирали. Ниво преостале вибрације након балансирања великом брзином не прелази 0,3 mm/s RMS, што обезбеђује дугорочно стабилан рад пумпе.

Карактеристике перформанси

• Заостале вибрације (крута фаза): ≤ 0,01 mm/s (3.500–8.000 обртаја у минути)

• Заостале вибрације (флексибилна фаза): ≤ 0,3 мм/с (42.000–60.000 обртаја у минути)

• Укупно време циклуса за балансирање: Обично мање од 30 минута

Conclusion

Балансирајући сталак за роторе вакуум пумпи велике брзине комбинује структурну крутост, прецизно мерење и напредно израчунавање. Омогућава прецизно балансирање у реалним радним условима, компензујући и статичке и динамичке неравнотеже. Решење испуњава строге стандарде вибрација и значајно побољшава поузданост и век трајања система вакуум пумпи велике брзине.