Processus d’équilibrage et de machine à équilibrer pour unités de turbocompresseur dans les moteurs suralimentés

1. un processus de pondération pour les unités de turbocompresseur de moteurs suralimentés, comprenant : associant une unité turbocompresseur substantiellement complet et assemblé avec un dispositif de détection de déséquilibre, fournissant l’unité de turbocompresseur, tandis que dans l’engagement dudit dispositif de détection de déséquilibre, avec l’huile de graissage, en définissant le rotor de l’appareil de turbocompresseur en rotation par un flux d’air comprimé, alors que l’unité de turbocompresseur est livrée avec de l’huile lubrifiante et détection de déséquilibre dans l’unité de turbocompresseur tandis qu’il tourne ,caractérisé en ce quele boîtier de l’unité montés turbocompresseur est verrouillé fixement dans ledit dispositif de détection de déséquilibre, eten ce quelubrification huile fournie à l’unité de turbocompresseur est chauffé et comprimé à sensiblement la même température et pression, tel que prévu dans des conditions normales de l’unité de turbocompresseur.



2. un processus de pondération selon la revendication 1,caractérisé en ce quel’unité de turbocompresseur a été testée à deux vitesses de rotation différentes, auquel cas une détection de déséquilibre est faite à une vitesse de rotation inférieure et un test de la fonctionnalité est fait à une vitesse de rotation supérieure.



3. une machine à équilibrer pour les unités de turbocompresseur de moteurs suralimentés, comprenant : dispositif de détection de déséquilibre au moins un (2), un équipement auxiliaire (9) adapté pour associer une unité de turbocompresseur substantiellement complet et assemblé (7) avec ledit dispositif de détection de déséquilibre (2), un dispositif (20) pour nourrir le turbocompresseur (7) avec l’huile de graissage et un dispositif (23) pour fournir l’air comprimé pour le turbocompresseur (7) pour définir le rotor (11) de ladite unité (7) en rotation ,caractérisé en ce quea déclaré soutenir l’équipement (9) compose de moyens (12-14) pour verrouillage fixement le turbocompresseur (7), eten ce quedit le dispositif (20) d’alimentation d’huile de graissage compose de moyens de chauffage (21 a) et d’une pompe (22) pour conserver la température et la pression de l’huile lubrifiante nourri à sensiblement la même température et pression, tel que prévu dans des conditions normales.

4. une machine à équilibrer selon la revendication 3,caractérisé en ce quedit de verrouillage, constituent un premier et un second blocage support (12, 14) ayant respectifs et d’évacuation d’orifices (14, 17) pour la connexion avec la livraison et les tuyaux d’échappement (15, 18) de ladite huile de lubrification alimentant le dispositif (20) et avec les orifices d’entrée et de sortie (16, 19) de l’unité de turbocompresseur (7).



5. une machine à équilibrer selon la revendication 3,caractérisé en ce quedudit dispositif (23) pour fournir l’air comprimé est composé d’un régulateur de pression (25), adapté pour faire varier la vitesse de rotation des valeurs différentes turbocompresseur unité 7 à deux.


Description :

L’invention porte sur un processus d’équilibration et une machine à équilibrer pour unités de turbocompresseur de moteurs suralimentés, tels que les unités de turbocompresseur montées sur terre, marine et moteurs industriels.

On sait que pendant l’étape de montage initial et par la suite pendant les interventions de vérification et l’entretien sur les unités de turbocompresseur de différentes tailles, l’équilibrage est l’une des opérations plus importantes.

En fait, les rotors dans ces unités de turbocompresseur tournent à des vitesses de travail très élevée et par conséquent très étroites tolérances d’équilibrage sont requis.

Dans l’art connu équilibrage permet la détection des déséquilibres existants éventuellement par appareil nommé équilibrage de machines pour la dite andquot ; CORE ASSYandquot ; conçues pour faire fonctionner sur le rotor de l’appareil de turbocompresseur.

On sait que le rotor est la partie de l’unité de turbocompresseur, qui comprend la turbine utilisant les gaz d’échappement, le compresseur et l’arbre d’incrustation pour ces composants.

Dans ces machines d’équilibrage dit rotor est placé en rotation à une vitesse d’environ deux mille tours par minute par exemple, d’une ceinture.

Les déséquilibres détectés sont ensuite compenser, en éliminant les petites quantités de matériel par Manuel meulage ou fraisage, opération qui peut être effectuée aussi bien à la turbine et le compresseur de rotor.

Le rotor équilibré est ensuite monté dans son boîtier, au sein duquel le laitons de roulement, les bagues d’étanchéité huile et les conduits de lubrification sont disposés.

De la technique connu décrit ci-dessus présente des inconvénients importants.

Tout d’abord, les étapes de montage remplir effectuées après que l’opération d’équilibrage peut modifier l’état d’équilibre précédemment obtenu et dans certains cas même l’annuler.

En effet, pour pouvoir monter le rotor dans le boîtier mentionné précédemment, démontage du compresseur ou de la turbine de l’arbre d’incrustation doit tout d’abord exécutée, remontage ultérieur du ledit composant temporairement démontée étant alors nécessaire.

Clairement, ces opérations peuvent impliquer des variations qui sont inacceptables en raison de la très haute précision demandée à des unités de turbocompresseur d’équilibrage.

En outre, ceinture-conduite du rotor pendant l’opération d’équilibrage, de plus à la production de ces désagréments qui sont typiques des ceintures, donne lieu à des contraintes mécaniques en outre à ou dans tous les cas différents de ceux habituellement fourni quand c’est la turbine du rotor lui-même provoque la rotation de même : les conditions de fonctionnement durant l’étape d’équilibrage sont donc modifiées par rapport aux vrais.

Pour éviter ces inconvénients US-A-4 864 859 révèle une machine dans laquelle une unité presque complet et assemblé turbocompresseur est soumise à l’opération d’équilibrage et méthode.

L’unité est montée dans un dispositif de détection de déséquilibre par soufflet conduites disposé de telle sorte que le mouvement de l’unité de turbocompresseur substantiellement sans retenue dans toutes les trois directions spatiales. Rotation du rotor est assurée par un flux d’air dirigé sur les aubes de turbine pour accélérer le rotor à des vitesses de fonctionnement sensiblement normales. Les déséquilibres sont détectées en mesurant l’accélération maximale du boîtier de l’unité de turbocompresseur et l’angle de phase sous un angle prédéterminé de référence lors de l’accélération maximale se produit.

Ces méthode connue et machine évitant ainsi le démontage et remontage de l’unité du turbocompresseur et le résultat d’équilibrage n’est plus modifiable lorsque l’unité est réinstallée dans le moteur. Toutefois, ces méthode et la machine ne tiennent pas compte des déformations thermiques qui peuvent être responsables des balourds lorsque le turbocompresseur fonctionne dans le moteur.

Dans cette situation la tâche technique qui sous-tend la présente invention consiste à concevoir un processus d’équilibration et une machine à équilibrer capable d’éliminer sensiblement les inconvénients ci-dessus.

La tâche technique mentionnée est obtenue essentiellement par un processus d’équilibration et une machine à équilibrer pour unités de turbocompresseur dans les moteurs suralimentés, ayant les caractéristiques figurant dans les revendications figurant en annexe 1 et 3. Caractéristiques préférées et avantageuses sera apparents de réclamations restantes.

Les détails et avantages de l’invention seront mieux comprises de la description suivante d’un mode de réalisation préféré de l’invention donnée à titre non limitatif exemple en ce qui concerne les dessins annexés, dont :

  • Figure 1montre la machine de l’invention dans son ensemble ;

  • Figure 2montre schématiquement certains composants de la machine de la Fig. 1 ;

  • Figure 3illustre un appui et verrouillage du matériel inclus dans la machine de la Fig. 1, ainsi que l’huile alimentant le système prévu par le turbocompresseur ; et

  • Figure 4est un diagramme montrant les dispositifs pour l’huile alimentant la livraison de système et de l’air comprimé dans la machine de l’invention.


    Se référant aux dessins, le processus de pondération est comme suit.

    Au cours d’une étape initiale possible, précédent l’équilibrage du rotor d’une unité de turbocompresseur peut-être être fourni, de la même manière lorsqu’il se produit dans l’état de la technique. Dans ce cas, les déséquilibres du rotor sont détectés, dont le rotor est formé de la turbine utilisant les gaz d’échappement, le compresseur et l’arbre s’étendant entre la turbine et le compresseur et est séparé de tous ces composants avec lequel il est ensuite à assembler, en particulier dépourvu de l’enveloppe dans laquelle il est monté en partie.

    Puis les déséquilibres détectés sont compensées, afin d’obtenir éventuellement un rotor déjà équilibré.

    Quand le ci-dessus mentionné facultatif étape initiale est terminée, le procédé selon l’invention comporte des mesures préparatoires et les étapes de commande, le dernier n’est plus menée sur le rotor seul, mais dans l’ensemble unité turbocompresseur arrangé les conditions correspondant à celles des conditions normales d’utilisation, c'est-à-dire les conditions réellement présentes lorsque l’unité de turbocompresseur est associée à un moteur.

    Les étapes préparatoires consistent dans la présentation de l’unité de turbocompresseur pour un montage pratiquement complète ou d’assemblage qui comprend en particulier montage du rotor incrustation arbre dans le boîtier dans lequel, comme le sait, les laitons de roulements, bagues d’étanchéité huile et autres composants sont détenus.

    Par la suite, afin de parvenir à dit les conditions de fonctionnement réelles de l’unité de turbocompresseur, l’unité montés turbocompresseur est fournie avec l’huile à des températures et des pressions considérablement correspondant à celles des conditions d’exploitation du moteur auquel il doit être couplé.

    Enfin les étapes préparatoires sont effectuées en fournissant la turbine de l’unité du turbocompresseur à l’air comprimé.

    Livraison de l’air comprimé s’effectue à une pression adaptée pour imposer la rotation du rotor au moins à une première vitesse prédéterminée, sensiblement égal à 10 000 tours / minute par exemple, correspond à la valeur prévue destinée à détecter les déséquilibres en unité de ladite turbocompresseur.

    Lorsque cette étape d’exploitation est terminée, les déséquilibres possibles détectés et les interventions d’équilibrage (connu en soi), si nécessaire, exécutée, une seconde étape d’exploitation avantageuse peut-être être fournie.

    Au cours de cette deuxième étape, la roue de la turbine est alimentée à l’air comprimé à une pression très élevée, pratiquement la pression maximale disponible, afin d’imposer une deuxième vitesse de rotation du rotor qui est considérablement plus élevé que le premier, celui de trente mille tours par minute par exemple, ou même plus de

    Tout en conservant l’unité de turbocompresseur à la vitesse maximale ci-dessus, un vrai critère général de l’unité elle-même est effectué, la fonctionnalité de l’étanchéité et l’unité d’huile comme un être entier en particulier vérifié.

    La machine d’équilibrage exécutant le processus de l’invention est identifiée par le chiffre de référence1.

    Il comprend au moins un dispositif de détection de déséquilibre2, connue en soi, formé d’une plaque oscillant3pris en charge par 3 éléments déformables a monté sur colonnes amortissement des vibrations4. Transducteurs de vibration5fourni avec des épingles de palpeur5 aface à la plaque oscillant 3 sont en engagement avec ladite colonnes.

    Une cellule photoélectrique6permet la mesure de la vitesse de rotation d’une unité de turbocompresseur7qui sera soumis à l’équilibrage et vérifications de fonctionnement.

    La cellule photoélectrique 6 et les transducteurs de vibration 5 mettre fin à un processeur de commande électronique8.

    La machine 1 comprend une prise en charge de Luttre9adapté pour engager le turbocompresseur unité 7 à un corps en forme de boîte ou l’enveloppe10qui à son tour INTERMEDIAIRE prend en charge le rotor11après interposition de roulement laitons10 a.

    Le rotor, que l'on sache, comprend une turbine11 a,un arbre d’incrustation11 bet un compresseur11C.Généralement les deux premières composantes forment une seule pièce, tandis que le troisième volet est fixé à l’arbre 11 b par un écrou11d.L’incrustation arbre 11 b traverse le boîtier 10.

    En pratique, le turbocompresseur unité 7 est fixement verrouillé dans l’équipement auxiliaire 9 dans un état complètement assemblé en ce qui concerne les conditions d’utilisation normales d’exploitation.

    L’équipement auxiliaire 9 comprend une plaque d’arrêt12, situé à une position la plus basse, une paire de bornes13faisant corps avec le support de 12 et une seconde tranche de verrouillage14Situé à une position plus haute et susceptibles d’être fixés aux poteaux 13 par moyen de la vis13 a.

    La bride supérieure 14 est reliée à un tuyau de refoulement d’huile15dans le prolongement de laquelle se trouve un trou d’alimentation14 afourni avec un joint, pour figurer dans le Registre avec une porte d’entrée16formé dans le palier 10. De la même manière, le support inférieur 12 a un trou d’évacuation17dans le prolongement d’un conduit d’évacuation18, devant figurer dans le Registre avec un orifice de sortie19formé dans le palier 10.

    Le tuyau de refoulement 15 et le tuyau d’échappement 18 mettre fin à un dispositif d’alimentation20pour l’huile lubrifiante comprenant un réservoir 21 et une pompe de 22.

    Le réservoir 21 est équipé d’un réchauffeur de résistance 21 a et thermostats11 Aadapte pour garder la température de l’huile avec les valeurs correspondant sensiblement à ceux qui se produisent lorsque l’unité de turbocompresseur est associée à un moteur de 90° C, par exemple, ou de l’ordre de 70 à 90° C. De même, la pompe 22 est capable de maintenir la pression d’huile lubrifiante à des valeurs sensiblement correspondant aux valeurs spécifiques pour ledit moteur, par exemple l’ordre de 4 bars.

    Enfin, un dispositif d’administration de l’air comprimé23est fournie qui est adapté pour définir le 11 du rotor en rotation.

    Le dispositif d’administration de l’air comprimé compose d’une buse24Situé à proximité de la turbine, 11 a, un régulateur de pression25et une vanne solénoïde26pour couper ou activer le passage du flux d’air provenant d’un réseau de distribution d’air comprimé par exemple.

    Fonctionnement de la machine est comme suit.

    Lorsque le turbocompresseur toute unité 7 est assemblé, il est placé dans l’équipement auxiliaire 9 et fixement verrouillé qui y sont.

    Il faut pour que l’échappement d’huile trou 17 et approvisionnement trou 14 a de la première tranche de 12 secondes et support 14 respectivement être placée exactement au registre avec l’orifice d’admission de l’huile 16 et l’orifice de sortie d’huile 19 de turbocompresseur UNITE 7.

    L’huile de lubrification alimentant l’appareil 20 est ensuite définie dans l’opération, la température et la pression d’huile a dit être ajusté à des conditions normales de fonctionnement du turbocompresseur unité 7, c'est-à-dire lorsque ce dernier est associé à un moteur.

    Par la suite, en livrant l’air comprimé de la buse 24 la turbine 11 a est définie dans la rotation, puis le rotor 11 ainsi.

    La pression d’air est que telle ajusté que la vitesse de rotation détectée par la cellule photoélectrique 6 correspond à la première vitesse pour l’étape d’exploitation de détection de déséquilibre, a déclaré.

    Cette première vitesse peut être réglée sur une valeur élevée, pour les raisons d’être expliqué par la suite, et substantiellement, il est aussi haut que 10 000 tours / minute. La pression d’air pour atteindre cette vitesse peut être de l’ordre de quatre barres.

    À l’issue de l’opération d’équilibrage, le régulateur de pression d’air 25 est mis à son maximum à l’ouverture de position afin de fournir la buse 24 avec de l’air à la pression la plus élevée disponible.

    Par conséquent, le rotor de l’appareil de turbocompresseur tourne au plus grand nombre possible des révolutions dans les conditions réelles d’essai. Par exemple, une vitesse de rotation d’environ trente mille tours par minute ou plus sont accessibles avec une pression de huit barres substantiellement.

    Sous cette deuxième condition de vitesse maximale, que l’étanchéité à l’huile de l’unité de turbocompresseur est vérifiée ainsi que la fonctionnalité de même, donc un vrai test général est effectué sur le turbocompresseur elle-même.

    L’invention permet d’obtenir des avantages importants.

    L’unité de turbocompresseur est stabilisée à ses conditions de fonctionnement réelle parce qu’il y a un circuit de lubrifiant utilisé pour la même pression et les valeurs de température qui peuvent être trouvés pendant le fonctionnement normal de l’appareil, permettant également les déséquilibres qui peuvent être générés en raison de déformations de chaleur sont détectés, et parce que le rotor est déplacé par un courant d’air adressé à la turbine de la même manière que lorsque les gaz d’échappement mener le mouvement de la turbine.

    Vitesses de rotation élevées, souvent plus élevés que ceux possibles avant, peuvent être atteint, parce que les inconvénients en raison d’une action conduite différente de celle existant dans des conditions de travail normales ne sont pas présents, et parce qu’il existe une véritable lubrification.

    Doit être également pris note du fait que, puisque l’effet centrifuge des balourds est proportionnelle à la vitesse de rotation à la place, verifications beaucoup plus exactes peuvent être obtenues et aussi plus conforme à ce qui se passe réellement pendant le fonctionnement normal. Juste à titre indicatif, correspondant à un millième de gramme de déséquilibres peuvent être détectées.

    En outre, le système de turbocompresseur est en équilibre après que le rotor a été monté dans le boîtier respectif et donc l’état d’équilibre atteint ne peuvent pas subir plus longtemps les modifications et changements.

    Dans cette situation, un critère général vrai immédiat de l’unité de turbocompresseur en faisant tourner, à la fin, à sa vitesse maximale est également possible et est très avantageux aussi.