Устройство для обеспечения устойчивости вращающихся с большой скоростью роторов турбин

Устройство для обеспечения устойчивости вращающихся с большой скоростью роторов турбин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

М 67304

Класс 14с, »/p

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П. Л. Капица

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ

ВРАЩАЮЩИХСЯ С БОЛЬШОЙ СКОРОСТЬЮ РОТОРОВ

I ТУРБИН

Заявлено 16 сентября 1938 г. за № 18882(31458О) в Главкислород

Изобретение касается устройства для обеспечения устойчивости вращающихся с большой скоростью роторов турбин, турбокомпрессоров, турбодетандеров и т. п. с применением добавочного подшипника, движение которого находится под действием сил реакции, возникаюших в результате колебаний вала.

Известно, что даже при превышении критической скорости устойчивость врашающихся роторов турбин и т. п. систем при обычной конструкции нарушается, причем неустойчивость возрастает еще более по мере возрастания плотности среды, в которой ротор вращается.

В описываемом устройстве полная устойчивость вра1цаю1цегося ротора обеспечивается при помощи особого демпфера, вызываюшего силы реакции, действующие тем сильнее, чем больше амплитуды поперечных колебаний вала.

На фиг. 1 изображен вертикальный разрез устройства для обеспечения устойчивости вращающихся с большей скоростью роторов турбин; на фиг. 2 — то же, в другой форме выполнения.

Вал 1 с консольно-укрепленным на нем ротором 2, помимо двух жестко укрепленных в станине подшипников 8 и 4, снабжен добавочным, лучше всего шариковым, подшипником 5, обойма 6 которого выполнена невра1цаю1цейся в держателе 7.

Демпфирующим агентом устройства является жидкая вязкая среда, например масло или т. п. жидкость.

Для этого держатель 7 подшипника 5 снабжен цилиндром 10, погруженным в наполненный маслом кольцевой стакан 11, концентрически окружающий вал 1. При достаточной глубине погружения цилиндра 10 держателя 7 в масло и соответствующем диаметре стакана 11 можно получить полное демпфирование вибраций вала 1. № 67304

Регулирование здесь можно производить, во-первых, подбором вязкости масла, во-вторых, изменением величины поверхности части цилиндра 10 и путем изменения уровня масла в стакане.

По мере возрастания поперечных колебаний вала сопротивление жидкости движению цилиндра 10 возрастает пропорционально возрастанию вызывающих движение сил.

В форме выполнения устройства, изображенной на фиг. 2, демпфирующее усилие создается за счет токов Фуко, возникающих в связанном с обоймой б добавочного подшипника 5 металлическом держателе 7, при движении его в магнитном поле электромагнитов 12, благодаря весьма значительным мгновенным скоростям колебаний вала.

Электромагниты 12 могут быть расположены в количестве трех, четырех или более штук равномерно по окружности или же образовать сплошные кольцевые полюсы.

Предмет изобретения

1. Устройство для обеспечения устойчивости вращающихся с большой скоростью роторов турбин, турбокомпрессоров, турбодетандеров и т. п. с применением добавочного подшипника, движение которого находится под действием сил реакции, возникающих в результате колебаний вала, отличающееся применением демпфера, вызывающего силы реакции, возрастающие, начиная от нуля, с увеличением амплитуды поперечных колебаний вала.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве демпфера применен цилиндр, погруженный в кольцевой стакан с маслом или тому подобной жидкостью, каковой цилиндр укреплен на невращающейся обойме добавочного подшипника.

3. Форма выполнения устройства по п. 1, отл и ча ющ а я ся тем, что в качестве демпфера применен металлический держатель, помещенный в магнитном поле электромагнитов, с целью использования возникающих токов Фуко для создания эффекта демпфирования.

¹ 67304

Объем 035 изд л

Цена 5 коп. 20 Ъ III — 62 г. Формат бум. 700(108 /i .

Поди. к печ. 20/Ч вЂ” г.

3ак. 2477/7

ЦБТИ при Комитете по делам изобретен етений и отк ытий при ри Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасскии пер., д. 7 . . 26.

Типография, пр. Сапунова, 2.

К Корретор Л Я БP

Редактор В. П. Головкин скреп