|
Задача гемпературонезависимого центрирования встречается при посадке на валу ро горов турбин, центробежных и осевых компрессоров и других агрегатов. Если температура ротора высока (рабочие диски турбин) или роторы изготовлены из легкого сплава (центробежные и аксиальные компрессоры), то на посадочном поясе образуется зазор, приводящий к дисбалансу и биениям ротора. У быстроходных роторов зазор увеличивается еще под действием центробежных сил, вызывающих напряжения растяжения, наибольшие у отверстия ротора. В таких случаях необходимо нейтрализовать влияние и температуры, и сил инерции.
Эффективным средством является охлаждение роторов. Этот прием широко применяют в газовых турбинах. Охлаждающий воздух, отбираемый из первых ступеней компрессора, омывает рабочие диски, после чего вводится в общий газовый тракт турбины. Охлаждение роторов паровых турбин затруднительнее.
Способы температуронезависимого центрирования насадных деталей. При ступенчатом центрировании ротор при сборке центрируется на валу внутренней поверхностью отверстия. В рабочем состоянии, когда диаметр ступицы увеличивается, центрирование осуществляют буртики колец, охватывающие ступицу с обеих сторон. В промежутке между крайними положениями ротор децентрирован, что может вызвать появление опасных вибраций.
Многоступенчатое центрирование осуществляют с помощью гребенчатых дисков с зазорами, последовательно увеличивающимися к периферии По мере нагрева и увеличения размеров ступицы вступают последовательно в действие новые гребешки, благодаря чему центрирование сохраняется на всех стадиях нагрева. Иногда применяют установку между валом и ступицей пружинных С-образных колец. В данном случае возможны смещения ротора относительно вала в пределах упругой деформации колец и, как следствие, радиальное и осевое биение ротора.
Лучевое центрирование осуществляют боковыми гранями шлицев, плоскости которых сходятся на оси вала. При равномерном нагреве деталей и осесимметричном растяжении ступицы центробежными силами соблюдается геометрическое подобие системы, в силу чего центрирование сохраняется при любых условиях работы. Практически тот же результат получается при обыкновенных прямобочных шлицах с центрированием по рабочим граням. Отклонения от правильного центрирования тем меньше, чем тоньше шлицы, т. е. чем больше их число.
При посадке на вал деталей с длинными ступицами следует считаться также с изменением осевых размеров ступицы. При нагреве, симметричном в экваториальной и меридиональной плоскостях, каждая точка детали перемещается по лучам, исходящим из геометрического центра детали.
Наиболее правильно расположить центрирующие элементы в меридиональной плоскости симметрии детали по радиусам, сходящимся на оси.
| 
