CN111005937B - 挤压油膜阻尼器以及旋转机械 - Google Patents
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Abstract
一种挤压油膜阻尼器以及旋转机械。该挤压油膜阻尼器具备:内侧构件,其支承轴承部;外侧构件,其以与上述内侧构件隔着沿周向延伸的间隙对置的方式设置于内侧构件的外周侧;有孔构件,其设置于上述间隙中,具有多个将该间隙中的径向内侧的第一区域与该间隙中的径向外侧的第二区域连通的连通孔;以及供油路,其用于向第一区域供给油。
Description
技术领域
本发明涉及挤压油膜阻尼器以及旋转机械。
本申请基于2018年10月4日申请的日本特愿2018-188775号、以及2019年3月22日申请的日本特愿2019-055581号而主张优先权,并将它们的内容援引于此。
背景技术
以往,包括蒸汽轮机、燃气轮机或压缩机的旋转机械具备用于支承转子轴的轴承装置。例如,在通过轴衬从径向对转子轴的至少下侧部分进行支承的轴颈轴承中,向转子轴与轴衬之间供给油而形成油膜。其结果是,防止转子轴与轴衬的直接的金属接触。
此外,经由上述轴衬或轴瓦对转子轴进行支承的圆环(内环)可以经由更大直径的圆环(外环)被支承。并且,已知如下那样的挤压油膜阻尼器轴承,其通过向轴衬与内环、轴衬与外环之间的间隙供给油而在该轴衬与内环的外周面、轴衬与外环的内周面之间形成油膜,从而具有由所谓挤压作用带来的减振功能(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-83325号公报
发明内容
发明所要解决的课题
上述专利文献1所公开的挤压油膜阻尼器轴承向沿着外环的内周形成的间隙供给油,以防止油膜破裂。但是,仅基于这样的油膜的挤压作用的阻尼器除了对油的粘度进行选择或调整以外,难以对其减振性能进行调整。有时,即使对油的粘度进行选择或调整,也难以较大地提高上述减振性能。
鉴于上述情况,谋求以简易的结构提高挤压油膜阻尼器以及旋转机械的衰减性能。
用于解决课题的方案
(1)本发明的至少一个实施方式的挤压油膜阻尼器具备;内侧构件,其支承轴承部;外侧构件,其以与所述内侧构件隔着沿周向延伸的间隙对置的方式设置于所述内侧构件的外周侧;有孔构件,其设置于所述间隙中,具有多个将所述间隙中的径向内侧的第一区域与所述间隙中的径向外侧的第二区域连通的连通孔;以及供油路,其用于向所述第一区域供给油。
根据上述(1)所述的结构,在内侧构件与外侧构件之间的间隙中配置有有孔构件,该有孔构件包括多个将径向内侧的第一区域与径向外侧的第二区域连通的连通孔。其结果是,在轴承部以及内侧构件产生振动时,油的一部分追随内侧构件的外周面而通过有孔构件的连通孔,且油在进行该通过时受到阻力。即,除了以往的挤压效果以外,通过有孔构件的连通孔的油作为针对上述内侧构件的振动的阻尼器而发挥功能。其结果是,能够以简易的结构大幅度地提高挤压油膜阻尼器的衰减性能。
需要说明的是,有孔构件的衰减效果能够如下那样进行调整:根据搭载有各有孔构件的旋转机械的振动特性,来任意地设定例如连通孔的数量、大小、配置、取向、形状等。
(2)在几个实施方式中,在上述(1)的结构的基础上,也可以是,所述供油路包括将所述油从所述内侧构件的轴向端部向所述第一区域引导的内部流路。
根据上述(2)的结构,将油从内侧构件的轴向端部向该内侧构件内的内部流路供给,从而能够将油向第一区域供给。因此,无需设置例如沿径向贯穿外侧构件以及有孔构件的油的供油路径。即,能够通过将油从内侧构件的轴向端部向内部流路供给这样简易的结构,享受到在上述(1)中所述的效果。
(3)在几个实施方式中,在上述(2)的结构的基础上,也可以是,所述内部流路包括从所述轴向端部沿轴向延伸的轴向延伸部、以及与所述轴向延伸部连续且沿径向延伸的径向延伸部。
根据上述(3)的结构,从内侧构件的轴向端部向内部流路供给的油经由轴向延伸部和径向延伸部而被供给至第一区域。因此,能够提高内部流路的设计的自由度。
(4)想几个实施方式中,在上述(3)的结构的基础上,也可以是,在每一个所述轴向延伸部形成有一个或多个所述径向延伸部。
根据上述(4)的结构,被引导至轴向延伸部的油经由与该轴向延伸部连续且沿径向延伸的一个或多个径向延伸部而被供给至第一区域。所希望的数量的径向延伸部与一个轴向延伸部连续地形成。由此,能够在内侧构件中的设置有内部流路的周向位置,从轴向上的一个或多个适当位置向第一区域供给油以形成油膜。
(5)在几个实施方式中,在上述(1)的结构的基础上,也可以是,所述供油路构成为,沿径向贯穿所述外侧构件以及所述有孔构件,以向所述第一区域供给所述油。
根据上述(5)的结构,用于向第一区域供给的油经由以沿径向贯穿外侧构件以及有孔构件的方式构成的供油路而被供给。在该结构的基础上,也可以是,能够通过抑制了内侧构件的轴向上的供油路径的接地面积这样简易的结构,享受到在上述(1)中所述的效果。
(6)在几个实施方式中,在上述(1)至(5)中任一项所述的结构的基础上,也可以是,所述有孔构件在沿周向隔开间隔的多个部位处由所述外侧构件支承。
根据上述(6)的结构,通过由外侧构件支持有孔构件,从而能够限制有孔构件与外侧构件的相对移动。另外,通过在沿周向隔开间隔的多个部位对有孔构件进行支承,与例如在周向的一个部位对有孔构件进行支承的情况相比,能够将有孔构件与外侧构件更牢固地固定。通过这样的结构,例如在轴承部以及内侧构件产生振动时,内侧构件相对于被外侧构件支承的有孔构件而进行相对的靠近以及远离。因此,在每次内侧构件产生振动时,能够有效地使油通过有孔构件的连通孔,从而能够更有效的发挥有孔构件带来的衰减效果。
(7)在几个实施方式中,在上述(1)至(6)中任一项所述的结构的基础上,也可以是,所述内侧构件与所述有孔构件之间的尺寸D和所述连通孔的直径d满足0.1d<D<10d。
连通孔的直径过大或过小都有可能无法适当地获得由通过连通孔的油带来的衰减效果。
关于这一点,根据上述(7)的结构,相对于内侧构件与有孔构件之间的间隙的尺寸D,连通孔的直径d满足相同阶数的范围。因此,能够根据搭载有各有孔构件的旋转机械的振动特性任意地设定上述连通孔的数量、大小、配置、取向、形状等。由此,能够调整至适当的衰减特性。
(8)在几个实施方式中,在上述(1)至(7)中任一项所述的结构的基础上,也可以是,所述连通孔形成为沿径向延伸的圆筒状。
根据上述(8)的结构,将连通孔的形状设为沿径向延伸的圆筒状。由此,能够以简易的结构享受到在上述(1)至(7)中任一项中所述的效果。
(9)在几个实施方式中,在上述(1)至(8)中任一项所述的结构的基础上,也可以是,所述有孔构件中至少配置于最靠轴向端部侧的所述连通孔的中心轴以径向外侧比径向内侧更靠近所述轴向端部的方式从径向倾斜。
在由于振动而内侧构件以与筒状的外侧构件内接的方式靠近所述筒状的外侧构件时,介于两者的间隙的油除了沿周向移动以外,也沿轴向移动。
关于这一点,根据上述(9)的结构,连通孔的中心轴以越靠近径向的外侧而越靠近轴向端部侧的方式从径向倾斜。因此,能够使由于向轴向端部侧被挤出而具有轴向的速度成分的油容易地流入连通孔。因此,能够更有效地发挥连通孔带来的衰减效果。
(10)在几个实施方式中,在上述(1)至(8)中任一项所述的结构的基础上,也可以是,所述连通孔形成为径向外侧的直径比径向内侧的直径小。
根据上述(10)的结构,在内侧构件与外侧构件靠近时,能够使油容易地流入连通孔。另外,此时,作为连通孔的出口侧的径向外侧形成为直径比内侧小。因此,能够发挥更高的衰减效果。
(11)在几个实施方式中,在上述(1)至(8)中任一项所述的结构的基础上,也可以是,所述连通孔形成为径向外侧的直径比径向内侧的直径大。
根据上述(11)的结构,在内侧构件与外侧构件分离时,能够使油容易地流入连通孔。另外,此时,作为连通孔的出口侧的径向内侧形成为直径比外侧小。因此,能够发挥更高的衰减效果。
(12)在几个实施方式中,在上述(1)至(8)中任一项所述的结构的基础上,也可以是,所述连通孔包括锥部以及径向外侧的圆筒部,所述锥部与所述圆筒部的径向内侧端连续,并朝向径向内侧扩大。
根据上述(12)的结构,通过沿着径向包括具有圆筒部和锥部的多个贯通孔的有孔构件,能够享受到在上述(1)至(8)中任一项中所述的效果。
(13)在几个实施方式中,在上述(1)至(6)中任一项所述的结构的基础上,也可以是,所述连通孔形成为狭缝状。
根据上述(13)的结构,通过将连通孔的形状设为狭缝状,从而能够以简易的结构享受到在上述(1)至(6)中任一项中所述的效果。
(14)在几个实施方式中,在上述(1)至(13)中任一项所述的结构的基础上,也可以是,所述有孔构件具有:凸部,其由所述有孔构件的设置有所述连通孔的区域向径向内侧突出而成;以及密封支承部,其对所述凸部与所述内侧构件之间的所述第一区域进行密封,并且从径向外侧支承所述内侧构件。
根据上述(14)的结构,通过密封支承部来支承内侧构件并密封第一区域。其结果是,在内侧构件产生振动时,能够使供给到第一区域的油向连通孔流动。因此,由于在油通过连通孔时对油赋予的阻力,能够大幅度地提高挤压油膜阻尼器带来的衰减性能。
(15)在几个实施方式中,在上述(14)所述的结构的基础上,也可以是,所述密封支承部具有:密闭构件,其对所述第一区域进行密封;以及支承机构,其支承所述内侧构件。
根据上述(15)的结构,能够通过密闭构件密封第一区域。另外,能够以通过支承机构支承内侧构件的方式构成挤压油膜阻尼器。
(16)在几个实施方式中,在上述(15)所述的结构的基础上,也可以是,也可以是,所述支承机构是与所述凸部一体形成且构成为能够沿径向伸缩的切口构件,所述切口构件具备收容所述密闭构件的收容凹部。
根据上述(16)的结构,能够通过切口构件支承内侧构件。另外,在切口构件的收容凹部收容有密闭构件,因此能够密封第一区域。另外,能够通过调整切口构件的切口,来调整切口构件的刚性。
(17)在几个实施方式中,在上述(14)所述的结构的基础上,也可以是,所述密封支承部是能够沿径向伸缩的波纹管。
根据上述(17)的结构,能够通过波纹管来支承内侧构件并密封第一区域。其结果是,能够以一个构件实现内侧构件的支承和第一区域的密封。由此,能够以简易的结构享受到在上述(14)中所述的效果。
(18)在几个实施方式中,在上述(1)至(17)中任一项所述的结构的基础上,也可以是,所述间隙的轴向端的至少一部分开放。
根据上述(18)的结构,能够将向第一区域供给并经由连通孔而移动至第二区域的油从该第二区域的开放的轴向端排出。
(19)在几个实施方式中,在上述(14)至(17)中任一项所述的结构的基础上,也可以是,所述有孔构件具有安装于所述第二区域的径向外侧且对所述第二区域进行密封的密封构件,所述密封构件在该密封构件与所述第二区域的分界具备薄膜状的隔膜,在由所述密封构件形成的空间中封入有气体,所述隔膜能够在所述气体与在所述第二区域中流通的所述油的压力差的作用下沿径向变形。
根据上述(19)的结构,第二区域被密封构件密封,从而无需采用使向挤压油膜阻尼器供给的油循环的结构。即,能够抑制空气在油循环时混入油的情况。其结果是,能够抑制挤压油膜阻尼器的衰减性能降低的情况。
隔膜能够在封入由密封构件形成的空间的气体与在第二区域中流通的油的压力差的作用下变形。由此,即使在密封构件密封第二区域的状态下,油也能够经由连通孔在第一区域和第二区域往来。因此,即使在第二区域被密封的状态下,由于油在流入连通孔时受到阻力,从而能够大幅度地提高挤压油膜阻尼器的衰减性能。
(20)在几个实施方式中,在(19)所述的结构的基础上,也可以是,所述密封构件以能够拆卸的方式安装于所述凸部。
根据上述(20)的结构,将密封构件以能够拆卸的方式安装在凸部,从而能够灵活地调整挤压油膜阻尼器的衰减性能。详细而言,能够调整密封构件的气体区域的压力。因此,能够调整挤压油膜阻尼器的衰减性能。
(21)在几个实施方式中,挤压油膜阻尼器具有:内侧构件,其支承轴承部;以及有孔构件,其以与所述内侧构件隔开规定的间隔的方式设置于所述内侧构件的外周侧,所述有孔构件具备:至少一个能够拆卸的单元;以及圆弧部,其形成有能够供所述单元插入的空间,所述单元具备:第一构件,其是所述单元的径向内侧的端部,且与所述内侧构件接触;第二构件,其是所述单元的径向外侧的端部,且以与所述第一构件隔开间隙的方式设置并安装于所述圆弧部;第三构件,其设置于所述间隙中,具有多个将所述间隙中的径向内侧的第一区域与所述间隙中的径向外侧的第二区域连通的连通孔;密封支承部,其对所述第一区域进行密封,且从径向外侧支承所述第一构件;以及密封构件,其安装在所述第二构件的径向内侧,且对所述第二区域进行密封,所述密封构件在该密封构件与所述第二区域的分界具备薄膜状的隔膜,在由所述密封构件形成的空间中封入有气体,所述隔膜能够在所述气体与在所述第二区域中流通的油的压力差的作用下沿径向变形。
根据上述(21)的结构,可以设置能够更换的单元。由此,能够通过调整应用于单元的气压、变更油种、调整油的脱气的程度,来调整挤压油膜阻尼器的衰减性能。
(22)本发明的至少一个实施方式的旋转机械具备上述(1)至(21)中任一项所述的挤压油膜阻尼器;转子轴;以及轴承部,其将所述转子轴支承为能够旋转。
根据上述(22)的结构,能够得到具备在上述(1)至(21)中任一项中所述的挤压油膜阻尼器带来的衰减效果的旋转机械。
发明效果
根据本发明的至少一个实施方式,能够以简易的结构提高挤压油膜阻尼器的衰减性能。
附图说明
图1是示出第一实施方式的旋转机械的侧剖视图。
图2是示出第一实施方式的旋转机械的轴向剖视图,且是图1的A-A线剖视图。
图3是第一实施方式的挤压油膜阻尼器的局部放大图。
图4A是第一实施方式的其他例子的挤压油膜阻尼器的局部放大图,且是示出在内部流路中的一个轴向延伸部配置有一个径向延伸部的情况的图。
图4B是第一实施方式的其他例子的挤压油膜阻尼器的局部放大图,且是示出配置有相同的多个径向延伸部的情况的图。
图5是第一实施方式的其他例子的挤压油膜阻尼器的局部放大图。
图6是示出第一实施方式的其他例子的挤压油膜阻尼器的概要图。
图7是示出第一实施方式的其他例子中的连通孔的概要图。
图8是示出第一实施方式的其他例子中的连通孔的概要图。
图9是示出第一实施方式的其他例子中的连通孔的概要图。
图10是示出第一实施方式的其他例子中的连通孔的概要图。
图11A是示出第一实施方式的其他例子中的连通孔的概要图。
图11B是示出第一实施方式的其他例子中的连通孔的概要图。
图12A是示出第一实施方式的一例的旋转机械(蒸汽轮机)的概要图。
图12B是示出第一实施方式的一例的旋转机械(压缩机)的图。
图13是示出第二实施方式的旋转机械的轴向剖视图。
图14A是示出第二实施方式的密闭构件以及支承机构的图。
图14B是示出第二实施方式的其他例子的密闭构件以及芯保持机构的图。
图14C是示出第二实施方式的其他例子的密闭构件以及芯保持机构的图。
图15是第三实施方式的挤压油膜阻尼器的主要部分放大图。
图16是示出第三实施方式的其他例子的旋转机械的轴向剖视图。
附图标记说明:
1...旋转机械;
2...转子轴;
3...动叶;
4...齿轮;
5...叶轮;
8...轴承部(轴衬、轴瓦);
9...枢轴;
10...挤压油膜阻尼器;
20...内侧构件;
20A...上侧壳体;
20B...下侧壳体;
22...外周面;
24...轴向端部;
30...外侧构件;
32...支承部;
40...间隙;
41...第一区域;
42...第二区域;
50、54...有孔构件;
51...连通孔;
51A...中心轴;
52...圆筒部;
53...锥部;
60...供油路;
62...内部流路;
62A...轴向延伸部;
62B...径向延伸部;
64...油;
65...凸部;
66...支承机构;
68...密闭构件;
69...密封支承部;
70...收容凹部;
72...波纹管;
80...密封构件;
82...隔膜;
84...气体区域;
88...狭缝;
90...单元;
92...第一构件;
94...第二构件;
96...第三构件;
98...圆弧部。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下,参照附图对本发明的第一实施方式进行说明。其中,实施方式中所记载的或者附图中所示出的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等不旨在将本发明的范围限定于此,而仅仅是说明例。
例如,“在某方向上”、“沿着某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对或绝对的配置的表达不仅表示严格上该种配置,也表示具有公差或者以能够得到相同功能的程度的角度、距离相对位移了的状态。
例如,“相同”、“相等”以及“均质”等表示物事相等的状态的表达不仅表示严格相等的状态,也表示存在公差或者能够得到相同功能的程度的差的状态。
例如,四边形状、圆筒形状等表示形状的表达不仅表示几何学上严格意义的四边形状、圆筒形状等形状,也表示在能够得到相同效果的范围内包含凹凸部、倒角部等的形状。
另一方面,“包括”、“设置”、“具备”、“包含”或“具有”一构成要素这样的表达不是将其他构成要素的存在排除在外的排他性表达。
图1是示出第一实施方式的旋转机械的侧剖视图。图2是示出第一实施方式的旋转机械的轴向剖视图,且是图1的A-A线剖视图。图3是第一实施方式的挤压油膜阻尼器的局部放大图。
如图1至图3中非限定地所例示的那样,第一实施方式的旋转机械1具备旋转的转子轴2、将转子轴2支承为能够旋转的轴承部8、以及用于抑制轴承部8的振动的挤压油膜阻尼器10。
旋转机械1例如可以包括在动叶3承受来自工作流体的流体力从而转子轴2旋转的燃气轮机、蒸汽轮机(例如参照图12A)、涡轮增压器、或使叶轮5旋转从而压送流体的压缩机(例如参照图12B)、或发动机等具有旋转轴(例如转子轴2)的各种机械。需要说明的是,图12B示意性地示出以通过轴承部8支承经由齿轮4连结的转子轴2的方式构成的齿轮压缩机。
转子轴2被轴承部8支承,且可以配置为其中心轴O实质上沿着水平方向延伸。该转子轴2也可以构成为其中心轴O实质上能够由各种芯保持机构保持。需要说明的是,关于用于维持转子轴2的中心轴O的芯保持机构,在此省略说明。
在上述转子轴2的外周可以安装有一个以上的沿周向具有多个动叶3的动叶段(省略图示)。
轴承部8例如可以是从径向支承转子轴2的轴颈轴承。这样的轴承部8例如可以构成为沿转子轴2的轴向观察时剖面形状为环状的轴衬。另外,轴承部8也可以通过在周向上将圆筒状或环状的轴承构件分割成多个(例如2~4个)而构成为轴瓦,该轴瓦在沿上述转子轴2的轴向观察时剖面形状呈圆弧状或扇形。作为轴承部8的轴瓦除了不倾动的固定型以外,也可以包括例如由枢轴9(参照图6)支承为能够倾动的所谓的可倾瓦轴承。
各轴承部8配置为对沿大致水平方向延伸的转子轴2的至少下侧部分进行支承。例如可以构成为以一个轴承部8支承转子轴2的下部。也可以构成为通过多个轴承部8从多个方向支承转子轴2的外周。
需要说明的是,在图2中,示出了在沿轴向观察时,以被分割为左右以及上下的四个轴承部8将转子轴2的外周支承为能够滑动的结构例。然而,周向上的轴承部8的分割数量、以及、被分割的各轴承部8(或它们的间隙)的周向上的配置可以根据应用各轴承部8的旋转机械1的规格而进行任意地设定。
另外,从未图示的供油线路向转子轴2与轴承部8之间供给油64。由此,在转子轴2旋转时,在该转子轴2与轴承部8之间形成油膜。其结果是,能够防止转子轴2与轴承部8的直接的金属接触,从而使转子轴2顺畅地旋转。
接下来,参照图1至图3对本发明的至少一个实施方式的挤压油膜阻尼器10进行详细地说明。
如图1至图3中非限定地所例示的那样,本发明的至少一个实施方式的挤压油膜阻尼器10是设置于上述轴承部8的外周侧的所谓背面阻尼器。挤压油膜阻尼器10具备内侧构件20、外侧构件30、有孔构件50、以及供油路60。内侧构件20支承轴承部8。外侧构件30以隔着沿周向延伸的间隙40而与内侧构件20对置的方式设置于该内侧构件20的外周侧。有孔构件50设置于间隙40中。有孔构件50具有多个连通孔51,该多个连通孔51将上述间隙40中的径向内侧的第一区域41与上述间隙40中的径向外侧的第二区域42连通。供油路60具备用于向第一区域41供给油64的供油路60。
内侧构件20例如可以是绕轴承部8设置的环状或圆筒状的阻尼器轴颈(也称作承载圈或轴承壳体)。作为内侧构件20的轴承壳体可以由半圆筒状的上侧壳体20A与半圆筒状的下侧壳体20B构成。该内侧构件20可以与转子轴2以及轴承部8同心地配置,也可以构成为从该轴承部8的径向外侧支承轴承部8。
外侧构件30可以是以在周向的整个区域内覆盖内侧构件20的外周面22的方式与该内侧构件20同心地配置的筒状体(或环状体)。该外侧构件30可以以在其与上述内侧构件20之间隔开规定的间隙40的方式配置。
间隙40可以在周向的整个区域内形成(例如参照图2)。即,间隙40可以在沿轴向观察时构成为环状,以使得油膜在内侧构件20与外侧构件30之间在周向的整个区域内形成。在旋转机械1的停止时,这样的间隙40在上述周向的整个区域内构成为恒定的间隔。另外,间隙40例如也可以形成在周向上的至少一部分的范围内。该情况下的间隙40也可以形成在周向的至少一个部位。间隙40也可以分散地设置于周向的多个部位。间隙40也可以设置为沿径向在周向的至少一部分重叠。即,具有这样的间隙40的挤压油膜阻尼器10例如可以包括ISFD(integrated squeeze film damper)(R)。
有孔构件50松插到该内侧构件20与外侧构件30之间的间隙40,以包围上述内侧构件20的外周。该有孔构件50可以与转子轴2、轴承部8、内侧构件20以及外侧构件30同心地配置。有孔构件50可以形成为大致圆筒状或环状的构件,其直径比内侧构件20的外周大且比外侧构件30的内周小。有孔构件50的材料没有特别限定,例如可以以与上述外侧构件30相同的材料形成。
连通孔51是所谓的节流孔。连通孔51以将上述第一区域41与第二区域42连通的方式在有孔构件50的轴向以及周向的整个范围内设置有多个。各连通孔51例如也可以沿着轴向或周向等间隔地排列配置。
间隙40的隔着上述有孔构件50配置的第一区域41与第二区域42可以具有在转子轴2的径向上大致相同的间隔。
供油路60构成为能够将油64从转子轴2的轴向或径向向间隙40的第一区域41引导。即,本发明的挤压油膜阻尼器10借助于有孔构件50的连通孔51,使油64从径向内侧的第一区域41向径向外侧的第二区域42移动。上述供油路60在转子轴2的轴向上,可以配置于向动叶3作用流体力的工作流体(未图示)的流动方向的上游侧或下游侧。周向上的供油路60的配置以及其数量没有特别限定。例如在图1中,非限定地示出了在轴向上,在工作流体的流动的上游侧设置供油路60的例子。
在以上的结构中,经由供油路60向间隙40的第一区域41供给油64。其结果是,由于油64的自重(例如周向的较下侧的区域)、或由于供给到第一区域41内的油64的压力,油64从第一区域41经由连通孔51流入第二区域42。由此,在包括第一区域41以及第二区域42的间隙40中形成油膜。
在该状态下,例如在伴随着转子轴2的旋转而轴承部8以及支承该轴承部8的内侧构件20产生振动时,内侧构件20的外周面22与有孔构件50的内周面之间的间隔、即第一区域41的间隔由于振动而发生变化。通过该间隔的变化,由第一区域41内的油64形成的油膜沿轴向或周向移动。其结果是,由于伴随该移动的、由油64的粘性阻力引起的所谓挤压作用而产生压力,从而能够得到针对上述振动的衰减效果。
并且,根据本发明的挤压油膜阻尼器10,在内侧构件20与外侧构件30之间的间隙40配置有有孔构件50,该有孔构件50包括多个将径向内侧的第一区域41与径向外侧的第二区域42连通的连通孔51。通过该结构,例如在轴承部8以及支承该轴承部8的内侧构件20伴随转子轴2的旋转而产生振动时,油64的一部分追随内侧构件20的外周面22而通过有孔构件50的连通孔51。油64在进行该通过时受到阻力。即,除了以往的挤压效果以外,通过有孔构件50的连通孔51的油64作为针对上述轴承部8以及内侧构件20的振动的阻尼器而发挥功能。因此,能够以简易的结构大幅度地提高挤压油膜阻尼器10的衰减性能。
需要说明的是,有孔构件50的衰减效果能够如下那样来进行调整,根据搭载有各有孔构件50搭载的旋转机械1的振动特性,任意地设定例如连通孔51的数量、大小、配置、取向、形状等。
另外,在本实施方式的几个例子中,也可以将间隙42的轴向端的至少一部分开放(参照图1)。在该情况下,只要将至少第二区域42的轴向端的至少一部分开放即可。即,可以将第一区域41的轴向端开放,也可以将第一区域41的轴向端堵塞。这样的结构例如可以根据相对于轴承部8而设置于轴向的一方(例如工作流体的流动方向的上游侧)以及另一方(例如工作流体的流动方向的下游侧)的未图示的端板的配置、形状来任意地设定。需要说明的是,对于第二区域42的轴向端,可以将工作流体的流动方向的上游侧或下游侧中的任一方开放而将另一方堵塞,也可以构成为将周向的一部分开放。
根据像这样将间隙42的轴向端的至少一部开放的结构,能够将向第一区域41供给并经由连通孔51而移动至第二区域42的油64从该第二区域42的开放的轴向端排出。
在本实施方式的几个例子中,内侧构件20与有孔构件50之间的尺寸D和连通孔51的直径d可以满足0.1d<D<10d(参照图3)。
连通孔51的直径过大或过小都有可能无法适当地获得由通过连通孔51的油64带来的衰减效果。
关于这一点,根据上述的结构,相对于内侧构件20与有孔构件50之间的间隙(第一区域41)的尺寸D而连通孔51的直径d满足相同阶数的范围。因此,能够根据搭载有各有孔构件50的旋转机械1的振动特性来任意地设定上述连通孔51的数量、大小、配置、取向、形状等,从而调整至适当的衰减特性。
图4A以及图4B是第一实施方式的其他例子的挤压油膜阻尼器的局部放大图。如图4A以及图4B中非限定地所例示的那样,几个实施方式中的供油路60可以包括将油64从内侧构件20的轴向端部24向第一区域41引导的内部流路62。
内部流路62只要形成在内侧构件20的周向上的至少一部分即可,也可以形成在该周向上的多个部位(例如等间隔地形成)。
根据这样设置有内部流路62的结构,通过将油64从内侧构件20的轴向端部24向内部流路62供给,从而能够将油64向第一区域41供给。因此,无需设置例如沿径向贯穿外侧构件30以及有孔构件50那样的油64的路径。即,能够通过将油64从内侧构件20的轴向端部24向内部流路62供给这样简易的结构,享受到在本发明的任一实施方式中所述的效果。
并且,第一实施方式的几个例子中的内部流路62可以包括从轴向端部24沿轴向延伸的轴向延伸部62A、以及与该轴向延伸部62A连续且沿径向延伸的径向延伸部62B的(参照图4A以及图4B)。
通过这样进行构成,从内侧构件20的轴向端部24供给至内部流路62的油64经由轴向延伸部62A和径向延伸部62B而被供给至第一区域41。因此,能够提高内部流路62的设计的自由度。
需要说明的是,在采用像这样包括轴向延伸部62A和径向延伸部62B的内部流路62的情况下,可以在每一个轴向延伸部62A形成一个(参照图4A)或多个(参照图4B)径向延伸部62B。这样一来,被引导至轴向延伸部62A的油64经由与该轴向延伸部62A连续且沿径向延伸的一个或多个径向延伸部62B而被供给至第一区域41。因此,所希望的数量的径向延伸部62B与一个轴向延伸部62A连续地形成。由此,能够在内侧构件20中设置有内部流路62的周向位置,从轴向上的一个或多个适当的位置向第一区域41供给油64而形成油膜。
另外,内部流路62也可以包括在内侧构件20的内部沿该内侧构件20的周向引导油64的周向延伸部(省略图示)。
图5是第一实施方式的其他例子的挤压油膜阻尼器的局部放大图。如图5中非限定地所例示的那样,几个实施方式中的供油路60可以构成为沿径向贯穿外侧构件30以及有孔构件50从而将油64向第一区域41供给。这样的供油路60可以在上述周向或轴向上设置一个或多个。
这样,成为经由沿径向贯穿外侧构件30以及有孔构件50的供油路60将油64向第一区域41供给的结构。根据这样的结构,能够通过抑制内侧构件20的轴向上的供油路60的接地面积这样简易的结构,享受到本发明的效果。
图6是示出第一实施方式的其他例子的挤压油膜阻尼器的概要图。如图6中非限定地所例示的那样,几个实施方式中的有孔构件50可以在沿周向隔开间隔的多个部位被外侧构件30支承。
这样的结构例如可以通过设置将有孔构件50与外侧构件30固定地连接的支承部32来实现。支承部32例如可以构成为将有孔构件50的外周面与外侧构件30的内周面连接(参照图6)。支承部32也可以构成为将有孔构件50以及外侧构件30的轴向端部彼此连接。在有孔构件50与外侧构件30之间(第二区域42)设置支承部32的情况下,各支承部32只要形成为在轴向的至少一部分延伸即可。
通过像这样以外侧构件30支承有孔构件50,能够限制有孔构件50与外侧构件30的相对移动。另外,在沿周向隔开间隔的多个部位对有孔构件50进行支承。由此,与例如在周向的一个部位对有孔构件50进行支承的情况相比,能够更牢固地将孔构件50与外侧构件30固定。通过这样的结构,例如在轴承部8以及内侧构件20产生振动时,内侧构件20相对于被外侧构件30支承的有孔构件50而相对靠近以及远离。因此,在每次内侧构件20产生振动时,能够有效地使油64通过有孔构件50的连通孔51。因此,能够更有效地发挥有孔构件50带来的衰减效果。
接下来,对连通孔51的结构例进行说明。
例如如图1至图6中所示例的那样,几个例子中的连通孔51可以形成为圆筒状。在该情况下,连通孔51可以形成为圆筒的中心轴沿径向延伸(例如参照图3)。
这样,将连通孔51的形状设为沿径向延伸的圆筒状,从而能够以简易的结构享受到在本发明的任一实施方式中所述的效果。
图7至图10分别是示出第一实施方式的其他例子中的连通孔的概要图。例如如图7中所例示的那样,几个例子中的连通孔51可以形成为在径向上外侧的直径比内侧的直径小。例如,连通孔51可以形成为在径向上外侧的直径比内侧的直径小的圆锥台状。
根据这样的结构,在内侧构件20与外侧构件30靠近时,能够使油64容易地流入连通孔51。另外,此时,作为连通孔51的出口侧的径向外侧形成为直径比内侧小。因此,能够发挥更高的衰减效果。
另外,例如如图8中所例示的那样,几个例子中的连通孔51可以形成为在径向上外侧的直径比内侧的直径大。例如,连通孔51可以形成为在径向上外侧的直径比内侧的直径小的圆锥台状。
根据该结构,在内侧构件20与外侧构件30分离时,能够使油64容易地流入连通孔51。另外,此时,连通孔51的出口侧即径向内侧的直径比径向外侧的直径小。因此,能够发挥更高的衰减效果。
另外,例如如图9所例示的那样,几个例子中的连通孔51可以包括径向外侧的圆筒部52和锥部53,该锥部53与该圆筒部52的径向内侧端连续,且朝向径向内侧扩大。
根据这样的结构,通过包括多个连通孔51的有孔构件50,且该多个连通孔51沿着径向包括圆筒部52和锥部53,能够享受到在本发明的任一实施方式中所述的效果。
并且,例如如图10所例示的那样,在几个例子中,也可以是,至少有孔构件50中配置于最靠轴向端部24侧的连通孔51的中心轴51A以在径向上外侧比内侧更靠近轴向端部24的方式从径向倾斜。
在由于振动而内侧构件20以与筒状的外侧构件30内接的方式靠近该筒状的外侧构件30时,介于两者的间隙40的油64除了沿周向移动以外,也沿轴向移动。
关于这一点,采用连通孔51的中心轴51A以在径向上外侧比内侧更靠近轴向端部24的方式从径向倾斜的结构。根据这样的结构,能够使由于向轴向端部24侧被挤出而具有朝向轴向的端部侧的速度成分的油64容易地流入连通孔51。因此,能够更有效的发挥连通孔51带来的衰减效果。
并且,例如,如图11A、图11B中所示例的那样,几个例子中的连通孔51也可以是狭缝88。这样,通过将连通孔51设为狭缝88,从而能够以简易的结构享受到在本发明的任一实施方式中所述的效果。需要说明的是,狭缝88的配置的规格没有特别限制,但可以如图11A所示那样配置为多个狭缝88的长度方向朝向相同方向。另外,也可以如图11B所示那样配置为狭缝88的长度方向朝向不同方向。
以上,参照附图对本发明的第一实施方式进行了说明。本发明并不局限于上述实施方式,电包括对上述实施方式加以变形的方式、适当组合这些方式而得到的方式。例如,连通孔51的形状、个数、配置、配置间隔等没有特别限制。
[第二实施方式]
以下,参照图13以及图14对本发明的第二实施方式进行说明。在第二实施方式中,对于与第一实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记并省略详细的说明。图13是示出本发明的第二实施方式的旋转机械的轴向剖视图。图14A是示出本发明的第二实施方式的密闭构件以及支承机构的图。图14B以及图14C分别是示出第二实施方式的其他例子的密闭构件以及支承机构的图。
如图13所示,在第二实施方式中,有孔构件54中设置有连通孔51的区域向径向内侧突出而形成凸部65。凸部65沿周向隔开间隔地设置有多个。此时,在凸部65与内侧构件20之间的间隙形成第一区域41。在凸部65的径向外侧形成第二区域42。此时,周向上相邻的凸部65之间的区域安装于未图示的外侧构件而被固定。另外,内侧构件20的内周面中在径向上与凸部65对置的部分变得平坦。
凸部65除了连通孔51以外,还具有密封支承部69,该密封支承部69对第一区域41进行密封并且从径向外侧支承内侧构件20。在本实施方式的情况下,如图14A所示,密封支承部69是由具有伸缩性的材料形成且能够沿径向伸缩的波纹管72。波纹管72配置于第一区域41的轴向端部以及周向端部,从而在周向以及轴向上密封第一区域41。另外,波纹管72的径向上的一端与凸部65接触。波纹管72的径向上的另一端与内侧构件20的外周面22接触。由此,波纹管72能够由于第一区域41的间隔的变化而沿径向伸缩。波纹管72从径向外侧支承内侧构件20。此时,第一区域41被波纹管72密封,但第二区域42的轴向端部开放。
连通孔51能够应用在第一实施方式中所述的结构。作为一例,连通孔51可以是在第一实施方式中所述的节流孔那样的、沿着径向形成为圆筒形的结构,也可以是狭缝88。连通孔51在凸部65的内周面规则地配置有多个。
在以上的结构中,在通过未图示的供油路向第一区域41供给油64时,由于油64的自重、或由于供给到第一区域41内的油64的压力,油64从第一区域41经由连通孔51流入第二区域42。其结果是,在包括第一区域41以及第二区域42的间隙40形成油膜。需要说明的是,作为一例,供油路能够应用在第一实施方式中所述的供油路60。
在该状态下,例如在轴承部8以及支承该轴承部8的内侧构件20伴随转子轴2的旋转而产生振动时,内侧构件20的外周面22与凸部65的内周面之间的间隔、即第一区域41的间隔根据振动而发生变化。由于该间隔的变化,由于第一区域41内的油64的粘性阻力引起的所谓挤压作用而产生压力,从而能够得到针对上述振动的衰减效果。
并且,根据上述结构,成为配置有有孔构件54的结构,该有孔构件54包括多个将凸部65的径向内侧的第一区域41与径向外侧的第二区域42连通的连通孔51。通过该结构,例如在轴承部8以及支承该轴承部8的内侧构件20伴随转子轴2的旋转而产生振动时,油64的一部分追随内侧构件20的外周面22而通过有孔构件54的连通孔51。油64在进行该通过时受到阻力。即,除了以往的挤压效果以外,通过有孔构件54的连通孔51的油64作为针对上述轴承部8以及内侧构件20的振动的阻尼器而发挥功能。因此,能够以简易的结构大幅度地提高衰减性能。
另外,使有孔构件54中设置有连通孔51的区域向径向内侧突出,从而形成凸部6。另外,在周向端部以及轴向端部配置有密封支承部72。因此,第一区域41被密封。由此,抑制油64向周向以及轴向流动。因此,能够促进油64向径向的流动。即,能够使油64经由连通孔51流动。因此,能够高效地赋予由上述阻力带来的衰减效果,从而能够进一步提高衰减性能。需要说明的是,有孔构件54的衰减效果能够如下那样进行调整:根据供搭载有各有孔构件54的旋转机械1的振动特性,任意地设定凸部65的数量、配置等。
并且,采用将间隙42的轴向端的至少一部分开放的结构。由此,能够将向第一区域41供给并经由连通孔51而移动至第二区域42的油64从该第二区域42的开放的轴向端排出。
以上,对本发明的第二实施方式进行了说明,但只要不脱离本发明的主旨,则能够对上述的结构实施各种变更、修改。例如,密封支承部69并不局限于上述结构。作为一例,如图14B所示,密封支承部69具有支承机构66、以及密闭构件68。
支承机构66设置于凸部65的周向端部以及轴向端部,并从径向外侧支承内侧构件20。另外,支承机构66能够伴随内侧构件20的振动而沿径向变形。作为一例,如图14B所示,支承机构66是与凸部65形成为一体的切口构件。切口构件构成为从周向的两侧将具有规定的刚性的构件切除,从而能够调整刚性,且沿径向变形。另外,切口构件的径向内侧的端部形成收容凹部70,该收容凹部70与内侧构件20接触并且收容密闭构件68。收容凹部70是设置于支承机构66的径向内侧的端部,且向径向内侧凹陷的凹部。收容凹部70在支承机构66与内侧构件20之间划定用于收容密闭构件68的空间。此时,与凸部65对置的内侧构件20的部分向径向外侧突出。需要说明的是,支承机构66的刚性能够通过任意地设定切口的数量、形状等来进行调整。
密闭构件68收容在支承机构66的收容凹部70。在密闭构件68中使用O型环等密闭部件。设置于各支承机构66的收容凹部70的密闭构件68与内侧构件20接触,从而在周向以及轴向上密封第一区域41。需要说明的是,通过焊接等将切口构件的径向内侧的端部与内侧构件20的外周面22接合,从而在密封第一区域41时,无需设置密闭构件68。
另外,在其他例子中,如图14C所示,也可以构成为,由弹性构件构成支承机构66,在密闭构件68中使用O型环等密闭部件。此时,弹性构件的端部分别安装在内侧构件20的外周面22与凸部65。弹性构件构成为能够伴随内侧构件20的振动而沿径向伸缩。
[第三实施方式]
以下,参照图15以及图16对本发明的第三实施方式进行说明。在第三实施方式中,对与上述的实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记并省略详细的说明。图15是第三实施方式的挤压油膜阻尼器的主要部分放大图。图16是示出第三实施方式的其他例子的旋转机械的轴向剖视图。
如图15所示,在第三实施方式中,在有孔构件54安装有密封构件80以密封第二实施方式的第二区域42这一点上与第二实施方式不同。详细而言,如图15所示,将密封构件80安装在有孔构件54的外周面,以从径向外侧密封第二区域42。作为一例,使用螺栓等未图示的紧固工具将密封构件80以能够拆卸的方式安装在凸部65。此时,第一区域41与第二区域42被密封。需要说明的是,在图15中,作为密封支承部69示出了切口构件以及密闭构件,也可以应用在实施方式2中所述的其他密封支承部69。
另外,通过安装密封构件80,在第二区域42的径向外侧形成有空间。然后,将气体封入该空间,从而在密封构件80的内部形成气体区域84。并且,在气体区域84与第二区域42的分界设置有薄膜状的隔膜82。隔膜82由具有伴随外力的作用而能够变形的柔软性的材料构成。作为一例,隔膜82由橡胶、金属等材料构成。由此,隔膜82构成为由于气体区域84与第二区域42的压力差而能够沿径向变形。
在以上的结构中,在通过未图示的供油路向在凸部65与内侧构件20之间的间隙中的第一区域41供给油64时,由于油64的自重、或由于供给到第一区域41内的油64的压力,油64从第一区域41经由连通孔51流入第二区域42。其结果是,在包括第一区域41以及第二区域42的间隙40形成油膜。需要说明的是,作为一例,供油路能够应用在第一实施方式中所述的供油路60。
在该状态下,例如在轴承部8以及支承该轴承部8的内侧构件20伴随转子轴2的旋转而产生振动时,内侧构件20的外周面22与凸部65的内周面之间的间隔、即第一区域41的间隔根据振动而发生变化。由于该间隔的变化,由于第一区域41内的油64的粘性阻力引起的所谓挤压作用而产生压力,从而能够得到相对于上述振动的衰减效果。
并且,成为在内侧构件20与外侧构件30之间的间隙40配置有有孔构件50的结构,该有孔构件50包括多个将径向内侧的第一区域41与径向外侧的第二区域42连通的连通孔51。通过该结构,例如在轴承部8以及支承该轴承部8的内侧构件20伴随转子轴2的旋转而产生振动时,油64的一部分追随内侧构件20的外周面22而通过有孔构件50的连通孔51。油64在进行该通过时受到阻力。即,除了以往的挤压效果以外,通过有孔构件54的连通孔51的油64作为相对于上述轴承部8以及内侧构件20的振动的阻尼器而发挥功能。因此,能够以简易的结构大幅度地提高衰减性能。
另外,使有孔构件54的设置有连通孔51的区域向径向内侧突出而形成凸部65,并在周向端部以及轴向端部配置密闭构件68。其结果是,第一区域41被密封。由此,能够抑制油64向周向以及轴向的流动,从而促进油64向径向的流动。即,能够以使油64经由连通孔51流动的方式促进流动。因此,能够高效地赋予由上述阻力带来的阻尼器的功能,从而能够进一步提高衰减性能。需要说明的是,有孔构件54的衰减效果能够通过根据供各有孔构件54搭载的旋转机械1的振动特性,任意地设定设置凸部65的数量、配置等来进行调整。
并且,在本实施方式的情况下,第二区域42被密封构件80密封。因此,能够在油64循环时抑制空气混入。由此,能够抑制由于空气混入油64而导致衰减性能降低的情况。
并且,在本实施方式中,在密封构件80设置气体区域84,在气体区域84与第二区域42的分界设置能够沿径向变形的隔膜82。由此,即使在密封构件80密封第二区域42的状态下,隔膜82也能够通过气体区域84与油64的压差而沿径向变形。其结果是,油64能够经由连通孔51在第一区域41和第二区域42往来。由此,即使在第二区域42被密封的状态下,由于油64在流入连通孔51时受到阻力,从而能够大幅度地提高衰减性能。
另外,将密封构件80以能够拆卸的方式安装在凸部65,从而能够调整密封构件80的气体区域84的压力。因此,能够调整衰减性能。
以上,对本发明的第三实施方式进行了说明,但只要不脱离本发明的主旨,则能够对上述的结构实施各种变更、修改。例如,作为本实施方式的其他例子,如图16所示,有孔构件54可以由能够拆卸的单元90、以及形成有供单元90能够插入的空间的圆弧部98构成。在圆弧部98,沿着周向形成有至少一个以上的空间。因此,圆弧部98构成为能够供单元90插入。
单元90具备第一构件92、第二构件94、第三构件96、密封支承部69、以及密封构件80。第一构件92是径向内侧的端部,并且与内侧构件20接触。第二构件94是径向外侧的端部,并且设置为在径向上与第一构件92隔开间隙。第二构件94安装在圆弧部98。第三构件96设置于该间隙。第三构件96具有多个将径向内侧的第一区域41与径向外侧的第二区域42连通的连通孔51。密封支承部69密封第一区域41,并且从径向外侧支承第一构件92。密封构件80安装在第二构件94的径向内侧,密封第二区域42。
第一构件92是板状的构件。第一构件92在单元90插入时,与内侧构件20接触。第一构件92例如可以使用螺栓等紧固工具而固定在内侧构件20。
第二构件94与第一构件92同样是板状的构件,但宽度形成得比第一构件92大的第二构件94安装在圆弧部98。需要说明的是,第二构件94的宽度并非必须形成得比第一构件92的宽度大,只要能够将单元90安装在外侧构件30,则形状、尺寸等没有限定。因此,无需必须将第二构件94安装在外侧构件30的外周面。作为一例,也可以通过将第二构件94的侧面安装在圆弧部98的侧面而固定第二构件94。
第三构件96配置在形成于第一构件92与第二构件94之间的间隙。第三构件96是划定径向内侧的第一区域41和径向外侧的第二区域42的板状的构件。另外,在第三构件96设置有多个连通孔51。多个连通孔51的形状能够应用与在上述的各实施方式中所述的形状相同的结构。需要说明的是,预先向第一区域填充油64。
密封支承部69设置于第一区域41的轴向以及周向的端部。密封支承部69密封第一区域41。另外,密封支承部69从径向外侧支承第一构件92。在密封支承部69中能够应用在上述的实施方式中所述的结构,作为一例,密封支承部69是波纹管72。
另外,单元90设置于第二构件94的径向内侧。单元90具有密封第二区域42的密封构件80。密封构件80的结构与本实施方式的密封构件80的结构相同。即,密封构件8具有隔膜82、以及气体区域84。上述的结构与本实施方式的密封构件80相同,因此省略详细的说明。
根据上述的结构,在将单元90插入形成于在圆弧部98的空间的状态下,在内侧构件20产生振动时,存在于单元90的内部的第一区域41的间隔发生变化。其结果是,单元90作为相对于上述振动的阻尼器而发挥功能。由此,能够享受到与本实施方式所述的效果相同的效果。
此外,单元90以能够拆卸的方式安装于有孔构件54。因此,能够通过变更单元90中使用的油种、调整油64的脱气的程度、变更封入气体区域82的气体的种类,来调整衰减性能。因此,能够与旋转机械1的振动特性相应地构成单元90。
以上,参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述,但具体结构并不限定于该实施方式,也包括不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等。
Claims (21)
1.一种挤压油膜阻尼器,其中,
所述挤压油膜阻尼器具备:
内侧构件,其支承轴承部;
外侧构件,其以与所述内侧构件隔着沿周向延伸的间隙对置的方式设置于所述内侧构件的外周侧;
有孔构件,其设置于所述间隙中,具有多个将所述间隙中的径向内侧的第一区域与所述间隙中的径向外侧的第二区域连通的连通孔;以及
供油路,其用于向所述第一区域供给油,
所述有孔构件具有:
凸部,其由所述有孔构件的设置有所述连通孔的区域向径向内侧突出而成;以及
密封支承部,其对所述凸部与所述内侧构件之间的所述第一区域进行密封,并且从径向外侧支承所述内侧构件。
2.根据权利要求1所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述供油路包括将所述油从所述内侧构件的轴向端部向所述第一区域引导的内部流路。
3.根据权利要求2所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述内部流路包括从所述轴向端部沿轴向延伸的轴向延伸部、以及与所述轴向延伸部连续且沿径向延伸的径向延伸部。
4.根据权利要求3所述的挤压油膜阻尼器,其中,
在每一个所述轴向延伸部形成有一个或多个所述径向延伸部。
5.根据权利要求1所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述供油路构成为,沿径向贯穿所述外侧构件以及所述有孔构件,以向所述第一区域供给所述油。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述有孔构件在沿周向隔开间隔的多个部位处由所述外侧构件支承。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述内侧构件与所述有孔构件之间的尺寸D和所述连通孔的直径d满足0.1d<D<10d。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述连通孔形成为沿径向延伸的圆筒状。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述有孔构件中至少配置于最靠轴向端部侧的所述连通孔的中心轴以径向外侧比径向内侧更靠近所述轴向端部的方式从径向倾斜。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述连通孔形成为径向外侧的直径比径向内侧的直径小。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述连通孔形成为径向外侧的直径比径向内侧的直径大。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述连通孔包括锥部以及径向外侧的圆筒部,所述锥部与所述圆筒部的径向内侧端连续,并朝向径向内侧扩大。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述连通孔形成为狭缝状。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述密封支承部具有:
密闭构件,其对所述第一区域进行密封;以及
支承机构,其支承所述内侧构件。
15.根据权利要求14所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述支承机构是与所述凸部一体形成且构成为能够沿径向伸缩的切口构件,
所述切口构件具备收容所述密闭构件的收容凹部。
16.根据权利要求1至5中任一项所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述密封支承部是能够沿径向伸缩的波纹管。
17.根据权利要求1至5中任一项所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述间隙的轴向端的至少一部分开放。
18.根据权利要求1至5中任一项所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述有孔构件具有安装于所述第二区域的径向外侧且对所述第二区域进行密封的密封构件,
所述密封构件在该密封构件与所述第二区域的分界具备薄膜状的隔膜,
在由所述密封构件形成的空间中封入有气体,
所述隔膜能够在所述气体与在所述第二区域中流通的所述油的压力差的作用下沿径向变形。
19.根据权利要求18所述的挤压油膜阻尼器,其中,
所述密封构件以能够拆卸的方式安装于所述凸部。
20.一种挤压油膜阻尼器,其中,
所述挤压油膜阻尼器具有:
内侧构件,其支承轴承部;以及
有孔构件,其以与所述内侧构件隔开规定的间隔的方式设置于所述内侧构件的外周侧,
所述有孔构件具备:
至少一个能够拆卸的单元;以及
圆弧部,其形成有能够供所述单元插入的空间,
所述单元具备:
第一构件,其是所述单元的径向内侧的端部,且与所述内侧构件接触;
第二构件,其是所述单元的径向外侧的端部,且以与所述第一构件隔开间隙的方式设置并安装于所述圆弧部;
第三构件,其设置于所述间隙中,具有多个将所述间隙中的径向内侧的第一区域与所述间隙中的径向外侧的第二区域连通的连通孔;
密封支承部,其对所述第一区域进行密封,且从径向外侧支承所述第一构件;以及
密封构件,其安装在所述第二构件的径向内侧,且对所述第二区域进行密封,
所述密封构件在该密封构件与所述第二区域的分界具备薄膜状的隔膜,
在由所述密封构件形成的空间中封入有气体,
所述隔膜能够在所述气体与在所述第二区域中流通的油的压力差的作用下沿径向变形。
21.一种旋转机械,其中,
所述旋转机械具备:
权利要求1至20中任一项所述的挤压油膜阻尼器;
转子轴;以及
轴承部,其将所述转子轴支承为能够旋转。
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---|---|---|---|---|
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CN114810892B (zh) * | 2021-01-28 | 2024-04-05 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | 挤压油膜阻尼器和航空发动机 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003083325A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | スクイーズフィルムダンパー軸受 |
CN102788113A (zh) * | 2012-07-18 | 2012-11-21 | 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 | 传动轴系挤压油膜阻尼器 |
CN103842668A (zh) * | 2011-08-23 | 2014-06-04 | 舍弗勒技术有限两合公司 | 挤压油膜阻尼器 |
CN105793585A (zh) * | 2013-12-04 | 2016-07-20 | 三菱重工业株式会社 | 挤压膜阻尼器、轴承单元及涡轮 |
CN108487949A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-09-04 | 西安交通大学 | 一种航空发动机可变阻尼挤压油膜阻尼器 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3318642A (en) * | 1963-10-17 | 1967-05-09 | Bunting Brass & Bronze Co | Self-aligning bearing |
JPS5487342A (en) * | 1977-12-22 | 1979-07-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Bearing support structure |
US4289360A (en) * | 1979-08-23 | 1981-09-15 | General Electric Company | Bearing damper system |
US4872767A (en) * | 1985-04-03 | 1989-10-10 | General Electric Company | Bearing support |
US4992024A (en) * | 1989-12-13 | 1991-02-12 | Allied-Signal Inc. | Multi-film fluid bearing damper |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003083325A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | スクイーズフィルムダンパー軸受 |
CN103842668A (zh) * | 2011-08-23 | 2014-06-04 | 舍弗勒技术有限两合公司 | 挤压油膜阻尼器 |
CN102788113A (zh) * | 2012-07-18 | 2012-11-21 | 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 | 传动轴系挤压油膜阻尼器 |
CN105793585A (zh) * | 2013-12-04 | 2016-07-20 | 三菱重工业株式会社 | 挤压膜阻尼器、轴承单元及涡轮 |
CN108487949A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-09-04 | 西安交通大学 | 一种航空发动机可变阻尼挤压油膜阻尼器 |
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