వాక్యూమ్ పంప్‌ల కోసం అధిక-వేగ రోటర్ బ్యాలెన్సింగ్ స్టాండ్

Introduction

Balancing of high-speed rotors in vacuum pumps requires specialized equipment capable of maintaining accuracy under extreme operational conditions. To meet these requirements, dedicated balancing stands were developed in 2002 and 2009. These systems are designed for dynamic balancing of assembled turbine rotors at actual operational speeds ranging from 42,000 to 60,000 rpm, directly in their own bearing supports. The design objective was to achieve residual imbalance values in accordance with Class 1 accuracy as per GOST 22061-76, the Soviet balance quality standard (its modern international counterpart is ISO 21940-11, formerly ISO 1940-1).

నిర్మాణ రూపకల్పన మరియు కాన్ఫిగరేషన్

చిత్రం 1 వాక్యూమ్ పంప్ రోటర్ల కోసం ఉపయోగించే హై-స్పీడ్ బాలెన్సింగ్ స్టాండ్ యొక్క స్కీమాటిక్ లేఅవుట్‌ను చూపుతుంది.

చిత్రం 1 – హై-స్పీడ్ వాక్యూమ్ పంప్ బాలెన్సింగ్ స్టాండ్ యొక్క నిర్మాణ లేఅవుట్:
1 – దృఢమైన ప్లాట్‌ఫారమ్
2 – స్థూపాకార కంపన-నిరోధక స్ప్రింగులు
3 – స్థూపాకార మౌంటింగ్ బేస్
4 – బాలెన్స్ చేయబడిన వాక్యూమ్ పంప్
5 – రక్షణ కవర్
6 – ఫేజ్ కోణ సెన్సార్
7 – కవర్‌పై వైబ్రేషన్ సెన్సార్
8 – బేస్‌పై వైబ్రేషన్ సెన్సార్
9 – కొలత మరియు గణన యూనిట్

స్టాండ్ ఒక దీర్ఘచతురస్రాకార ప్లాట్‌ఫారమ్ (1)పై నిర్మించబడింది, ఇది నాలుగు సిలిండ్రికల్ స్ప్రింగ్‌లు (2)పై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇవి వైబ్రేషన్ ఐసోలేషన్‌ను అందిస్తాయి. ప్లాట్‌ఫారమ్ రేఖాంశ మరియు అడ్డు స్టిఫెనర్‌లతో బలపరచబడింది, బరువును తగ్గించడంతో పాటు అధిక దృఢత్వాన్ని సాధిస్తుంది. ఈ నిర్మాణ పరిష్కారం అసమతుల్యత శక్తులకు అధిక సంవేదనశీలతను నిర్ధారిస్తుంది మరియు బాలెన్సింగ్ సమయంలో పంప్ యొక్క మొత్తం వేగ పరిధిలో రెసొనెంట్ డోలనాలను నివారిస్తుంది.

మౌంటింగ్ బేస్ (3) ప్లాట్‌ఫారమ్‌కు దృఢంగా జోడించబడింది మరియు పంప్ (4)ను ఖచ్చితంగా నిలిపేందుకు ఉపయోగపడుతుంది. పంప్ ఒక ప్రత్యేక కవర్ (5)తో చుట్టుముట్టబడింది, ఇది ఫేజ్ యాంగిల్ సెన్సార్ (6)ను కూడా కలిగి ఉంటుంది. రెండు వైబ్రేషన్ సెన్సార్లు (7 మరియు 8) వరుసగా కవర్ మరియు బేస్‌పై అమర్చబడ్డాయి. అన్ని సెన్సార్లు ఒక కొలత మరియు గణన యూనిట్ (9)కు అనుసంధానించబడ్డాయి, ఇది రియల్-టైమ్ విశ్లేషణ నిర్వహించి సవరణ బరువులను లెక్కిస్తుంది.

బ్యాలెన్సింగ్ విధానం

దృఢమైన మరియు సౌకుమారమైన రోటర్ పరిస్థితులు రెండింటిలోనూ ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి బాలెన్సింగ్ రెండు వరుస దశలలో నిర్వహించబడుతుంది.

దశ 1 – దృఢ రోటర్ బ్యాలెన్సింగ్

In the initial stage, the pump rotor is balanced at rotational speeds up to 8,000 rpm, where it behaves as a rigid body. The objective here is to compensate for both static and couple imbalances. In tests on this vibration-isolated stand, the system achieves residual vibration levels below 0.01 mm/s RMS in the 3,500–8,000 rpm frequency range. This ultra-low reading is a stand-test result obtained under controlled conditions, not a typical field-measurement figure.

దశ 2 – అధిక వేగ వంపు రోటర్ బ్యాలెన్సింగ్

రెండవ దశలో, పంప్ నమూనాను బట్టి రోటర్ యొక్క పరిచాలన వేగం—42,000 లేదా 60,000 rpm—వద్ద బాలెన్సింగ్ నిర్వహించబడుతుంది. ఈ వేగంలో, రోటర్ సౌకుమారమైన స్థితిలోకి ప్రవేశిస్తుంది మరియు వైకల్యానికి గురవుతుంది, ఇది అదనపు డైనమిక్ అసమతుల్యతకు దారితీస్తుంది. ఈ ప్రభావాలను తగ్గించడానికి తుది సవరణ లెక్కించబడి వర్తింపజేయబడుతుంది. హై-స్పీడ్ బాలెన్సింగ్ తర్వాత అవశేష వైబ్రేషన్ స్థాయి 0.3 mm/s RMS మించదు, పంప్ యొక్క దీర్ఘకాలిక స్థిర పరిచాలనను నిర్ధారిస్తుంది.

పనితీరు లక్షణాలు

• అవశేష కంపనం (దృఢ దశ): ≤ 0.01 mm/s (3,500–8,000 rpm, stand-test result)

• అవశేష కంపనం (వంపు దశ): ≤ 0.3 mm/s (42,000–60,000 rpm)

• బాలెన్సింగ్ కోసం మొత్తం చక్రం సమయం: Typically under 30 minutes

Conclusion

వాక్యూమ్ పంప్ రోటర్ల కోసం హై-స్పీడ్ బాలెన్సింగ్ స్టాండ్ నిర్మాణ దృఢత్వం, ఖచ్చితమైన కొలత మరియు అధునాతన గణనను మిళితం చేస్తుంది. ఇది స్టాటిక్ మరియు డైనమిక్ అసమతుల్యతలు రెండింటినీ భర్తీ చేస్తూ వాస్తవ పరిచాలన పరిస్థితులలో ఖచ్చితమైన బాలెన్సింగ్‌ను అనుమతిస్తుంది. ఈ పరిష్కారం కఠినమైన వైబ్రేషన్ ప్రమాణాలను అందుకుంటుంది మరియు హై-స్పీడ్ వాక్యూమ్ పంప్ సిస్టమ్‌ల విశ్వసనీయత మరియు సేవా జీవితాన్ని గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది.