Патент на изобретение №2175411
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ИЗНОСА ПОДШИПНИКА ТУРБОНАСОСНОГО АГРЕГАТА
(57) Реферат: Изобретение относится к турбонасосостроению. Способ диагностики износа подшипника турбонасосного агрегата, работающего на перекачиваемом компоненте, основан на контроле параметров гидравлического тракта подшипника. При эксплуатации контролируют отношение давления в полости подшипника к давлению в полости высокого давления с измерением величины падения отношения давлений от первого включения агрегата до момента диагностической проверки. При использовании изобретения достигается повышение достоверности результатов и облегчение автоматизации процесса диагностики. 1 ил. Изобретение относится к турбонасосостроению и может найти применение в турбонасосных агрегатах для диагностики состояния подшипников в процессе эксплуатации. Известен способ диагностики износа состояния подшипника турбонасосного агрегата по замеру вибрации корпуса агрегата (см. “Техническая диагностика”, Трубы 1 Всесоюзного совещания по технической диагностике, “Наука”, М., 1972, с. 69…73). Однако известный способ применим только на тихоходных машинах с малыми вибрациями окружающих агрегатов. Он же не применим на ЖРД, где из-за повышенных вибраций окружающих агрегатов (например, камеры сгорания) будет большое влияние их на вибрации корпуса турбонасосного агрегата, что дает ложную информацию о вибрациях самого агрегата. Известен способ диагностики износа подшипника турбонасосного агрегата, основанный на замере температуры подшипника во время работы (см. книгу Н.Н. Сиротин и Ю. М.Коровкин “Техническая диагностика авиационных газотурбинных двигателей”, “Машиностроение”, М., 1979, с. 197…199). Недостатком известного способа является низкая достоверность результатов диагностики и не пригодность для использования в агрегатах транспортирующих криогенные жидкости, которые одновременно используются для смазки и охлаждения подшипника. При интенсивной прокачке смазывающего и охлаждающего компонента (например, керосина) будет обеспечиваться интенсивный теплосъем с подшипника и даже при повышенном износе показания датчика температуры не будут отражать истинную картину износа, что снижает достоверность диагностики. В случае прокачки агрегатом криогенного компонента (жидкий кислород, жидкий азот), когда температура минусовая, известный способ диагностики вообще становится непригодным. Цель изобретения – повышение достоверности диагностики и облегчение автоматизации. Эта цель достигается тем, что в турбонасосном агрегате для подшипника, работающего на перекачиваемом компоненте, обеспечивают контроль параметров гидравлического тракта подшипника и при эксплуатации контролируют отношение давления в полости подшипника к давлению в полости высокого давления с измерением величины падения отношения давлений от первого включения агрегата до момента диагностической проверки. Способ поясняется чертежом. На валу 1 установлена крыльчатка 2 насоса, упорный подшипник 3 и диск 4 бустерного устройства. В корпусе 5 закреплено торцевое уплотнение 6 и радиальные уплотнения 7, 8, 9, изготовленные, например, из фторопласта. Трубопровод 10 высокого давления снабжен манометром 11 замера давления, а трубопровод 12 подвода компонента к подшипнику 3 и бустеру 4 снабжен настроечный шайбой 13 и манометром 14. В процессе работы турбонасосного агрегата под действием радиальной силы ротор смещается в направлении, перпендикулярном оси. При этом сначала происходит увеличение эксцентриситета щелей в уплотнениях, а затем и врезание деталей ротора во фторопласт 7, 8, 9 и последующий износ уплотнений. Увеличение эксцентриситета щелей приводит к увеличению расхода жидкости через щель. Рост расхода продолжается и при износе уплотнений. Изменение расхода жидкости через трубопровод 12 фиксируется настроечной шайбой и манометром 14. То же самое будет происходить при наличии осевой силы и осевом износе подшипника 3. При этом будет износ уплотнения 6 и увеличенный расход в этом направлении. Следовательно, при изменении геометрии тракта подшипника при износе его здесь изменяются расходные характеристики тракта подшипника, которые фиксируются контрольной аппаратурой на любом этапе контроля и сравниваются с параметрами в момент начала работы. Ни вибрационное состояние корпуса, ни температура здесь не являются помехой для контроля конкретных параметров, которые можно связать с системой автоматики. Эти факторы и обеспечивают достижение поставленной цели. Способ внедрен и экспериментально проверен. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 24.09.2003
Извещение опубликовано: 10.03.2005 БИ: 07/2005
|
||||||||||||||||||||||||||
