CN109185387A - 弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台 - Google Patents

弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台 Download PDF

Info

Publication number
CN109185387A
CN109185387A CN201811218037.6A CN201811218037A CN109185387A CN 109185387 A CN109185387 A CN 109185387A CN 201811218037 A CN201811218037 A CN 201811218037A CN 109185387 A CN109185387 A CN 109185387A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydraulic
absorbing device
rotor
hydraulic shock
active
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811218037.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109185387B (zh
Inventor
王美令
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Jiaotong University
Original Assignee
Dalian Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Jiaotong University filed Critical Dalian Jiaotong University
Priority to CN201811218037.6A priority Critical patent/CN109185387B/zh
Publication of CN109185387A publication Critical patent/CN109185387A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109185387B publication Critical patent/CN109185387B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
    • F16F15/027—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means comprising control arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台，由主动液压减振装置与弹性支承转子***组成，主动液压减振装置由液压减振装置、液压***和用于测试转子***振动的测控***组成，液压******根据测控***指令控制液压减振装置；本发明采用弹性支承主动液压减振装置，并在转子试验台实现，能够明显降低转子***通过临界转速区域时的振动幅值，对于出现转子***的突发故障也能发挥很好的振动抑制作用，实现高速旋转机械转子***振动的主动抑制。

Description

弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台
技术领域
本发明涉及旋转机械领域。
背景技术
支承是保证高速旋转机械安全稳定运行的重要结构件，其性能与整机振动问题密切相关。在高速旋转机械整机动力学设计过程中，在工作范围内一旦出现支承结构与转子***振动过大，会引起轴承损伤或振动疲劳一系列次生故障，严重影响整机的安全性和可靠性。
针对整机振动过大问题，目前航空发动机转子***普遍采用弹性支承结构和挤压油膜阻尼器组合结构，通过弹性支承本身的弹性变形以及油膜的挤压消耗一定的振动能量，减小***的外传载荷和振动。但这种被动减振方式，对转子***振动抑制作用有限，而且一旦设计参数选择不当，将会导致减振效果急剧下降，出现振动过大，甚至***工作不稳定，因此有必要提出一种有效的弹性支承主动液压减振装置。
发明内容
为了克服传统旋转机械整机振动过大的问题，本发明提供了一种弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台，由主动液压减振装置1与弹性支承转子***2组成，主动液压减振装置1由液压减振装置11、液压***12和用于测试转子***振动的测控***13组成，液压******12根据测控***13指令控制液压减振装置11；弹性支承转子试验台由第一支点21、转轴22、转盘23、第二支点24、联轴器25、驱动电机26和底座27组成，转轴22安装于第一支点21和第二支点24上，转轴22上安装转盘23，转轴22通过联轴器25连接驱动电机27，第一支点21包括支撑座211、鼠笼213、支承轴承214、轴承座215，鼠笼213固定连接支撑座211，轴承座215与鼠笼213固定连接，支承轴承214安装固定于轴承座215内部；液压减振装置11包括主动液压支座111、液压接头113，主动液压支座111与支撑座211固定连接，主动液压支座111与轴承座215存在一定间隙，主动液压支座111周向设置液压腔体1111，主动液压支座111安装有用于连接液压管路的液压接头113；液压***12包括液压油箱121、液压油泵122和电磁伺服阀124，液压油泵122连接油箱121，液压油泵122与主动液压支座111之间的管路上设有电磁伺服阀124，通过电磁伺服阀124控制液压油流入主动液压支座111中液压腔1111的位置，从而推动轴承座215向不同方向运动；测控***13由控制器131、采集仪器132以及振动测试传感器133组成，振动传感器133连接采集仪器132，采集仪器132连接控制器131，控制器131连接电磁伺服阀124。
所述第一支点21还包括过渡连接环212，过渡连接环212与支撑座211通过螺栓固定连接，鼠笼213与过渡连接环212通过螺栓固定连接，支撑轴承214为滚动轴承。
所述液压减振装置11还包括密封112，轴承座215上设有用于安装密封112的密封凹槽。
所述液压腔体1111两两间设置用于安装橡胶密封的凹槽1112，液压腔体1111上部设置通孔1113，通孔1113内设有用于固定安装液压接头118的螺纹结构。
所述液压***还包括过滤器123、电磁调压阀125和回油过滤器126组成，液压油泵122与电磁伺服阀124之间的管路上安装过滤器123，进油油路与回油油路之间安装电磁调压阀125，回油油路上安装回油过滤器126。
所述振动测试传感器133包括安装于转子水平方向的第一传感器和安装于转子垂直方向的第二传感器，振动测试传感器133为加速度传感器或位移传感器或应变片。
本发明的弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台，能够明显降低转子***通过临界转速区域时的振动幅值，对于出现转子***的突发故障(如，突加不平衡、转子碰摩、转子失稳等)也能发挥很好的振动抑制作用，实现高速旋转机械转子***振动的主动抑制。
附图说明
图1具有弹性支承主动液压减振装置的转子试验台总体组成框图。
图2具有弹性支承主动液压减振装置的转子试验台总体结构图。
图3具有弹性支承主动液压减振装置的转子试验台剖视图。
图4a弹性支承支点及液压减振装置结构主剖视图。
图4b弹性支承支点及液压减振装置三维剖视图。
图5b为主动液压支座主视图。
图5a为主动液压支座A-A剖视图。
图6弹性支承主动液压减振装置的液压***原理图。
图7测控***组成及原理图。
图8弹性支承主动液压减振装置原理图。
图中：1、主动液压减振装置，2、弹性支承转子***，11、液压减振装置，12、液压***，13、测控***，21、第一支点，22、转轴，23、转盘，24、第二支点，25、联轴器，26、驱动电机，27、底座，211、支撑座，212、过渡连接环，213、鼠笼，214、支承轴承，215、轴承座，111、主动液压支座，112、密封，113、液压接头，1111、液压腔体，1112、凹槽，1113、通孔，121、油箱，122、液压油泵，123、过滤器，124、电磁伺服阀，125、电磁调压阀，26、回油过滤器，131、控制器，132、采集仪器，133、振动测试传感器，1331、第一传感器，1332、第二传感器。
具体实施方式
结合图1、2，弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台由主动液压减振装置1与弹性支承转子***2组成。其中主动液压减振装置1由液压减振装置11、液压***12、测控***13组成。测控***13用于测试转子***的振动，并实时控制液压***12。液压******12根据测控***13指令控制液压减振装置11，从而实现弹性支承转子***振动主动抑制。
结合图2、3，具有弹性支承主动液压减振装置的转子试验台由第一支点21、转轴22、转盘23、第二支点24、联轴器25、驱动电机26、底座27组成。第一支点21、第二支点23用于支撑转轴22，电机25通过联轴器24与转轴22连接，带动转轴22旋转，联轴器24不局限于联轴器具体的结构形式，可以为弹性联轴器也可以为刚性联轴器。
结合图2、3，第一支点21与第二支点24可为相同结构，也可为不相同结构，本例为了方便对照，第一支点21与第二支点24描述为不同结构，第一支点21为带有弹性支承主动液压减振装置的支点，第二支点24为常用弹性支承的支点结构。
结合图4a、4b，第一支点21为具有弹性支承主动液压减振装置的支点结构，包括支撑座211、过渡连接环212、鼠笼213、支承轴承214、轴承座215。过渡连接环212与支撑座211通过螺栓固定连接，鼠笼213与过渡连接环212通过螺栓固定连接，轴承座215与鼠笼213通过螺栓固定连接，支承轴承214安装固定于轴承座215内部，支撑轴承214为滚动轴承，用于支承转轴22旋转。
液压减振装置11由主动液压支座111、密封112、液压接头113以及轴承座215组成。主动液压支座111与支撑座211通过螺栓固定连接，并与轴承座215存在一定间隙，允许轴承座215有一定的振动范围，轴承座215有密封凹槽用于安装密封112，用于密封液压油，避免液压减振装置11运行时，液压油泄露，主动液压支座111安装有多个液压接头113，用于连接液压管路。
结合图5a、5b，主动液压支座111周向设置多个液压腔体1111，本专利以4个为例说明，分别将组成的腔体结构定义为A、B、C、D，与之相对应，液压腔体1111两两间设置凹槽1112，用于安装橡胶密封，使液压腔体1111形成一个密闭腔体，避免液压油泄露；液压腔体1111上部设置通孔1113，通孔1113有螺纹结构，用于固定安装液压接头118，使液压油可以流入液压腔体1111。
结合图6，液压***12由液压油箱121、液压油泵122、过滤器123、电磁伺服阀124、电磁调压阀125、回油过滤器126组成，液压油泵122从液压油箱121抽取液压油，经过过滤器123过滤，通过电磁伺服阀124控制液压油流入主动液压支座111中液压腔体1111的位置，从而推动轴承座215往不同方向运动，从实现振动抑制功能，液压油作用后回过滤器126回到油箱121。
结合图7，测控***13由控制器131、采集仪器132以及振动测试传感器133组成，振动测试传感器133可以为加速度传感器或位移传感器或应变片。振动传感器133测试弹性支承转子***的振动，将振动信号输送给采集仪器132，并传输到控制器131，控制器131经过计算，对电磁伺服阀124进行控制，从而控制液压减振装置11的动作，进而抑制弹性支承转子***的振动。
结合图1、图4、图6以及图7说明弹性支承主动液压减振装置的工作原理。转子水平、垂直各布置振动传感器，分别为1331和1332，测试弹性支承转轴的振动，本例以位移传感器做说明，位移传感器实时测试转轴振动，并将测试得到转轴的振动信号输送给采集仪器132，并传输到控制器131，控制器131经过计算对电磁伺服阀124进行控制，使液压油在液压腔体1111的A、B、C、D口流动，实时抑制弹性支承转子***的振动。
(1)当1331传感器测试得到振动位移最小时，表明转轴22处于靠近传感器1331电磁阀控制液压油从液压腔体1111的A口进，B出，推动轴承座以及转轴向远离传感器的方向(即振动的反方向移动)，抑制转轴的振动；
(2)当1332传感器测试得到振动位移最小时，表明转轴22处于靠近传感器1332电磁阀控制液压油从液压腔体1111的C口进，D出；
(3)具体的流量控制为：假设液压腔体截面积为传感器1331测试得到转轴22的振动位移信号为A或B的流量为则C或D的流量为其中H为振动峰值，ωc转子旋转角速度，ψ为滞后角度(需要根据转子的临界转速与工作转速具体确定)。
本发明是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台，其特征在于：由主动液压减振装置(1)与弹性支承转子***(2)组成，主动液压减振装置(1)由液压减振装置(11)、液压***(12)和用于测试转子***振动的测控***(13)组成，液压***(12)根据测控***(13)指令控制液压减振装置(11)；弹性支承转子试验台由第一支点(21)、转轴(22)、转盘(23)、第二支点(24)、联轴器(25)、驱动电机(26)和底座(27)组成，转轴(22)安装于第一支点(21)和第二支点(24)上，转轴(22)上安装转盘(23)，转轴(22)通过联轴器(25)连接驱动电机(27)，第一支点(21)包括支撑座(211)、鼠笼(213)、支承轴承(214)、轴承座(215)，鼠笼(213)固定连接支撑座(211)，轴承座(215)与鼠笼(213)固定连接，支承轴承(214)安装固定于轴承座(215)内部；液压减振装置(11)包括主动液压支座(111)、液压接头(113)，主动液压支座(111)与支撑座(211)固定连接，主动液压支座(111)与轴承座(215)存在一定间隙，主动液压支座(111)周向设置液压腔体(1111)，主动液压支座(111)安装有用于连接液压管路的液压接头(113)；液压***(12)包括液压油箱(121)、液压油泵(122)和电磁伺服阀(124)，液压油泵(122)连接油箱(121)，液压油泵(22)与主动液压支座(111)之间的管路上设有电磁伺服阀(124)，通过电磁伺服阀(124)控制液压油流入主动液压支座(111)中液压腔(1111)的位置，从而推动轴承座(215)向不同方向运动；测控***(13)由控制器(131)、采集仪器(132)以及振动测试传感器(133)组成，振动传感器(133)连接采集仪器(132)，采集仪器(132)连接控制器(131)，控制器(131)连接电磁伺服阀(124)。
2.根据权利要求1所述的弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台，其特征在于：所述第一支点(21)还包括过渡连接环(212)，过渡连接环(212)与支撑座(211)通过螺栓固定连接，鼠笼(213)与过渡连接环(212)通过螺栓固定连接，支撑轴承(214)为滚动轴承。
3.根据权利要求1所述的弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台，其特征在于：所述液压减振装置(11)还包括密封(112)，轴承座(215)上设有用于安装密封(112)的密封凹槽。
4.根据权利要求1所述的弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台，其特征在于：所述液压腔体(1111)两两间设置用于安装橡胶密封的凹槽(1112)，液压腔体(1111)上部设置通孔(1113)，通孔(1113)内设有用于固定安装液压接头(118)的螺纹结构。
5.根据权利要求1所述的弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台，其特征在于：所述液压***还包括过滤器(123)、电磁调压阀(125)和回油过滤器(126)组成，液压油泵(122)与电磁伺服阀(124)之间的管路上安装过滤器(123)，进油油路与回油油路之间安装电磁调压阀(125)，回油油路上安装回油过滤器(126)。
6.根据权利要求1所述的弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台，其特征在于：所述振动测试传感器(133)包括安装于转子水平方向的第一传感器和安装于转子垂直方向的第二传感器，振动测试传感器(133)为加速度传感器或位移传感器或应变片。
CN201811218037.6A 2018-11-12 2018-11-12 弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台 Active CN109185387B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811218037.6A CN109185387B (zh) 2018-11-12 2018-11-12 弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811218037.6A CN109185387B (zh) 2018-11-12 2018-11-12 弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109185387A true CN109185387A (zh) 2019-01-11
CN109185387B CN109185387B (zh) 2020-08-28

Family

ID=64945545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811218037.6A Active CN109185387B (zh) 2018-11-12 2018-11-12 弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109185387B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109774968A (zh) * 2019-01-22 2019-05-21 南京航空航天大学 一种轴段和支撑可调的多跨转子试验台
CN109827772A (zh) * 2019-02-22 2019-05-31 大连交通大学 基于弹支鼠笼应变的转子支点载荷辨识实验装置及方法
CN110286701A (zh) * 2019-07-31 2019-09-27 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种智能振动控制的旋转机械悬臂式弹性支承部件
CN111678689A (zh) * 2020-07-06 2020-09-18 东北大学 弹性环支承转子***固有特性试验台及其测量方法
CN112354702A (zh) * 2020-10-31 2021-02-12 泰州市龙腾换热设备制造厂 一种液压式离心桶旋转支撑轴
CN112688463A (zh) * 2020-12-15 2021-04-20 桂林航天工业学院 一种带有减振装置的电机
CN113090710A (zh) * 2021-03-23 2021-07-09 南京航空航天大学 一种环形剪切增稠液型阻尼器及转子-支承***

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100058013A (ko) * 2008-11-24 2010-06-03 주식회사 포스코 분배변 테스트 장치
CN201902449U (zh) * 2010-12-24 2011-07-20 东莞市尚正机电科技有限公司 高承载圆柱体机械运动液压支撑悬浮***
CN102297753A (zh) * 2011-07-19 2011-12-28 华中科技大学 船舶推进轴系纵向振动模拟试验台
CN104807629A (zh) * 2015-05-08 2015-07-29 武汉理工大学 一种轴系电磁液压综合模拟试验加载装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100058013A (ko) * 2008-11-24 2010-06-03 주식회사 포스코 분배변 테스트 장치
CN201902449U (zh) * 2010-12-24 2011-07-20 东莞市尚正机电科技有限公司 高承载圆柱体机械运动液压支撑悬浮***
CN102297753A (zh) * 2011-07-19 2011-12-28 华中科技大学 船舶推进轴系纵向振动模拟试验台
CN104807629A (zh) * 2015-05-08 2015-07-29 武汉理工大学 一种轴系电磁液压综合模拟试验加载装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李志鹏: "航空发动机双转子振动故障模拟试验台设计", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109774968A (zh) * 2019-01-22 2019-05-21 南京航空航天大学 一种轴段和支撑可调的多跨转子试验台
CN109827772A (zh) * 2019-02-22 2019-05-31 大连交通大学 基于弹支鼠笼应变的转子支点载荷辨识实验装置及方法
CN109827772B (zh) * 2019-02-22 2021-07-16 大连交通大学 基于弹支鼠笼应变的转子支点载荷辨识实验装置及方法
CN110286701A (zh) * 2019-07-31 2019-09-27 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种智能振动控制的旋转机械悬臂式弹性支承部件
CN111678689A (zh) * 2020-07-06 2020-09-18 东北大学 弹性环支承转子***固有特性试验台及其测量方法
CN112354702A (zh) * 2020-10-31 2021-02-12 泰州市龙腾换热设备制造厂 一种液压式离心桶旋转支撑轴
CN112688463A (zh) * 2020-12-15 2021-04-20 桂林航天工业学院 一种带有减振装置的电机
CN113090710A (zh) * 2021-03-23 2021-07-09 南京航空航天大学 一种环形剪切增稠液型阻尼器及转子-支承***

Also Published As

Publication number Publication date
CN109185387B (zh) 2020-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109185387A (zh) 弹性支承主动液压减振装置及其转子试验台
US4947639A (en) Apparatus and method for supporting a rotating shaft in a rotary machine
US5110257A (en) Apparatus for supporting a rotating shaft in a rotary machine
US4983051A (en) Apparatus for supporting a rotating shaft in a rotary machine
US9145946B2 (en) Active vibration isolation system
US4782919A (en) Supply system for oil dampers
EP2662537A2 (en) Apparatus including a rotor group and method of damping vibration in such an apparatus
RU2595069C2 (ru) Система и способ уменьшения передачи вибрации с первого вибрирующего тела на второе тело
CN101832307A (zh) 一种无摩擦平衡油缸
US20160241166A1 (en) Lifting system, method for electrical testing, vibration damper, and machine assembly
JP2014521035A5 (zh)
CN111503059A (zh) 离心压气机入口气流脉动调节装置
CN207377893U (zh) 一种静压支承式伺服摆动液压缸及应用其的机械设备
Muszynska et al. Rotor active “anti-swirl” control
CN111089117B (zh) 一种柔性减振轴承衬套
Gong et al. Active control of an unsymmetrical rotor system with tilting pad journal bearings
Alauze et al. Active balancing of turbomachinery: application to large shaft lines
KR20160103226A (ko) 회전식 유체처리장치용 쉬라우드 간극 조절장치
Xin et al. Pneumatic liquid online automatic balancing system for rotating machinery
CN209146027U (zh) 一种液压角振动台用的摆动液压马达
CN210770003U (zh) 一种设备振动智能控制***
CN110848257A (zh) 一种具有反馈作用的动静压滑动轴承结构
CN109238615B (zh) 一种平衡离心力的装置、方法及电磁振动台
Vance et al. A gas-operated bearing damper for turbomachinery
RU2368822C2 (ru) Способ динамического гашения и динамический гаситель колебаний ротора

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant