Гидродинамический демпфер опор

Гидродинамический демпфер опор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советск и к

Социалнсткческик

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 754141

+ (j (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 0З.04 78 (21) 2599847/25-28 (5! )М. Кл. с присоединением заявки №

F 16 F 7/00

Гооударстееииый комитет (23) Приоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.08.80. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 07 .08.80 (53 } УД К 621-752. .2 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Белоусов, И. Д. Эскин и Д. К. Новиков

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт имени академика С. П. Королева (7I) Заявитель (54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ДЕМПФЕР ОПОР

Изобретение относится к средствам для гашения колебаний и может быть использовано как демпфирующее устройство ротора турбомашины.

Известен гидродинамический демпфер опор, 5 состоящий из втулки, напрессованной на подшипник и установленной в корпусе с зазором посредством упругих стержней, причем втулка является вибратором (1! .

Недостатком демпфера является то, что он не позволяет регулировать демпфирующую способность, вследствие чего неэффективно работает в случае отклонения от расчетного режима.

По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к изобретению является гидродинамический демпфер опор, содержащий регулятор давления и вибратор (2).

В этом демлфере путем изменения статического давления масла в зазоре изменяется демпфирующая способность. Однако, это изменение незначительно, так как статическое давление масла мало по сравнению с динамическим, создаваемым при колебаниях вибратора, чтд не.,позволяет регулировать демпфирующую способность устройства таким образом, чтобы в зарезо нансных областях демпфирование было малым, а в резонансных — большим, к тому же демпфирующая способность этого демпфера изменяется только в зависимости от частоты вращения ротора и зависит от температуры смазочной жидкости.

Цель изобретения — расширение диапазона демпфирования. указанная цель достигается тем, что демпфер снабжен металлическими уплотт(ительными кольцами, двумя диаметрально расположенными и связанными с регулятором давления гидроцилиндрами с поршнями, на кажцом из которых

\ установлены два штока, взаимодействующие с соответствующими уплотнительными кольцами, и двумя датчиками перемещения вибратора, установленными в плоскости, перпендикулярной оси опоры, выходы которых связаны со входом регулятора давления.

На фиг. 1 представлен демпфер, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 — фронтальный, вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 33 75414 сечение А-А на фиг, 2; на фиг. 4 — конструкпия уплотнительного кольца.

Демпфер содержит втулку 1, которая является вибратором, напрессована на поДшипник

2 качения и установлена с зазором 3 во втулке 4, жестко связанной с корпусом 5 опоры, при этом во втулку 1 запрессован штифт 6, который с зазором вставляется в отверстие 7 крышки 8, закрывающей демпфер. Штифт 6 фиксирует. втулку 1 от вращения, оставляя ей 10 только свободу колебательного движения.

На втулке 1 выполнены две кольцевые канавки 9 и 10, в которые вставлены разрезные металлические уплотнительные кольца 11 и 12, в наружные цилиндрические поверхности !5 которых в двух диаметрально противоположных точках упираются штоки 13, 14 и 15, 16, кото рые проходят через отверстия во втулке 4 и упираются в тарелки поршней 17 и 18, перемещающихся в гидроцилиндрах 19 и 20. г0

Гидроцилиндры 19 и 20 расположены диаметрально в приливах 21 и 22 корпуса 5 опоры и закрспляются на нем с помощью фланцев 23 и24. Гидровилиндры 19 и 20 с помощью трубопроводов 25 и 26 связаны с регулятором 27. давления. Слив из гидроцилиндров осуществляется по трубопроводам 28 и 29. По этим трубопроводам масло подается обратно на вход в регулятор 27 давления. Малогабаритные датчики 30 и 31 неремешений установлены во втулке 4, З0 причем они расположены взаимно перпендикулярно в плоскости, перпендикулярной оси поддгипника.Датчик 30 расположен вертикально, а датчик 31 — горизонтально. Датчики вырабатывают сигналы, которые векторно складыва- ЗБ югся с помощью преобразователя 32. Следовательно результирующий сигнал пропорционален амплитуде колебаний. Этот сигнал подасгся на регулятор 27 давления.

Масло в демпферный зазор 3 подается через канал 33 и кольцевую канавку 34 в корпусе 5, а затем через сверления 35 во втулке 4.

Для того, чтобы при действии на кольца сдавливающих усилий от гидроцилиндров они сжимались, уь.еньшая свои радиальные габариты на требуемую величину, в замке колец 11 и

12 предусмо-рены зазоры 36 и 37, а для того, чтобы кольца не проворачивались, в канавке вибратора 1 предусмотрен штифт 38, Вибратор 1 вместе с подшипником 2 посажены на ротор 39, колебания которого необходимо погасить, O

Демлфер работает следующим образом.

При колебании вибратора 1 в демпферном зазоре 3 возникают гидродинамические силы вязкого трения, величина которых р" улируется в зависимости от амплитуды колебаний и за счеr которых гасятся колебания ротора 39.

Изменение гидродинамических сил осуществляется следующим образом.

Масло из регулятора 27 давления, в зависимости от величины сигнала, поступающего с преобразователя 32 и являющегося векторной суммой сигналов, поступающих с датчиков

30 и 31 перемещения, подается по трубопроводам

25 и 26 к гидроцилиндрам 19 и 20, в результате чего перемещаются поршни !7 и 18 гидроцилиндров, которые в свою очередь толкают штоки

13, 14, 15 и 16. В результате уплотнительные кольца 11 и 12 сжимаются или разжимаются.

При минимальном сигнале, соответствующем минимальной амплитуде колебаний, поршни

17 и 18 гидроцилиндров передвигают штоки

13, 14 и штоки 15 и 16 в такое положение, при котором уплотнительные кольца 11 и 12 полностью отжаты от внутренней цилиндрической. поверхности втулки 4. В этом случае демпферный зазор 3 совершенно не уплотнен по торцам, поэтому при колебаниях вибратора 1 масло вытесняется в торцы и демпфирующая в этом случае минимальна. При максимальном сигнале, соответствующем максимальной амплитуде коле5аний, поршни 17 и 18 гидроцилнндров отодвигаются (от центра опоры) на такое расстояние, при которой уплотнительные кольца 11 и 12 силой упругости прижимаются к цилиндрической поверхности втулки 1, В этом случае при колебаниях вибратора 1 масло будет перетекать по окружности и демпфирование будет максимальным. Перемещением поршней 17 и 18 из одного крайнего положения в другое изменяется демпфирующая способность, чем и обеспечивается значительное расширение диапазона регулирования демпфирующей способности (максимальное значение демпфирующей силы может в 50 раэ превышать минимальное).

Формула изобретения

Гидродинамический демпфер опор, содержащий регулятор давления и вибратор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона демпфирования, димпфер снабжен металлическими уплотнительными кольцами, двумя диаметрально расположенными и связанными с регулятором давления гидроцилиндрами с поршнями, на каждом из которых установлены два штока, взаимодействующие с соответствующими уплотнительными кольцами, и двумя датчиками перемещения вибратора, установленными в плоскости, перпендикулярной оси опоры, выходы которых связаны со входом регулятора давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3456992, кл. 308-9, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР Р 187454, кл. F 16 F 1111/ 0000, 1965 (прототип), 754}4}

А-А

0»а 90

5 аа

И

6

БНИИПИ Заказ 504}/8 Тираж 1095 Подписное

Филиал ППП "Патент", f. Ужгород, ул, Проектная, 4