![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Зелонджев О.М. Монтаж вентиляторов и дымососов тепловых электростанций
.pdfвыточек в корпусах подшипников (при подшипниках качения). Проводят измерение радиальных и торцевых зазоров между скобами и полученные величины записы вают на круговой Диаграмме (рис. 34,г). Перед каждым измерением необходимо отжимать оба вала, так как возможные осевые смещения хотя бы одного вала в про цессе поворота могут исказить истинные величины торце вых зазоров. Радиальные зазоры записывают снаружи окружности круговой диаграммы, торцевые зазоры — внутри. Высшему положению центровочных скоб соот ветствует точка / (рис. 34,г) окружности на круговой диаграмме. Затем оба вала последовательно поворачи вают на 90, 180 и 270°, в каждом из этих положений отжимают в осевом направлении оба вала, измеряют за зоры (радиальные и торцевые) между скобами и по лученные величины записывают на диаграмме в точках 2,3, и 4 (рис. 34,г).
При точном проведении |
измерений |
торцевых зазо |
|||
ров сумма верхнего и нижнего зазоров |
(в точках 1 я 3) |
||||
будет равна |
сумме боковых |
(в |
точах |
2 и 4) |
зазоров; |
аналогичное |
положение будет и |
с радиальными |
зазора |
ми. Величины допустимых отклонений по зазорам при водятся в технической документации дымососа или вен тилятора.
После проведения измерений зазоров в точке 4 сле дует вновь проконтролировать зазоры в точке /; совпа дение величин зазоров с ранее проведенными в этой же точке замерами будет свидетельствовать о точности центрирования.
В процессе центрирования передвигать электродви гатель по-раме следует только с помощью лапок с от жимными болтами (рис. 35). Перемещение ударами кувалд запрещается. Совершенно обязательным являет ся одновременное вращение обоих валов при центриро вании: при этом можно добиться их правильного распо ложения на одной прямой даже в том случае, если полумуфты изготовлены не совсем правильно.
При определении направления перемещения электро двигателя следует помнить, что его необходимо переме щать только в сторону наибольшего торцового зазора. Следовательно, если верхний торцовый зазор больше нижнего, электродвигатель следует приподнять, если нижний торцовый зазор больше верхнего, электродвига тель необходимо опустить; если правый торцовый зазор
70
Рис. 35. Установка лапок с отжимными болтами для пере движки электродви гателя.
/ — стальная лапка; 2— лапы электродвигателя;
3 — электродвигатель;
4 — отжимный болт; 5 —
болт для крепления лапки к раме.
Рис. 36. Схематическое изображение изло ма осей валов и их смещения в вертикаль ной плоскости.
J — вал механизма; 2 — вал электродвигателя.
больше левого, электродвигатель подлежит развороту вправо. Толщина подкладок, которые необходимо под ложить под опорные лапы электродвигателя, опреде ляется по следующим формулам (рис. 36):
толщина подкладок под передние лапы электродви-^ гателя (на расстоянии k)
s i = ^- + . 7 У - 7 Г , мм, |
(2) |
71
где Р3—разность верхнего и нижнего 'радиальных зазо ров, мм; Т3 — разность верхнего и нижнего торцовых за зоров, мм; DM — диаметр муфты, мм;
Толщина подкладок под задние лапы электродвига
теля («а |
расстоянии |
k) |
|
|
|
|
|
|
|
5 2 |
= ^ - |
+ 7 , з 7 г . мм, |
|
(3) |
|
мо |
Если |
Si и S2 'Получатся |
со знаком плюс, то |
необходи |
|||
электродвигатель |
поднять, |
т. е. добавлять |
подклад |
||||
ки, |
если |
со знаком |
минус, то |
электродвигатель |
следует |
||
опустить. |
|
|
|
|
|
||
|
|
14. БАЛАНСИРОВКА РОТОРОВ |
|
|
|||
|
Из-за 'различия в массе отдельных лопаток, неравно |
||||||
мерного распределения сварных швов, неточной |
посад |
||||||
ки |
рабочего колеса |
на вал и |
других причин |
центр тя |
жести ротора не всегда совпадает с осью вращения, т. е. ротор по массе не уравновешен относительно оси вращения. Такая неуравновешенность ротора или от дельных его деталей называется небалансом.
Во время работы несбалансированного механизма возникает возмущающая центробежная сила переменно го направления, которая вызывает вибрацию механизма тем 'большую, чем больше небаланс механизма. В про цессе эксплуатации из-за неравномерного износа лопа ток, дисков, подшипников, ослабления посадки колеса на валу, 'коробления колеса от действия высокой темпе ратуры небаланс увеличивается. Для устранения цент робежной силы, вызывающей вибрацию, ротор уравно вешивают, т. е. устраняют его небаланс. Операции по устранению небаланса называются балансировкой. Це лесообразнее балансировать ротор в сборе: целиком этот способ более точен и менее трудоемок, чем балан сировка каждой детали в отдельности. В зависимости от того, как располагается небаланс ротора относитель но оси вращения, различают статическую и динамиче скую неуравновешенность вращающихся масс.
Под статической понимается неуравновешенность, когда все неуравновешенные массы ротора могут быть заменены одной так называемой приведенной массой,
центр тяжести |
которой |
не лежит на |
оси вращения, |
а расположен |
от нее на |
определенном |
расстоянии. |
72
Этот вид неуравновешенности может быть обнару жен статически без сообщения ротору вращательного движения, поэтому и устранение такой неуравновешен ности называется статической балансировкой.
Под динамической понимается неуравновешенность, когда все неуравновешенные массы ротора .приводятся к двум массам, лежащим в одной диаметральной пло скости, по разные стороны от оси вращения.
Характерным в этом случае является то, что общий центр тяжести обычно совпадает с осью вращения, т. е. статически такой ротор окажется уравновешенным.
Отсюда следует, что неуравновешенность, вызванная парой возмущающих сил, может быть обнаружена толь ко при вращении ротора, поэтому такая балансировка называется динамической.
Возникновение динамической неуравновешенности зависит от отношения ширины ротора (колеса) к его диаметру.
Поэтому широкие рабочие колеса могут «меть дина мический небаланс, а у механизмов с узкими рабочими колесами динамический небаланс практически отсутст вует. В процессе изготовления дымососов и вентилято ров на заводах они в обязательном порядке должны подвергаться статической балансировке, а механизмы с широкими рабочими колесами проходят еще и динами ческую балансировку.
Выполнение балансировок роторов в монтажных ус ловиях не является обязательным, но тем не менее не обходимость такой операции может возникнуть но раз личным причинам и на монтажной площадке.
Различают два вида статической неуравновешенно сти:
стремление ротора самоустанавливаться в устойчивое
положение, |
когда центр |
тяжести его располагается |
в нижней точке, называется |
явной неуравновешенностью |
|
или явным |
небалансом; |
|
скрытая или остаточная неуравновешенность, при которой ротор может находиться в состоянии покоя при любом его положении и в то же время иметь скрытый небаланс.
Статическую балансировку ротора выполняют на специальных приспособлениях (станках) с призмами или на опорах с шарикоподшипниками. Тщательность проведения балансировки должна быть тем точнее, чем
73
больше диаметр ротора и чем большую частоту враще ния он имеет.
Призмы, на которых проводят статическую баланси ровку, должны соответствовать массе и габаритам ро тора. Ширина поверхности призмы принимается 10 мм
для роторов |
массой до 750. кг и 20 мм для роторов мас |
||||
сой до 2 500 |
кг. |
Более точно ширина поверхности приз |
|||
мы |
может быть определена по |
формуле |
|
||
|
|
|
/ = 0,0123 ~ , |
(4) |
|
где |
I—ширина |
поверхности призмы, см; Р—нагрузка |
от |
||
массы ротора, |
кгс; d—диаметр |
шейки вала ротора, |
см. |
||
|
Поверхность |
призм должна |
быть отшлифована с |
чи |
стотой обработки по восьмому классу. Вмятины и забо ины, обнаруживаемые на поверхности призм, устраняют шабрением.
Призмы устанавливают параллельно друг другу иа расстоянии, соответствующем длине ротора -между под шипниками. Рабочие поверхности призм должны распо
лагаться |
в |
одной горизонтальной |
плоскости. |
Уклон |
|
допускается |
не |
более одного деления уровня с |
ценой |
||
0,1 мм |
на |
1 м |
длины, допустимая |
непараллельность |
|
призм 2 мм |
на |
1 м длины призмы. |
Призмы устанавли |
вают на прочный и жесткий каркас, не допускающий прогиба призм под массой ротора. На концах призм укладываются ограничители для предохранения ротора от скатывания и падения. Длину призм выбирают с та ким расчетом, чтобы ротор мог сделать на них полторадва оборота.
До начала работы необходимо провести контрольные обмеры шеек вала: допускается овальность в пределах 0,03 мм, а конусность — 0,5 мм.
Призмы насухо вытирают и смазывают жидким маслом; ротор тщательно очищают от грязи и осторож но укладывают на призмы (рис. 37). При установке ро тора на призмы необходимо, чтобы ось ротора была перпендикулярна оси призмы и касание шеек вала обо
их |
призм |
произошло одновременно. |
Поворачивая |
ротор |
|
в |
разные |
положения, проверяют |
отсутствие |
прогиба |
|
призм и горизонтальность опорных |
поверхностей |
призм |
|||
в |
продольном и поперечном направлениях. |
Проверку |
|||
проводят с помощью уровня. Затем |
ротор устанавлива- |
||||
74 |
|
|
|
|
|
Показания уровня одинаковы |
Рабочая длина |
то Величине и. пратийапалтнЫ |
. призм |
по направлению |
|
77 |
V7 |
///р?//у;//>/>/ |
Показания уроВня Размер соответствует горизонтальны
расстоянию между поперечными осями подшипников агрегата
Рис. 37. Укладка ротора на призмы.
ют на середину призм, обеспечивая при этом перпенди кулярность оси вала призмам.
Статическую балансировку выполняют в два этапа— сначала определяют и устраняют явный небаланс, а за тем остаточный небаланс.
Для определения явного небаланса на торце крыль чатки намечают окружность с радиусом, равным 0,7— 0,9 радиуса крыльчатки для установок уравновешиваю щих грузов, а затем ротор несколько раз перекатывают по призмам и оставляют в покое в различных положе ниях. В каждом таком устойчивом положении с по
мощью |
отвеса |
находят |
|
са |
|
|
|
|
|
|
|||||
мую |
нижнюю |
точку |
|
и |
на |
|
|
|
|
|
|
||||
размеченной |
|
окружности |
|
|
|
|
|
|
|||||||
отмечают |
ее |
положение |
ме |
|
|
|
|
х\/г |
|||||||
лом; |
это |
так |
называемая |
|
|
|
|
||||||||
«тяжелая» |
|
точка. |
Перека |
— П |
|
|
|
|
|||||||
тывая |
несколько |
раз |
|
ро |
|
|
|
|
|||||||
|
— г \ |
|
|
|
|
||||||||||
тор |
в |
одном |
направлении, |
|
|
|
|
|
•3 |
||||||
необходимо |
убедиться |
|
в |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
том, |
что |
«тяжелая» |
точка |
7 777/ ТТТГ;Т. |
|
|
|
||||||||
каждый |
раз |
занимает |
|
ниж |
|
|
|
||||||||
нее |
положение. |
|
|
|
|
|
|
|
\//////////. |
|
|
||||
ротор |
|
уста |
Рис. 38. |
Установка |
временно |
||||||||||
После |
этого |
|
го |
уравновешивающего |
груза. |
||||||||||
навливают |
на призмах |
|
|
так, |
/ — |
«тяжелая> |
точка; |
2 — место |
|||||||
что |
«тяжелая» |
точка |
будет |
установки |
временного |
уравновеши |
|||||||||
вающего |
груза; |
3 — окружность, |
|||||||||||||
расположена |
на |
горизон- |
выбранная для установки времен |
||||||||||||
ных уравновешивающих |
грузов. |
тальной оси. Затем на намеченной окружности, в месте, диаметрально противоположном «тяжелой» точке, уста
навливают |
временный груз, который уравновесит ротор |
на призмах |
в этом положении (рис. 38). В качестве вре |
менного уравновешивающего груза используют метал лические детали, замазку, .пластилин. Для контроля уравновешенности необходимо, разделив .предварительно намеченную окружность на шесть—восемь частей и про ведя мелом радиусы, перекатывать ротор в одном на правлении и останавливать его таким образом, чтобы радиусы в местах остановок последовательно занимали горизонтальное положение. При 'каждой остановке ро тор должен находиться в состоянии безразличного рав новесия. Если состояние безразличного равновесия не достигнуто, то подбором и установкой временного груза необходимо добиться равновесного положения ротора на призмах в любом положении.
После завершения балансировки временный груз сни мают и взамен него устанавливают постоянный груз, мас са 'которого совместно с деталями крепления должна быть равна массе временного груза. Обычно .постоянный груз выполняют в виде сегментной пластины. Радиус уста новки груза может отличаться от радиуса установки временного груза; в этом случае масса постоянного гру за изменяется обратно пропорционально радиусу
|
|
|
|
Па = Пъ^, |
(5) |
||
где |
Пп—масса |
постоянного |
уравновешивающего |
груза, |
|||
кг; |
Я в |
— масса |
временного |
уравновешивающего |
гру |
||
за, |
кг; |
г—-радиус |
окружности, на которой устанавли |
||||
вается |
временный |
груз, |
см; |
R — радиус окружности, на |
|||
которой устанавливается |
постоянный груз, см. |
|
Для устранения остаточного (скрытого) небаланса необходимо намеченную на диске крыльчатки окруж ность разбить на шесть равных частей и пронумеровать точки. Затем ротор устанавливают в положение, при ко тором точка 1 будет находиться на горизонтальной оси. В этом положении к точке / подвешивают грузы разной массы до тех пор, пока ротор не стронется из положения равновесия и не -повернется на некоторый угол.
Затем таким же образом определяют для других точек крыльчатки массы «грузов трогания» и записыва ют их, как показано в табл. 5
76
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
5 |
Масса |
„груза тро.-ания" (выхода |
ротора |
из |
полол ения |
|
||
|
|
равновесия) |
|
|
|
|
|
Номер точки, |
обозна |
|
Номер |
точки, обозна |
|
|
|
чающий положение |
Масса, г |
чающий положение |
Масса, |
г |
|||
крыльчатки |
|
крыльчатки |
|
|
|
||
1 |
|
|
|
|
|
р , |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
я . |
|
|
|
Р. |
|
В 'процессе |
балансировки |
грузы Pi, |
Р2, |
Рз и т. д. не |
обходимо подвешивать только с одной стороны от вер тикальной оси, проходящей через центр вала.
Кроме того, надо следить за тем, чтобы угол поворота
ротора от действия груза не |
превышал 15—20° |
и |
не |
|
изменял своего направления для всех контрольных |
то |
|||
чек 'крыльчатки. |
|
|
|
|
Выбрав из записи самое большое и самое малое зна |
||||
чение грузов, определяют массу приведенного |
груза |
|||
^пр, уравновешивающего |
небаланс по формуле |
|
|
|
р |
'макс |
-*мцн |
|
/с\ |
Г пр — |
2 |
' |
|
\- ' |
Следует отметить, что при правильно проведенной балансировке найденные минимальной и максимальной массы «грузов трогания» должны соответствовать диа метрально противоположным точкам на диаметре рото ра. Закрепление груза, уравновешивающего остаточный небаланс, проводят в точке «груза трогания» макси мальной массы. Места установки постоянных уравнове шивающих грузов, устраняющих явный и остаточный не баланс, определяют в зависимости от конструкций крыльчатки механизма. На роторах двустороннего вса сывания уравновешивающий груз следует устанавливать иа среднем диске, а если это невозможно, груз распре деляют по обеим сторонам крыльчатки; на роторах консольного типа уравновешивающие грузы следует устанавливать на диске крыльчатки со стороны подшип ников.
Статическая балансировка на призмах предусматри вает выемку ротора'из кожуха механизма. Иногда вме-
77
сто призм применяют шариковые или |
роликовые |
под |
|||
шипники; балансировка в этом случае |
проводится |
так |
|||
же, как и на призмах. |
|
|
|
|
|
Можно |
проводить |
балансировку |
без |
выемки ротора |
|
из кожуха, |
если вал |
ротора .имеет |
в опорах подшипни |
ки качения. До начала балансировки необходимо выпол
нить следующие подготовительные |
операции: |
|
обеспечить горизонтальное положение вала с допу |
||
стимым отклонением 0,2 мм на 1 м длины; |
|
|
промыть подшипники бензином |
для |
освобождения |
от густой смазки, высушить их и |
слегка |
нанести жид |
кую смазку; |
|
|
удалить уплотнения ,из корпусов подшипников и из кожуха, чтобы они не препятствовали вращению ротора •при 'балансировке;
устранить влияние ветра или тяги на ротор при ба лансировке.
В том случае, когда опорами вала ротора являются подшипники скольжения, можно также провести стати ческую балансировку ротора, не вынимая его из кожуха. Для этого требуется:
зачистить и зашлифовать места на валу, которыми он опирается при балансировке;
приподнять ротор при помощи тали или домкратов; установить под концы вала роликовые опоры на кронштейны, заранее закрепленные в необходимых ме стах. Роликовые опоры должны устанавливаться на та кой высоте, чтобы уложенный на них вал не касался сальниковых уплотнений и вкладышей упорных и опор ных подшипников. Вкладыши удаляют, если они созда
ют неудобства в работе;
опустить ротор и уложить его на ролики; проверить при помощи уровня положение вала на
роликах и установить его в строго' горизонтальное по ложение.
Необходимость .проведения динамической баланси ровки определяется при обнаружении недопустимой виб рации механизма в процессе пробных пусков. Существу ет несколько способов динамической балансировки, не которые из них рассматриваются ниже.
Динамическая балансировка методом подбора гру зов применяется тогда, когда ротор балансируется впервые и требуется точная балансировка; проводят ее следующим образом.
78
Ротор раскручивают |
до рабочей |
частоты |
вращения |
и замеряют виброметром |
амплитуду |
вибраций |
подшип |
ников в поперечном, вертикальном и осевом направле ниях, когда температуры масла в подшипниках достиг нут нормальной величины.
Уравновешивается ротор по той его стороне, у кото рой большая величина вертикальной пли поперечной вибрации.
На диске ротора с балансируемой стороны намечают
окружность для |
размещения |
балансирующих грузов |
|
и делят на шесть равных |
частей |
и нумеруют. |
|
Массу пробного |
груза |
определяют по формуле |
где Р — полная масса пробного груза, кг; р — масса проб ного груза на каждые 100 кг массы ротора, кг (опреде ляется по табл. 6); G—масса ротора, кг; п—частота вращения ротора, обIмин.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 6 |
||
О р и е н т и р о в о ч н а я масса пробного г р у з а н а |
к а ж д ы е 100 |
кг |
||||||
i |
|
массы |
ротора, |
кг |
|
|
|
|
Максимальная |
амплитуда |
|
|
Радиусы, |
мм |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
вертикальной или |
поперечной |
|
|
|
|
|
|
|
внбгацнн при |
пробном |
150 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
|
пуске, |
мм |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
0,1 |
|
10 |
8 |
6 |
5 |
4 |
3 |
|
0,2 |
|
16 |
12 |
10 |
8 |
6 |
5 |
|
0,3 |
|
26 |
20 |
16 |
13 |
10 |
8 |
|
0.4 |
|
34 |
25 |
20 |
16 |
12 |
10 |
|
0,5 |
|
40 |
30 |
24 |
20 |
15 |
12 |
Пробный груз устанавливают в точке / и надежно закрепляют (запрещается изготовлять пробный груз из пластичного металла, крепить его с помощью электро сварки и навешивать на лопатки крыльчатки.) Затем частоту вращения ротора доводят до рабочей величины, измеряют амплитуды вибрации подшипников. Результа ты измерений, масса и радиус установки пробного гру за записывают в формуляр.
Потом пробный груз последовательно переносят в ос тальные точки окружности, и операция повторяется.
По результатам измерений строят график зависимо сти измерения амплитуды вибрации подшипника балан-
79