Балансировка роторов турбокомпрессоров

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

2.СБОРКА

Сборка турбокомпрессора. Сначала собирают отдельные части. На роторе устанавливают половинки лабиринта колеса  и теплоизоляционного кожуха с экраном . В канавках ротора размещают уплотнительные кольца и обильно покрывают их твердой смазкой. В газоприемный корпус монтируют сопловой аппарат и его кожух, а в корпусе компрессора вставку. Привалочные плоскости корпусов покрывают лаком «Герметик» с прокладкой шелковой нити. Нити укладывают на привалочных плоскостях выхлопного корпуса . Соединяют газоприемный и выхлопной корпуса. Ротор в сборе опускают в соединенные части остова. Прикрепляют винтами половинки лабиринта колеса к выхлопному корпусу. На лабиринте колеса укладывают лопатками вверх диффузор  так, чтобы он вошел в проточку выхлопного корпуса, при этом цилиндрический штифт должен совпасть с отверстием в диффузоре. Между лабиринтом колеса и диффузором помещают резиновое уплотнительное кольцо . На диффузор накладывают вставку , после чего корпус компрессора опускают на ротор и соединяют с выхлопным корпусом. Надевают на конец вала шайбу и укрепляют ее гайкой. Затяжку болтов, гаек и винтов крепления деталей следует производить сначала на одну треть величины затяжки от положения упора, а затем еще на треть и, наконец, окончательно заданным усилием. Так же важно соблюдать последовательность затяжки. На практике чаще всего приходится сталкиваться с креплением гаек, расположенных по окружности, квадрату, прямоугольному контуру или по прямой. В первом случае гайки затягивают крест накрест попарно, считая в каждой паре гайки, расположенные на концах одного и того же диаметра. Во втором случае сначала затягивают средние гайки, а затем постепенно приближаются к краям. Крепежные детали надежно законтривают согласно чертежу. Зазоры между деталями турбокомпрессора обеспечиваются подбором деталей при сборке на заводе. Поэтому детали одного турбокомпрессора не обезличивают и ставят при сборке на свои места. У нормально собранного турбокомпрессора ротор вращается свободно. Контролю подлежат; зазор на масло в подшипниках, осевой разбег ротора, зазор между колесом компрессора и вставкой, лопатками турбинного колеса и кожухом соплового аппарата. В случае необходимости осевой разбег ротора регулируют изменением толщины шайбы , зазор между колесом компрессора и вставкой  подбором толщины компенсатора , а зазор между лопатками турбинного колеса и кожухом соплового аппарата наращиванием, слесарно-механической обработкой поверхности кожуха или подбором кожуха. Нормальный зазор «на масло» в подшипниках устанавливают при их ремонте.

3.1.Этапы балансировки

-Подготовка инструментов и балансируемого изделия

-Проведение измерений с целью определение параметров исходной вибрации

-Расчет масс и углов установки корректирующих грузов.

-Установку корректирующих грузов, проведение измерения остаточной вибрации с целью проверки качества балансировки.

-Завершение балансировки (оформление протокола)

3.2.Различают три вида балансировки:

1. Статическая балансировка

Определяется и уменьшается статическая неуравновешенность. Чтобы статически уравновесить вращающуюся деталь, надо центр её тяжести перенести на геометрическую ось вращения. Такой вид уравновешивания называется статической балансировкой.

Используется для дискообразных роторов с соотношением длины к диаметру менее 0,25

При статической балансировке необходимо выбрать одну плоскость коррекции, не являющуюся технологической, выбрать радиус и рассчитать величину массы, которую необходимо добавить (убрать) на данном радиусе. Используются простые стенды для нахождения центра масс.

2. Моментная балансировка

Определяется и уменьшается главный момент дисбаланса ротора, характеризующий его моментную неуравновешенность.Моментную балансировку проводят не менее чем в двух плоскостях коррекции.

3. Динамическая балансировка

Определяются и уменьшаются дисбалансы ротора, характеризующие динамическую неуравновешенность, включающую в себя статическую и моментную неуравновешенность.Используется для длинных роторов.При динамической балансировке необходимо найти две плоскости коррекции, не являющиеся технологическими, выбрать радиус и рассчитать величину масс, которые необходимо добавить (убрать) на данном радиусе в обеих плоскостях.

Сам ротор турбины во время вращения делает от 40 до 230 тысяч оборотов в минуту. Такая высокая частота вращения требует максимальной точности. Особенно этот момент важен в тех случаях, когда производится балансировка роторов турбокомпрессоров или изготавливаются детали для ротора турбокомпрессора.

Динамическую балансировку ротора проводят на рабочей частоте вращения ротора. При регулируемом приводе выбирают наивысшую рабочую частоту вращения. Роторы, имеющие большой дисбаланс предварительно балансируют на низкой частоте вращения и далее на высшей частоте. Частота вращения при балансировке ротора не должна лежать ни в одном из диапазонов резонансов машины, необходимо обеспечить достижение одной и той же частоты вращения во время отдельных пусков. Установка машины должна обеспечить достижение воспроизводимых результатов измерений вибрации и угла сдвига фаз (отклонения не более 10...20 %).

Выбор направления измерения связан с фактическими свойствами – податливостью опор и определяется конструкцией механизма. Следует обозначить выбранные точки измерения и обеспечить измерения во время отдельных пусков, в одном направлении.

Уравновешивание роторов. Наиболее рациональным является расчет массы пробного груза  mпр из условия, что центробежная сила при рабочей частоте вращения не превышает 20 % веса ротора, приходящегося на ближайший подшипник:

,

где ma - масса ротора, приходящаяся на подшипник, кг; w - угловая скорость вращения, с-1; ra - радиус установки пробного груза, м.

Балансировочную чувствительность подшипников устанавливают на основании предшествующих балансировок машин данного типа.

Установка дополнительных масс на роторе легче, чем удаление масс путём сверления или шлифования. Это относится как к пробному, так и к компенсационному грузу. Метод компенсации путём снятия материала используют только тогда, когда установка масс невозможна.

Рекомендуется анализ характера изменения параметров вибрации при запуске и остановке механизма. Это позволяет оценить не только режим работы роторного механизма, его стабильность, но и состояние фундамента.

Анализ результатов балансировки предполагает оценку эффективности проведенных работ. Показатели эффективности: снижение уровня вибрации, увеличение ресурса деталей, снижение объемов ремонтных работ. Увеличение вибрации выше допустимых норм, приводит к ускоренному износу валов, подшипников, соединительных муфт; разрушению фундамента; нарушению центровки, нормальной работы приборов и средств автоматики. Статистика показывает, что около 80 % поломок и аварий в машинах являются результатом недопустимых вибраций, вызывающих усталостные разрушения узлов и деталей.

Заключение

Нормальный ремонт возможен только после полной дефектовки деталей. Но прежде чем провести данную процедуру, турбокомпрессор следует разобрать правильно. При отсутствии опыта вы просто дополнительно повредите детали ТКР, и тем самым еще больше усложните себе задачу по ремонту.

Затем весь комплект проходит очистку: некоторые детали пескоструят, а некоторые проходят только ультро-звуковую ванну. Только так турбокомпрессору можно вернуть исходный вид, что позволит более точно определить проблемные зоны.Следующий шаг - дефектовка. Путем осмотра определяются вышедшие из строя детали, а замерами - узлы с высокой степенью износа.Профессиональный ремонт турбокомпрессора в обязательном порядке предполагает замену упорного подшипника, подшипника скольжения, втулки газодинамических колец, компрессионных и уплотнительных колец. Это так называемый, ремкомплект.

После того как удалены все дефектные детали и подобраны новые, производится балансировка. Первым делом балансируется вал турбины, потом компрессорное колесо. На третьем этапе балансируется вал в сборе. Любой дисбаланс должен быть удален. Это важнейший этап ремонта ТКР, поскольку турбокомпрессор даже с небольшим дисбалансом может выйти из строя за пару секунд при высоких оборотах двигателя.Следующая стадия ремонта турбокомпрессора - сборка деталей в корпус. И после этого выполняется балансировка картриджа.Завершается процесс ремонта монтажом картриджа в «улитки», установкой перепускного клапана и общей регулировкой турбокомпрессора.

Список литературы

1. Турбокомпрессор // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.

2. Ремонт технического оборудования тепловозов В.П. Скепский , В.Б. Скуев 1991 г.

3. Времменые правила технического обслуживания и технических ремонтов ТГ16 1977 г.

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры