DE3509089A1

DE3509089A1 - Automatische auswuchtvorrichtung

Info

Publication number: DE3509089A1
Application number: DE19853509089
Authority: DE
Inventors: Elmar Voldemarovi&ccaron; Tallin Saa; Juri Loitovi&ccaron; Sarandi; Jaan Voldemarovi&ccaron; Tamm; Aleksei Nikolaevi&ccaron; Tjumanok
Original assignee: TALLINSKIJ POLITECHNICESKIJ INSTITUT; Tallinsky Politekhnichesky Institut; Tallinskij Politechni&ccaron eskij Institut Tallin
Current assignee: TALLINSKIJ POLITECHNICESKIJ INSTITUT; Tallinsky Politekhnichesky Institut; Tallinskij Politechni&ccaron eskij Institut Tallin
Priority date: 1984-09-24
Filing date: 1985-03-14
Publication date: 1986-04-03
Also published as: DE3509089C2

Description

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Technik des statischen und dynamischen Auswuchtens von Maschinen und Konstruktionen, genauer betrifft sie eine automatische Auswuchtvorr ichtung Die Erfindung kann zum Auswuchten von Rotoren, insbesondere von Manlaggregaten, beispielsweise Desintegratoren vorteilhaft verwendet werden.
Bekannt ist eine Auswuchtvorrichtung (US-PS Nr.2405404, NPK 94 - 593, 1946), die eine vertikale Welle, eine Scheibe und Auswuchtlasten in Gestalt von Pendeln enthält, die an der Scheibe angelenkt sind. Beim Umlauf des Rotors mit einer überkritischen Winkelgeschwindigkeit findet eine Selbstzentrierung des Rotors statt. Die Auswuchtlasten nehmen eine solche Stellung ein, daS sicn der Massenmittelpunkt zur Drehachse hin verschiebt und hierdurch die Xotorunwucht verringert wird.
Jedocn kann die bekannte Vorrichtung bei horizontaler Wellenanordnung nicht zur Anwendung gelangen, weil in diesem Fall ein Aufschaukeln der als Pendel ausgebildeten Auswuchtmassen durch die Schwerkraft hervorgerufen wird. Das Schwingen der Lasten verstimmt nun das Rotorauswuchten.
Bekannt ist eine Auswuchtvorrichtung (DB-PS Nr. 2911561, IPK G 01 M 1/56, 1978), die eine Welle und einen ringförmigen Kanal enthält, der mit einem Medium und als Kugeln ausgebildeten Auswuchtelementen gefüllt ist. Das spezifische Gewicht des Mediums über steigt das spezifische Gewicht der Au9wuchtelemente. Beim Umlauf des Rotors mit einer überkritischen Winkelgeschwindigkeit bewegt sich die sonwere Flüssigkeit im Kanal nach der entfernt liegenden beite nin, wodurch das Auswuchten des Rotors verbessert wird. Zugleich verdrängt die Flüssigkeit die leicsiteren Kugeln, die sich nach der entgegengesetzten Seite hin bewegen, wodurch die Lxotorauswuchtung verschlechtert wird0 Die Kammer ohne Kugeln stellt eine automatische Auswuchtvorrichtung nach Leblanc dar (Den Hartog 1,Oszillationu, ., 1972) (Den Hartog).
Eine Analyse dieser Auswuchtvorrichtung ist in einem Werk von A. Tjumanok "Über die Restunwucht beim automatischen Auswuchten von Rotoren'*, "Berichte des Tallinner polytechnischen Instituts", Nr. 393, 1996> SS.139 - 146, vorgenommen worden, wo eindeutig nachgewiesen ist, daß die Leblanc--Vorricatung gegenüber anderen Auswuchtvorrichtungen weniger effektiv sei. Die bekannte Lösung steht der beblano-Vorricntung infolge der gegenläufigen Bewegung von Flüssigkeit und Kugeln an ihrer Effektivität noch mehr nach.
Bekannt ist eine Auswuchtvorrichtung (US-PS Nr. 3696dd, NPK 74 - 573, 1972), die eine ringförmige Kammer enthält, die am Rotor gleichachsig mit der Welle angebracht und teilweise mit einer zäher Plüssibkeit gefüllt ist, in der sich als Kugeln ausgebildete Auswuchtelemente befinden. Beim Umlauf des Rotors mit einer überkritischen Geschwindigkeit findet eine Selbstzentrierung des Kotors statt. Die Kugeln rollen in der ringförmigen Kammer in der zur Verlagerung des Massenmittelpunktes entgegengesetzten Richtung, wodurch das Auswuchten des Rotors verbessert wird. Für die normale Funktion der Vorrichtung sollen sich die Kugeln über die periphere Oberfläcne des ringförmigen Genäuses leicht und ungehindert bewegen können. Jedoch werden bei längerem Betrieb die bei der Kugelabnutzung anfallenden Produkte, die Sedimente der zähen Flüssigkeit und des staubes unter der Fliehkraftwirkung auf der peripheren Kammeroberfläche, d.h. auf derjenigen Oberfläche , über die die erwähnten Kugeln zu rollen haben, abgeschieden. Dies erschwert das Rollen der Kugeln, und die Effektivität des automatischen Auswuchtens nimmt schroff ab.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine autumatische Auswuchtvorrichtung zu schaffen, deren konstruktive Ausführung es erlauben würde, die Effektivität des Rotorenauswuchtens bei längerem Betrieb in einem verstaubten medium zu erhöhen.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einer automatischen Auswuchtvorrichtung, die eine ringförmige Kammer enthält, die am Rotor gleichachsig mit der Welle angebracht und teilweise mit einer zähen Flüssigkeit gefüllt ist, in der sich als Kugeln ausgebildete Auswuchtelemente befinden, erfindungsgemäß die Kammer mit zwei Ringen versehen ist, die an der Außenwand der Kammer auf deren Innenseite mit einem Axiatabstand zwischen ihnen angebracht sind, dessen Größe kleiner als die Größe der Auswuchtelemente ist, wobei die LIlnenClächen der Ringe kegelig ausgebildet und mit ihrem gröberen Halbmesser dem Axialabstand zugekehrt sind.
Zweckmäßigerweise wird die Vorrichtung mit mindestens zwei Elementen zum Grobauswuchten des Rotors ausgestattet, die außerhalb der Kammer auf der Innenseite mit der Möglichkeit einer bewegung an einem Kreis angebracht sind, wobei ein jedes element mit einer Fixiereillheit zur Fixierung desselben in der jeweils erforderlichen stellung versehen ist.
Die vorliegende Erfindung gestattet es, die Vibrationsamplitude des Rotors um ein 3 bis 4faches zu verringern, die Betriebsdauer der Vorrichtung dagegen zu verlängern.
Im folgenden wird die Erfindung durch ein konkretes Ausführungsbeispiel derselben unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert; in den Zeichnungen zeigt: Fig.-l den Radialschnitt der automat ischen Auswuchtvorrichtung; Fig.-2 den Querschnitt der automat ischen Auswuchtvorrichtuag.
Die erfindungsgemäße automatische Auswuchtvorrichtung enthält eine ringförmige Kammer 1 (Fig.l), die in einem in einem Rotor 3 ausgeführten Sitz 2 gleichachsig mit einer Welle 4 angeordnet ist. Die Kammer 1 ist mit einer zähen Flüssigkeit 5 teilweise gefüllt und mit einem Deckel 6 abgedeckt, in dem eine Bohrung 7 vorgesehen ist, durch welche die Kammer 1 mit der Flüssigkeit 5 gefüllt wird. In der Kammer 1 befinden sich Auswucntelemente in Gestalt von Kugeln 8.
Die Kammer 1 ist mit zwei Ringen 9 versehen, die an ihrer Außenwand auf deren Innenseite angebracht sind. Die Ringe 9 sind mit einem Axialabstand 10 relativ zueinander angebracht, dessen Größe kleiner als die Größe der Auswuchtelemente ist, so daß ein Kanal zum Ansammeln der Abnutzungsprodukte der Kugeln d und des Sediments gebildet wird. Die Innenflächen 11 der Ringe 9 sind kegelig ausgebildet und mit ihrem größeren Halbmesser dem Axialabstand 10 zugekehrt.
Die Kammer 1 wird im Sitz 2 mit Hilfe einer Fixiereinrichtung 12 beispielsweise einem elastischen Rin fixiert.
Die Vorrichtung enthält ferner mindestens zwei Elemente 13 zum Grobauswuchten des Rotors 3, die ausserhalb der Kammer 1 an einem Kreis verschiebbar angebracht sind. Sie stützen sich gegen einen Bund 14 ab, der am Deckel 6 vorgesehen ist. Die Elemente 13 werden in der vorgegebenen Stellun mit Hilfe einer Fixiereinheit fixiert, die beispielsweise aus einer elastischen Blattfeder 15 und einer Druckschraube 16 besteht, wobei das gebogene Ende der Feder 15 mit einem Vorsrrunft 17 des Rotors 3 in Berührung steht.
Die automatische Auswuchtvorrichtung arbeitet auf folgende Weise. Die ringfurmiase Kaminer 1 wird mit einer zahen vlüssigkeit)beispielsweise Iransmissionsöl gefüllt. Beim Umlauf des Rotors 3 beginnen die Kugeln 8, indem sie durch die Kräfte der zähen Flüssigkeit 5 mitgerissen erden, in der Kammer 1 zu rotieren. Damit die Kueln 8 sich in die jeweils erforderliche Stellung leicht und ungehindert bewegen können, stützen sie sich gegen die Kegelflächen an den Ringen 9, die dafür sorgentdass sich die Abnutzungsprodukte der Kugeln 8 und des Sediments in dem vom Axialabstand 10 gebildeten Kanal ansammeln.
Für die Funktion der automatischen Auswuchtvorrichtung soll der Rotor 3 mit einer lwinkelgeschwindi;fkeit umlaufen, die die kritische Drehzahl des Rotors 3 übersteigt. In diesem Fall findet eine Selbstzentrierung des Rotors 3 statt. Bei überkritischen Drehzahlen des Rotors 3 nehmen die Kugeln 8 eine Stellung ein, die das Auswuchten des Rotors 3 korrigiert (siehe beispielsweise Den tiartog "Oszillation", moskau, 1972 und A.X. Tjumanok "Uber die Restunwucht beim automatischen Auswuchten von Rotoren", Berichte des Tallinner polytechnischen Instituts, Nr. 393, 1976, SS. 139-146). Der Korrekturgrad wird um so hoher sein, leichter und ungehinderter die Kugeln 8 über die Kugeln flächen der zunge 9 rollen werden, also hängt der Korrekturgrad auch von der Reinheit derselben ab, die durch die Abscheidung der Abnutzungsprodukte der Kugeln 8 und des Sediments im Axialabstand 10 gewährleistet wird. Beim Umlauf des Rotors 3Zbeispielsweise des Rotors eines Mahlaggregats, entsteht eine veränderliche Unwucht, die durch die Lage der Kugeln 8 kompensiert wird. Bei längerem Betrieb aber kann eine erhebliche Unwucht entstehen, die lurch die Lage der Kugeln 8 schwer kompensierbar ist. In diesem Fall muss der rotor 3 zum Stehen gebracht und durch eine Verstellung der Grobauswuchtungselemente 13 ausgewuchtet werden, wobei die Grobauswuchtunselemente mit Hilfe der Feder 15 und der Druckschraube 16 zu fixieren sind.
Somit gestattet die vorliegende Erfindung es, die Vibrationsamplitude des rotors 3 und die auftretenden dynamischen Kräfte zu verringern. Dies r9ewährleistet einen Betrieb der Vorrichtung während einer langen Zeit. Ausserdem ist die Möglichkeit eines Grobauswuchtens durch die verstellbaren Elemente 13 vorgeserien, die ohne Abnahme der Rotoren 3 unmittelbar am Betriebsort durchgeführt werden kann, wodurch die Stillstandszeit der Ausrüstungen verkürzt wird.
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Claims

AUTOMATISCHE AUSWUCHTVORRICHTUNG PATENTANSPRÜCHE 1. Automatische Auswuchtvorrichtung, die eine ringförmige Kammer (1) enthält, die an einem Rotor (3) gleichachsig mit einer Weile (4) angebracht und teilweise mit einer zäher Flüsigkeit (5) gefüllt ist, in der sich Auswuchtelemente in Gestalt von Kugeln (8) befinden, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, das die Kammer (1) mit zwei Ringen (9) versehen ist, die an der Außenwand der Kammer auf deren Innenseite mit einem Axialabstand (10) zwischen ihnen angebracht sind, dessen Größe einer als die Größe der Auswuchtelemente ist, wobei die Innenflächen der Ringe (9) kegelig ausgebildet und mit ihrem größerem Halbmesser dem Axialabqtand (10) zugekehrt sind.
2. Automatische Auswuchtvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t durch mindestens zwei Grobauswachtungselemente (13)des Rotors (3), die außerhalb der Kammer (1) auf der Innenseite mit der Möglichkeit einer Bewegung an einem Kreis angebracht sind, wobei ein jedes element (13) mit einer Fixiereinheit zur Fixierung desselben in der jeweils erforderlichen Stellung versehen ist.