CN104358820A - 带油膜阻尼器的折返式弹性支撑 - Google Patents

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Abstract

本发明提出带油膜阻尼器的折返式弹性支撑。支撑机匣法兰两侧分别连接折返式弹性支撑和限位筒，尾部与限位筒间隙配合连接，圆柱形筒体内孔延伸一个台阶孔配合连接球轴承，球轴承内孔配合连接轴，球轴承内环左侧设有止动环，球轴承内环右侧有石墨密封环，石墨密封环的外圆表面有密封盖的内孔与之间隙配合连接，密封盖与限位筒尾部螺纹固定连接，球轴承外环左侧设有限位环。将油膜阻尼器和弹性支撑并联，减振效果更好，结构也更加紧凑，有利于小型机械设备使用；折返式轴承座使得整个设备的长度更短，节省了空间；挤压油膜阻尼器内环上装有油槽和挡油环，油膜稳定性好，适于不平衡量大的转子；采用悬臂式结构，螺钉紧固，结构简单、可靠，拆装方便。

Description

带油膜阻尼器的折返式弹性支撑
技术领域：
本发明涉及一种旋转机械使用的组合式弹性支承，具体地说是一种带油膜阻尼器的折返式弹性支撑。
背景技术：
随着我国科技的不断发展，我国自行研制的各种旋转机械不断应用于军、民各领域，如燃气轮机、汽轮机、压缩机等设备，但上述设备运行时的振动问题也日益突出，从本世纪初，源于航空发动机的弹性支承和挤压油膜阻尼减震技术开始不断应用于船用、陆用机组，取得了良好的效果，但对于某些转子重量重、不平衡力大的机组，单独采用弹性支撑或油膜阻尼器（SFD）已无法达到理想的减振效果；且传统的鼠笼式弹性支撑通常采用悬臂结构，一端固支，另一端和轴承配合，轴向长度较长，从而增加了整个承力机匣的长度，不能完全满足部分中小型机械设备的紧凑性设计要求，因此，将二者结合使用、并具有紧凑形式的弹性支撑结构具有更重要的实用价值；
近年来，我国各行各业也致力于弹性支承和油膜阻尼器的研究，但多局限于单独一种结构，很少进行综合考虑；此外，对于弹性支承和油膜阻尼器的使用，高可靠性和紧凑性也是一项重要的指标，各种复杂结构可能会在使用过程中产生更多的故障并造成设备过于笨重。
发明内容：
本发明的目的是为降低旋转机械转子的振动，调节共振转速，同时在工程设计中通过采用更加紧凑的结构形式，可进一步缩短设备长度，增加结构的稳定性，满足旋转机械的紧凑性设计要求。
本发明的技术方案是：带油膜阻尼器的折返式弹性支撑，包括轴和支撑机匣，支撑机匣法兰两侧分别连接折返式弹性支撑和限位筒，折返式弹性支撑为悬臂式鼠笼结构，中间的筒体部分由三十二根笼条组成，折返式弹性支撑尾部为圆柱形筒体，圆柱形筒体外圆与限位筒间隙配合连接，圆柱形筒体内孔延伸一个台阶孔，台阶孔内配合连接球轴承，球轴承内孔配合连接轴，球轴承内环左侧设有止动环螺纹连接轴，球轴承内环右侧和轴台阶之间，安装有石墨密封环，石墨密封环的外圆表面有密封盖的内孔与之间隙配合连接，密封盖与限位筒尾部螺纹固定连接，球轴承外环左侧设有限位环螺纹连接折返式弹性支撑。 
所述的折返式弹性支撑尾部为圆柱形筒体，筒体外圆柱表面开有三道凹环：位于两侧的挡油环和位于中间的油槽。 
折返式弹性支撑上有三十六个斜孔连通球轴承两侧空间。 
本发明具有如下有益效果：将油膜阻尼器和弹性支撑并联，减振效果更好，结构也更加紧凑，有利于小型机械设备使用；折返式轴承座使得整个设备的长度更短，节省了空间；挤压油膜阻尼器内环上装有油槽和挡油环，油膜稳定性好，适于不平衡量大的转子；采用悬臂式结构，螺钉紧固，结构简单、可靠，拆装方便。 
附图说明：
图1是本发明的结构示意图。
图中1-轴；2-球轴承；3-油槽；4-挡油环；5-限位筒；6-支撑机匣；7-折返式弹性支撑；8-限位环；9-石墨密封环；10-止动环；11-密封盖；12-螺钉；13-带锁片的螺钉。 
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1所示，带油膜阻尼器的折返式弹性支撑，包括轴1和支撑机匣6，支撑机匣1法兰两侧分别连接折返式弹性支撑7和限位筒5，折返式弹性支撑7为悬臂式鼠笼结构，中间的筒体部分由三十二根笼条组成，折返式弹性支撑7尾部为圆柱形筒体，圆柱形筒体外圆与限位筒5间隙配合连接，圆柱形筒体内孔延伸一个台阶孔，台阶孔内配合连接球轴承2，球轴承2内孔配合连接轴1，球轴承2内环左侧设有止动环10螺纹连接轴1，球轴承2内环右侧和轴1台阶之间，安装有石墨密封环9，石墨密封环9的外圆表面有密封盖11的内孔与之间隙配合连接，密封盖11与限位筒5尾部螺纹固定连接，球轴承2外环左侧设有限位环8螺纹连接折返式弹性支撑7。
所述的折返式弹性支撑7尾部为圆柱形筒体，筒体外圆柱表面开有三道凹环：位于两侧的挡油环4和位于中间的油槽3。 
折返式弹性支撑7上有三十六个斜孔连通球轴承2两侧空间，用于将从笼条处进入的滑油导入到轴承右侧。 
当转子运转时，润滑油通过供油管进入限位筒5中，然后经过限位筒内部的喷嘴流到弹性支撑上的油槽中，在弹性支撑外表面和限位筒内表面的狭小缝隙中形成油膜，由于挡油环4的存在，提高了油膜的稳定性，最后，剩余滑油通过挡油环的间隙分别从两侧流入轴承腔，起到冷却和润滑轴承的作用。安装时，油膜间隙为0.1-0.15mm。 
在发动机正常运行时，不平衡力通过转子1的轴颈传递到轴承2的内环，然后通过弹性支撑7再传到支承机匣上，最后传递到发动机底架和支撑。整个过程中，经过弹性支承上的油膜阻尼器（件5、7、4组成）时，振动经过大幅衰减，再传递到机匣上，振动值已能够满足设计要求；而弹性支撑主要用于设计和试验阶段调节转子的临界转速，以避开工作转速。 
带油膜阻尼器的折返式弹性支撑已应用于GT25000系列燃气轮机，累计运行超过3000小时，运行状态良好，未出现任何故障，采用此结构使得发动机长度缩短了60mm，当不平衡量为30g.cm时，整机振动低于12mm/s，满足了总体要求。 
同时，此结构也用于试验台转子支撑，通过调整油膜间隙，在经过临界转速时获得了不同程度的减振效果，具体见下表。 
表1 不同半径间隙的挤压油膜阻尼器减振效果表 

Claims (3)

1.一种带油膜阻尼器的折返式弹性支撑，包括轴(1)和支撑机匣(6)，其特征在于：支撑机匣(1)法兰两侧分别连接折返式弹性支撑(7)和限位筒(5)，折返式弹性支撑(7)为悬臂式鼠笼结构，中间的筒体部分由三十二根笼条组成，折返式弹性支撑(7)尾部为圆柱形筒体，圆柱形筒体外圆与限位筒(5)间隙配合连接，圆柱形筒体内孔延伸一个台阶孔，台阶孔内配合连接球轴承(2)，球轴承(2)内孔配合连接轴(1)，球轴承(2)内环左侧设有止动环(10)螺纹连接轴(1)，球轴承(2)内环右侧和轴(1)台阶之间，安装有石墨密封环(9)，石墨密封环(9)的外圆表面有密封盖(11)的内孔与之间隙配合连接，密封盖(11)与限位筒(5)尾部螺纹固定连接，球轴承(2)外环左侧设有限位环8螺纹连接折返式弹性支撑(7)。
2.根据权利要求1所述的带油膜阻尼器的折返式弹性支撑，其特征在于：所述的折返式弹性支撑(7)尾部为圆柱形筒体，筒体外圆柱表面开有三道凹环：位于两侧的挡油环(4)和位于中间的油槽(3)。
3. 根据权利要求1所述的带油膜阻尼器的折返式弹性支撑，其特征在于：折返式弹性支撑(7)上有三十六个斜孔连通球轴承(2)两侧空间。
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