По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 629.12.03

Решение проблем при прецизионной балансировке колес турбомашин

Белобородов С. М. д-р техн. наук, профессор, заместитель начальника отдела, е-mail: beloborodoff2011@yandex.ru, bsm723@iskra.perm.ru
Цельмер М.Л. аспирант, руководитель группы, е-mail: cml723@iskra.perm.ru, tselmerm@gmail.com, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, ПАО НПО «Искра», Пермь
Свиридов Е.В. канд. техн. наук, доцент, начальник кафедры конструкции автобронетанковой техники, е-mail: schem_sev@bk.ru, Пермский военный институт ВВ МВД России, Пермь, 614990, Пермь, Комсомольский проспект, д. 29, 620 001, Пермь, ул. Гремячий Лог, д. 1/1

Рассмотрены проблемы подготовки к сборке и балансировке рабочих колес ротора турбоагрегатов. В работе авторы дают рекомендации: посадка колес центробежного компрессора на вал с минимизацией технологических дисбалансов, биений уплотняющей поверхности и виброактивности ротора при прохождении первой критической частоты может быть обеспечена за счет: предварительной балансировки колес на конической оправке с обеспечением заданных параметров остаточных дисбалансов; диаметрально противоположным разворотом биения посадочной поверхности оправки и уплотнительной поверхности колеса; диаметрально противоположным направлением остаточных дисбалансов ротора относительно максимального биения посадочной поверхности вала. Авторы предлагают комплекс патентно защищенных технических решений, обеспечивающих прецизионную балансировку рабочих колес.

Литература:

1. ГОСТ 31320–2006. Вибрации. Методы и критерии балансировки гибких роторов. — Москва: Стандартинформ, 2008. — 28 с.

2. Белобородов, С. М. Методология обеспечения динамической устойчивости валопроводов высокоскоростных газотурбинных агрегатов на основе адаптационной сборки роторов: реферат дисc. на соискание ученой степени д-ра техн. наук. Патент № 2554669 Российская Федерация, F04D 29/66. Способ балансировки сборного ротора центробежного компрессора. Бюл. № 18. 2015 г.

3. ГОСТ ИСО 1940-1-2007. Вибрация. Требования к качеству балансировки жестких роторов. Часть 1. Определение допустимого дисбаланса. — Москва: Стандартинформ, 2008. — 26 с.

4. Патент № 2431064 Российская Федерация, F04D 29/66, G01M 1/32. Способ предварительной балансировки элемента сборного ротора на оправке. Бюл. № 28. 2011 г.

5. Патент № 2431064 Российская Федерация, F04D 29/66, G01M 1/32. Способ предварительной балансировки элемента сборного ротора на оправке. Бюл. № 28. 2011 г.

6. Meldal A. Auswuchten elastischer Rotoren. ZAMM, BD. — 1954. — 34, №8\9.

Центробежные компрессоры в газоперекачивающих агрегатах мощностью свыше 4 МВт с середины прошлого века навсегда заняли прочное положение. Сложился классический образ компрессора: ротор, собранный на основе вала, корпус внутренний с лабиринтными уплотнениями, корпус внешний с торцовыми крышками, подшипниками и газовыми уплотнениями.

Ротор, как единственная подвижная сборочная единица, несет на себе все внутренние динамические нагрузки. Современные требования к роторам определяют и их конструкцию: гибкие удлиненные валы, тонкостенные рабочие колеса с развитым лопаточным аппаратом, установленные с натягом, фланцы и упорные диски с коническими установочными поверхностями.

Рабочие колеса роторов представляют собой барабанные конструкции с односторонней посадочной поверхностью, поэтому задача их посадки на вал без значительных технологических дисбалансов и устойчивых деформаций становится очень актуальной.

Эта же задача вполне может быть совмещена и с минимизацией радиального биения уплотнительной поверхности или образующей колеса (в зависимости от его типа) за счет управляемой сборки ротора.

Другой необходимой задачей является минимизация виброактивности ротора при прохождении первой критической частоты вращения за счет снижения величины его изгиба.

Таким образом, имеется четкое техническое противоречие между необходимой точностью сборки и высокой трудоемкостью, стоимостью технологического процесса, между имеющейся точностью изготовления деталей и требуемой точностью сборки ротора.

Такое сложно составленное техническое противоречие может быть решено только разработкой технологий измерения и балансировки, обеспечивающих прецизионную сборку роторов, минимизирующих объем поверочной балансировки собранного ротора.

Рабочие колеса — сварные с развитыми консольными элементами. Динамическая устойчивость таких конструкций достигается только применением методов двухплоскостной балансировки, обеспечивающих уравновешенность всех составляющих колес [1].

Для Цитирования:
Белобородов С. М., Цельмер М.Л., Свиридов Е.В., Решение проблем при прецизионной балансировке колес турбомашин. Главный механик. 2019;9.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: