CN102518738B - 一种细杆式低刚度弹性阻尼支承结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于弹性阻尼支承结构领域，特别涉及一种细杆式低刚度弹性阻尼支承结构。阻尼弹性支承座腔内底部设置支承座，支承座的中心设置孔，并在孔内安装细杆弹性支承；阻尼体为空心套筒，套装于细杆弹性支承上并固定连接，阻尼体的顶部安装轴承座，细杆弹性支承的顶部插入轴承座内；轴承座的顶部中心安装轴承，轴承内安装枢轴；阻尼弹性支承座内填充润滑油并没过轴承。该设计应用在储能飞轮中，可以作为长寿命，高可靠的弹性阻尼支承；应用于高速离心机，可以降低弹性支承的制造成本；可应用于同位素分离机械，会因规模效应产生较大的经济效益。

Description

一种细杆式低刚度弹性阻尼支承结构
技术领域
本发明属于弹性阻尼支承结构领域，特别涉及一种细杆式低刚度弹性阻尼支承结构。
背景技术
小型高速旋转机械如高速离心机、储能飞轮、离心纺锭等通常采用立式支承轴承系统。轴承的形式有高速滚动轴承、螺旋槽轴承、宝石枢轴承，轴承座通常采用弹性支承，以达到降低轴系的临界转速，从而容易通过临界共振区，进入超临界的自动定心运行区间，降低轴承载荷，减少振动，延长寿命。
小型高速旋转机械轴系的弹性支承要求在1000-100000N/m，阻尼适中：数十牛秒/米，弹性支承一般有弹簧式、橡胶垫、膜片式等等，弹簧沿径向对称布置3个以上的弹簧，占用较大径向空间，零件多。而其他弹性鼠笼式、橡胶垫、膜片式、弹性环式的通常刚度10万牛/米以上，橡胶垫式刚度较大且非线性特性显著；膜片式制作复杂且材料要求高；弹性鼠笼式刚度大，轴向空间要求大；弹性环结构较复杂，制作和安装困难，均难以满足需要。
弹簧的刚度区间范围大，对于1000-100000N/米的低刚度弹性阻尼支承，多数采用小型弹簧。弹性元件一般配合阻尼部件，阻尼部件具有一定的轴向和径向空间。
弹性支承种类较多，如螺旋弹簧[1]、薄壁套筒[2]、弹性鼠笼[3]、波纹环[4]、o型橡胶圈[5]和弹性泊片[6]，在专利[7]中采用多个弹簧杠杆或杆杠束作为弹性元件，其刚度较大，用于中大型旋转机械。本发明与专利[6]的显著区别在于：(1)整个弹性元件由唯一细杆实现；(2)支撑方式为悬臂梁；(3)作为立式轴系的止推轴承座而非径向轴承座；(4)低刚度范围1000-10000N/m；(5)与阻尼部件协同组成阻尼弹性支承。
相关专利：
[1]、201010288242.7，弹性支承部件
[2]、200920304186.4，一种弹性支承装置
[3]、200910096588.4，一种鼠笼式弹性支承
[4]、94249104.1，一种双弹性支承细纱锭子
[5]、200810039415.4，超速离心机电机转子弹性阻尼支承
[6]、200410025966.7，高速透平机械弹性支承平箔型止推气体轴承
[7]、200920189368.1，弹性支承装置
发明内容
本发明为简化弹性元件结构和提高利用空间，提供一种可用作小型高速旋转机械立式轴系的细杆式低刚度弹性阻尼支承结构。
本发明的技术方案为：
阻尼弹性支承座腔内底部设置支承座，支承座的中心设置孔，并在孔内安装细杆弹性支承；阻尼体为空心套筒，套装于细杆弹性支承上并固定连接，阻尼体的顶部安装轴承座，细杆弹性支承的顶部插入轴承座内；轴承座的顶部中心安装轴承，轴承内安装枢轴；阻尼弹性支承座内填充润滑油并没过轴承。
所述细杆弹性支承的中心线与枢轴的中心线共线。
所述细杆弹性支承的刚度为1000-10000牛/米，直径为1-2mm，长度为30-60mm，细杆弹性支承的刚度随直径的增大而增大。
所述轴承的立向载荷为5-500牛。
所述细杆弹性支承与支承座的孔为过渡配合。
所述轴承为宝石枢轴承或螺旋槽轴承。
本发明的有益效果为：
阻尼弹性支承细杆一端固定在支承座上，另一端作为轴系轴承座的支承，形成一个悬臂梁支承结构，且易于调节。
该设计应用在储能飞轮中，可以作为长寿命，高可靠的弹性阻尼支承；应用于高速离心机，可以降低弹性支承的制造成本；可应用于同位素分离机械，会因规模效应产生较大的经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中标号：
1-枢轴；2-润滑油；3-轴承；4-轴承座；5-阻尼体；6-细杆弹性支承；7-支承座；8-阻尼弹性支承座。
具体实施方式
本发明提供了一种细杆式低刚度弹性阻尼支承结构，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1所示，阻尼弹性支承座8腔内底部设置支承座7，支承座7的中心设置孔，并在孔内安装细杆弹性支承6，细杆弹性支承6与支承座7的孔为过渡配合；阻尼体5为空心套筒，套装于细杆弹性支承6上并固定连接，阻尼体5的顶部安装轴承座4，细杆弹性支承6的顶部插入轴承座4内；轴承座4的顶部中心安装轴承3，轴承3内安装枢轴1，轴承3采用宝石枢轴承或螺旋槽轴承；细杆弹性支承6的中心线与枢轴1的中心线共线，阻尼弹性支承座8内填充润滑油2，并没过轴承3。阻尼弹性支承细杆6、支承座7、轴承座4共同形成一个悬臂梁支承结构。
根据需要，利用拉丝机获得直径1-2mm，长度30-60mm的细杆弹性支承6。细杆弹性支承6的刚度为1000-10000牛/米，细杆弹性支承6的刚度随直径的增大而增大。轴承3的立向载荷为5-500牛。
阻尼体5在高频运动中，因油的粘滞特性而获得阻尼。

Claims (4)

1.一种细杆式低刚度弹性阻尼支承结构，其特征在于，阻尼弹性支承座（8）腔内底部设置支承座（7），支承座（7）的中心设置孔，并在孔内安装细杆弹性支承（6）；阻尼体（5）为空心套筒，套装于细杆弹性支承（6）上并固定连接，阻尼体（5）的顶部安装轴承座（4），细杆弹性支承（6）的顶部插入轴承座（4）内；轴承座（4）的顶部中心安装轴承（3），轴承（3）内安装枢轴（1）；阻尼弹性支承座（8）内填充润滑油（2）并没过轴承（3）；
所述细杆弹性支承（6）的刚度为1000-10000牛/米，直径为1-2mm，长度为30-60mm，细杆弹性支承（6）的刚度随直径的增大而增大；
所述轴承（3）的立向载荷为5-500牛。
2.根据权利要求1所述的一种细杆式低刚度弹性阻尼支承结构，其特征在于，所述细杆弹性支承（6）的中心线与枢轴（1）的中心线共线。
3.根据权利要求1所述的一种细杆式低刚度弹性阻尼支承结构，其特征在于，所述细杆弹性支承（6）与支承座（7）的孔为过渡配合。
4.根据权利要求1所述的一种细杆式低刚度弹性阻尼支承结构，其特征在于，所述轴承（3）为宝石枢轴承或螺旋槽轴承。
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