CN108131421A - 一种具有异型小孔的弹性环式挤压油膜阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油膜阻尼器，具体涉及一种具有异型小孔的弹性环式挤压油膜阻尼器，包括阻尼器外环、弹性环及阻尼器内环，弹性环位于阻尼器内环和阻尼器外环之间，弹性环上设有异型流通小孔，弹性环的内外表面上设有交错分布的凸台；凸台的宽度为整个弹性环弧长的五十分之一至五十分之二；阻尼器内环和弹性环的端面底部开有半圆孔，半圆孔用于通过止转定位螺栓限制二者之间的相对转动。具有异型孔结构和分布的弹性环结构，通过在弹性环表面增加通流小孔，可以有效改善阻尼器内油膜的润滑状况，从而提高弹性环式挤压油膜阻尼器工作的稳定性；经过优化设计的孔型以及小孔分布可以有效增加节流阻尼，从而提高阻尼器的性能。
Description
技术领域：
本发明涉及一种油膜阻尼器，具体涉及一种具有异型小孔的弹性环式挤压油膜阻尼器。
背景技术：
二十世纪六七十年代以来，随着航空、航天及舰船动力装置能量密度、比功率的日益提高，转子***需要稳定、可靠的工作在更高的转速下，因而对转子***的稳定性以及可靠性提出了更高的要求。挤压油膜阻尼器可以显著的降低转子在过临界时的振动幅值，使得高速运行的旋转机械可以平稳快速的通过临界并达到其工作转速，在燃气轮机以及航空发动机上有着广泛的应用。传统的挤压油膜阻尼器在静偏心较大以及受到较大载荷的瞬态冲击时体现出较强的非线性，使得***出现双稳态，非协调进动等非线性行为，从而危害***的稳定运行。在传统阻尼器中加入特殊设计的弹性环式结构，使得阻尼器具有一定的自调心能力，从而可以有效的改善传统阻尼器的非线性，提高转子***的稳定性，使得油膜阻尼器得到更为广泛的应用。
发明内容：
本发明的目的是提供一种具有异型孔结构的弹性环式挤压油膜阻尼器，工作过程中弹性环可适应转子的振动发生相应变形，吸收振动能量从而加强其抗冲击的能力，提高阻尼器的稳定性；此外弹性环与阻尼器内、外环之间存在摩擦作用，可以提高阻尼器的阻尼性能。
本发明采用的技术方案为：一种具有异型小孔的弹性环式挤压油膜阻尼器，包括阻尼器外环、弹性环及阻尼器内环，所述弹性环位于阻尼器内环和阻尼器外环之间，弹性环上设有异型流通小孔，弹性环的内外表面上设有交错分布的凸台；阻尼器内环与阻尼器外环均为具有较大刚度的筒状结构。
进一步地，所述异型流通小孔的孔型为渐扩型、收缩型、普通型或缩放型。
进一步地，所述异型流通小孔在弹性环的表面分布形式为单孔型、轴向双孔型，周向双孔型或四孔型。
进一步地，所述凸台的宽度为整个弹性环弧长的五十分之一至五十分之二。
进一步地，所述弹性环上凸台的数量为6至18个。
进一步地，所述凸台的高度为0.2毫米至0.5毫米。
进一步地，所述阻尼器内环和弹性环的端面底部开有半圆孔，半圆孔用于通过止转定位螺栓限制二者之间的相对转动。
本发明的有益效果：具有异型孔结构和分布的弹性环结构，通过在弹性环表面增加通流小孔，可以有效改善阻尼器内油膜的润滑状况，从而提高弹性环式挤压油膜阻尼器工作的稳定性；另一方面，经过优化设计的孔型以及小孔分布可以有效增加节流阻尼，从而提高阻尼器的性能。可应用于工业、舰船及航空航天等燃气轮机相关领域，同时也可应用于具有特殊要求的高速旋转机械领域，包括军事、能源、电力、交通、环保等方面。
弹性环为内外凸台交错分布的筒状结构，其位于阻尼器内外环之间，内凸台与阻尼器内环的外表面配合，外凸台与轴承外环的内表面配合；弹性环表面具有特殊设计的小孔结构；弹性环上通孔可以为普通型，也可以是渐缩型或渐扩型，孔型参数根据阻尼器的工作参数进行设计；单个油膜段内，弹性环上的小孔一般为1-4个，多个数量的小孔的分布可以是均匀的，也可以是非均匀的；弹性环内凸台与阻尼器内环外表面配合采用过渡配合，弹性环外凸台与阻尼器外环内表面为间隙配合；阻尼器内环、阻尼器外环和弹性环的中截面底部开设圆孔，通过止转定位螺钉限制三者之间的相对转动。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A的局部放大图；
图3是本发明中弹性环的结构示意图；
图4是本发明中阻尼器内环的结构示意图；
图5是实施例二中渐扩型异性流通小孔的结构示意图；
图6是实施例二中收缩型异性流通小孔的结构示意图；
图7是实施例二中普通型异性流通小孔的结构示意图；
图8是实施例二中缩放型异性流通小孔的结构示意图；
图9是实施例三中异性流通小孔呈单孔型分布示意图；
图10是实施例三中异性流通小孔呈轴向双孔型分布示意图；
图11是实施例三中异性流通小孔呈周向双孔型分布示意图；
图12是实施例三中异性流通小孔呈四孔型分布示意图。
具体实施方式：
实施例一
如图1至图4所示，一种具有异型小孔的弹性环式挤压油膜阻尼器，包括阻尼器外环1、弹性环2及阻尼器内环3，所述弹性环2位于阻尼器内环1和阻尼器外环3之间，弹性环2上设有异型流通小孔4，弹性环2的内外表面上设有交错分布的凸台5；阻尼器内环3与阻尼器外环1均为具有较大刚度的筒状结构；所述弹性环2上凸台5的数量为6至18个；所述凸台5的高度为0.2毫米至0.5毫米；所述凸台5的宽度为整个弹性环2弧长的五十分之一至五十分之二；所述阻尼器内环3和弹性环3的端面底部开有半圆孔6，半圆孔6用于通过止转定位螺栓限制二者之间的相对转动。
实施例二
如图5至图8所示，在实施例一的基础上，所述异型流通小孔4的孔型为渐扩型、收缩型、普通型或缩放型。
实施例三
如图9至图12所示，在实施例一的基础上，所述异型流通小孔4在弹性环2的表面分布形式为单孔型、轴向双孔型，周向双孔型或四孔型。
所示阻尼器外环1一般与鼠笼过盈装配，阻尼器内环3通过法兰连接在轴承座上；阻尼器内环3表面设置周向供油槽并开有供油孔； 弹性环2的内凸台与阻尼器内环3的外圈配合，其外凸台与阻尼器外环1的内圈配合；弹性环2表面的异型通流小孔4的类型以及分布根据设计要求选择；所示弹性环的内凸台和外凸台个数相同，且至少为4个，内凸台和外凸台沿圆周方向均匀交错排列；所示弹性环2与阻尼器内环3之间的配合采用过渡配合，弹性环2与阻尼器外环1之间采用间隙配合。
Claims (7)
1.一种具有异型小孔的弹性环式挤压油膜阻尼器，其特征在于：包括阻尼器外环（1）、弹性环（2）及阻尼器内环（3），所述弹性环（2）位于阻尼器内环（1）和阻尼器外环（3）之间，弹性环（2）上设有异型流通小孔（4），弹性环（2）的内外表面上设有交错分布的凸台（5）。
2.根据权利要求1所述的一种具有异型小孔的弹性环式挤压油膜阻尼器，其特征在于：所述异型流通小孔（4）的孔型为渐扩型、收缩型、普通型或缩放型。
3.根据权利要求1所述的一种具有异型小孔的弹性环式挤压油膜阻尼器，其特征在于：所述异型流通小孔（4）在弹性环（2）的表面分布形式为单孔型、轴向双孔型，周向双孔型或四孔型。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种具有异型小孔的弹性环式挤压油膜阻尼器，其特征在于：所述凸台（5）的宽度为整个弹性环（2）弧长的五十分之一至五十分之二。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种具有异型小孔的弹性环式挤压油膜阻尼器，其特征在于：所述弹性环（2）上凸台（5）的数量为6至18个。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的一种具有异型小孔的弹性环式挤压油膜阻尼器，其特征在于：所述凸台（5）的高度为0.2毫米至0.5毫米。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的一种具有异型小孔的弹性环式挤压油膜阻尼器，其特征在于：所述阻尼器内环（3）和弹性环（3）的端面底部开有半圆孔（6），半圆孔（6）用于通过止转定位螺栓限制二者之间的相对转动。
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Cited By (1)
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| CN116050193A (zh) * | 2023-04-03 | 2023-05-02 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种提高弹性环高周疲劳寿命的阻尼孔布局方法 |
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2017
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