CN114033824B - 一种蜂巢结构转子颗粒减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蜂巢结构转子颗粒减振装置。该蜂巢结构转子颗粒减振装置包括转子和蜂巢结构颗粒阻尼装置；在转子的中空结构内安装有蜂巢结构颗粒阻尼装置；螺塞位于中空结构的两端，并与转子螺纹连接；蜂巢结构颗粒阻尼装置包括本体、弹性结构、颗粒阻尼材料以及封盖；沿蜂巢结构颗粒阻尼装置的轴向，两个封盖相对设置且固定连接于本体的两端；本体的横截面为蜂巢结构，并在内部具有多个平行设置的柱形腔体；在柱形腔体内填充有颗粒阻尼材料；弹性结构均匀分布于本体的外周侧，并与中空结构之间过盈配合。上述颗粒减振装置具有方便填充、最大限度降低颗粒对转子不平衡量影响的特点。

Description

一种蜂巢结构转子颗粒减振装置

技术领域

本发明涉及转子减振技术领域，具体涉及一种蜂巢结构转子颗粒减振装置。

背景技术

颗粒阻尼是一种能够吸收较宽频率振动能量、阻尼材料不受高温老化影响、对应用环境无特殊要求的减振技术，广泛应用于航天、交通、船舶和机械等领域。

在应用颗粒阻尼减振时，需要保持一定的填充率，使颗粒能够在外部激励作用下充分振动、摩擦，才能够最大程度消耗能量，达到相应的减振效果。而这一特点使得其无法应用于对不平衡量控制要求较高的旋转设备；为了减少颗粒材料对转子不平衡量影响，需要将颗粒完全填充、压实，而这样又使得颗粒材料无法发挥减振效果。同时，对于大型旋转设备，单根转子的长度达到十多米至二十米，颗粒阻尼的填充、取出非常不方便，也限制了颗粒阻尼在转子减振上的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种蜂巢结构转子颗粒减振装置，该颗粒减振装置具有方便填充、最大限度降低颗粒对转子不平衡量影响的特点，并能够实现颗粒阻尼技术在转子减振上的应用。

本发明采用以下具体技术方案：

一种蜂巢结构转子颗粒减振装置，该蜂巢结构转子颗粒减振装置包括转子和蜂巢结构颗粒阻尼装置；

所述转子设置有中空结构，在所述中空结构内安装有所述蜂巢结构颗粒阻尼装置；

所述螺塞位于所述中空结构的两端，并与所述转子螺纹连接，用于将所述蜂巢结构颗粒阻尼装置密封安装于所述中空结构内；

所述蜂巢结构颗粒阻尼装置包括本体、弹性结构、颗粒阻尼材料以及封盖；

沿所述蜂巢结构颗粒阻尼装置的轴向，两个所述封盖相对设置且固定连接于所述本体的两端；

所述本体的横截面为蜂巢结构，并在内部具有多个平行设置的柱形腔体；在所述柱形腔体内填充有所述颗粒阻尼材料；

所述弹性结构均匀分布于所述本体的外周侧，并与所述中空结构之间过盈配合，用于实现所述蜂巢结构颗粒阻尼装置的径向固定。

更进一步地，在所述中空结构内填充有沿所述转子轴向排列的多个所述蜂巢结构颗粒阻尼装置；

在相邻的两个所述蜂巢结构颗粒阻尼装置之间、以及所述蜂巢结构颗粒阻尼装置与所述螺塞之间均设置有弹性垫。

更进一步地，所述弹性结构为长条形结构，并与所述本体通过硫化或粘结连接在一起。

更进一步地，所述弹性结构和所述弹性垫均采用橡胶材料制成。

更进一步地，所述封盖与本体之间通过粘接或紧固件连接在一起。

更进一步地，所述本体采用高分子材料浇筑成形。

更进一步地，多个所述柱形腔体包括一个位于所述转子中心的中心空腔和均匀分布于所述中心空腔外周侧的多个外侧空腔。

更进一步地，所述柱形腔体的横截面形状均为正六边形。

有益效果：

1、本发明的蜂巢结构转子颗粒减振装置在转子的中空结构内填充有蜂巢结构颗粒阻尼装置，蜂巢结构颗粒阻尼装置采用蜂巢结构的本体，在本体内形成有多个平行设置的柱形腔体，多个柱形腔体之间相互独立形成多个独立腔体，在各个独立腔体内分散填充有颗粒阻尼材料，并且通过多个独立腔体实现颗粒阻尼材料在转子径向方向上最大程度地均匀分布，降低颗粒对不平衡量的影响；

2、本发明的蜂巢结构转子颗粒减振装置所采用的蜂巢结构是最佳二维平面拓扑结构，可使转子内中空结构的空间利用率最大，并且可通过改变蜂巢结构中柱形腔体的尺寸来控制柱形腔体的数量，通过设置柱形腔体的数量可以适应各种类型转子对不平衡量控制的不同要求；

3、本发明的蜂巢结构转子颗粒减振装置在转子的中空结构内沿轴向排列多个蜂巢结构颗粒阻尼装置，将蜂巢结构颗粒阻尼装置分段制作和安装，便于蜂巢结构颗粒阻尼装置的拆装和颗粒阻尼材料的填充，并在相邻的蜂巢结构颗粒阻尼装置之间设置弹性垫，通过对蜂巢结构颗粒阻尼装置进行分段设置和夹设弹性垫既能够保证蜂巢结构颗粒阻尼装置拆装的工艺性，又能够保证其安装时轴向固定；

4、本发明中蜂巢结构颗粒阻尼装置在蜂巢结构本体的外周侧设置有弹性结构，通过使弹性结构的外径尺寸稍大于转子中空结构内径实现弹性结构与转子之间的过盈配合，从而实现对蜂巢结构颗粒阻尼装置的径向固定，进一步降低颗粒对不平衡量的影响，从而提高颗粒减振装置对转子的减振效果。

附图说明

图1为本发明蜂巢结构转子颗粒减振装置的剖视结构示意图；

图2为图1中蜂巢结构转子颗粒减振装置的A-A向剖视图；

图3为图1中蜂巢结构颗粒阻尼装置的横截面结构示意图；

图4为图3中蜂巢结构颗粒阻尼装置的B-B向剖视图。

其中，1-转子，2-蜂巢结构颗粒阻尼装置，3-螺塞，4-弹性垫，5-中心空腔，6-外侧空腔，7-本体，8-弹性结构，9-颗粒阻尼材料，10-封盖

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明实施例提供了一种蜂巢结构转子颗粒减振装置，如图1和图2结构所示，该蜂巢结构转子颗粒减振装置包括转子1和蜂巢结构颗粒阻尼装置2；转子1设置有中空结构，中空结构可以为中心孔；在中空结构内安装有蜂巢结构颗粒阻尼装置2，并且蜂巢结构颗粒阻尼装置2与转子1之间可以通过过盈配合实现径向定位；

螺塞3位于转子1的中空结构两端，并与转子1螺纹连接，通过中空结构两端的螺塞3将蜂巢结构颗粒阻尼装置2密封安装于转子1的中空结构内；如图1结构所示，在转子1的中心孔两端设置有内螺纹，螺塞3的外螺纹与转子1的内螺纹之间螺纹连接，并且螺塞3位于中心孔内；

如图3和图4结构所示，蜂巢结构颗粒阻尼装置2包括本体7、弹性结构8、颗粒阻尼材料9以及封盖10；沿蜂巢结构颗粒阻尼装置2的轴向，两个封盖10相对设置且固定连接于本体7两端；封盖10与本体7之间通过粘接或紧固件连接在一起；

如图3结构所示，本体7的横截面为蜂巢结构，在本体7的内部具有多个平行设置的柱形腔体；本体7可以采用高分子材料浇筑成形；在柱形腔体内填充有颗粒阻尼材料9；多个柱形腔体以蜂巢结构颗粒阻尼装置2的轴心线为对称轴对称设置；多个柱形腔体可以包括一个位于转子1中心的中心空腔5和均匀分布于中心空腔5外周侧的多个外侧空腔6；柱形腔体的排列结构可以如图3结构所示，也可以包括沿周向均匀分布的一层或多层柱形腔体构成；在本实施例中，以图3中设置有一个中心空腔5和六个外侧空腔6的蜂巢结构颗粒阻尼装置2为例进行说明，但是此结构并不构成对本发明实施例的限制；柱形腔体的横截面形状均为正六边形，也可以为其它的多边形结构；如图2和图4结构所示，本体7可以由多个长条形壳体并排构成，也可以由内部隔成多个柱形腔体的壳体构成，多个柱形腔体形成蜂巢结构；

如图3结构所示，弹性结构8均匀分布于本体7的外周侧，并与中空结构之间过盈配合，用于实现蜂巢结构颗粒阻尼装置2的径向固定。弹性结构8可以采用橡胶材料制成，并且弹性结构8为沿转子1的轴向延伸的长条形结构，并与本体7通过硫化或粘结连接在一起；弹性结构8的横截面可以为扇形，即，弹性结构8的外侧面为弧形面，两个斜面与相邻的柱形腔体外侧面相配合；弹性结构8可以采用如图3中结构所示的分体结构，也可以采用一体结构。

上述蜂巢结构转子颗粒减振装置在转子1的中空结构内装有蜂巢结构颗粒阻尼装置2，蜂巢结构颗粒阻尼装置2采用蜂巢结构的本体7，在本体7内形成有多个平行设置的柱形腔体，多个柱形腔体之间相互独立形成多个独立腔体，在各个独立腔体内分散填充有颗粒阻尼材料9；将颗粒阻尼材料9填充于多个柱形腔体内，并在柱形腔体的两端均设置有封盖10，使得颗粒阻尼材料9填充方便，并且通过多个独立腔体能够将颗粒阻尼材料9均匀分布于转子1的中空结构内，避免颗粒阻尼材料9堆积在一侧，实现颗粒阻尼材料9在转子1径向方向上最大程度地均匀分布，降低颗粒对不平衡量的影响。

蜂巢结构转子颗粒减振装置所采用的蜂巢结构为最佳二维平面拓扑结构，可使转子内中空结构的空间利用率最大，并且可通过改变蜂巢结构中柱形腔体的尺寸来调整柱形腔体的数量以及排列结构，通过设置柱形腔体的数量可以适应各种类型转子1对不平衡量控制的不同要求，如，在同样的中心孔截面尺寸下，减小蜂巢腔体尺寸，增大蜂巢腔体数量，则能够进一步降低颗粒对不平衡量的影响。

蜂巢结构颗粒阻尼装置2在蜂巢结构本体7的外周侧设置有弹性结构8，通过使弹性结构8的外径尺寸稍大于转子1中空结构内径实现弹性结构8与转子1之间的过盈配合，从而实现对蜂巢结构颗粒阻尼装置2的径向固定，进一步降低颗粒对不平衡量的影响，从而提高颗粒减振装置对转子1的减振效果。通过弹性结构8也有利于防止本体7对转子1的内壁进行磨损破坏，从而对转子1进行保护。

一种具体的实施方式中，如图1结构所示，在转子1的中空结构内安装有沿转子1轴向排列的多个蜂巢结构颗粒阻尼装置2，即，沿转子1的轴向，在转子1的中心孔内依次排列有多个蜂巢结构颗粒阻尼装置2；在图1的转子1中心孔中沿轴向依次间隔设置有五个蜂巢结构颗粒阻尼装置2；在相邻的两个蜂巢结构颗粒阻尼装置2之间、以及蜂巢结构颗粒阻尼装置2与螺塞3之间均设置有弹性垫4。弹性垫4可以采用橡胶材料制成。

上述蜂巢结构转子1颗粒减振装置在转子1的中空结构内沿轴向排列有多个蜂巢结构颗粒阻尼装置2，将蜂巢结构颗粒阻尼装置2分段制作和安装，便于蜂巢结构颗粒阻尼装置2的拆装和颗粒阻尼材料9的填充，并在相邻的蜂巢结构颗粒阻尼装置2之间设置弹性垫4，通过弹性垫4可以将相邻的蜂巢结构颗粒阻尼装置2隔开，对蜂巢结构颗粒阻尼装置2的轴向进行减振，同时螺塞3与蜂巢结构颗粒阻尼装置2之间也设置有弹性垫4，通过弹性垫4可以将螺塞3与蜂巢结构颗粒阻尼装置2隔开，使得振动在从螺塞3传递到蜂巢结构颗粒阻尼装置2的过程中也可以实现减振，同时还可以防止螺塞3对蜂巢结构颗粒阻尼装置2的磨损和破坏，通过对蜂巢结构颗粒阻尼装置2进行分段设置和夹设弹性垫4既能够保证蜂巢结构颗粒阻尼装置2拆装的工艺性，又能够保证其安装时轴向固定。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种蜂巢结构转子颗粒减振装置，其特征在于，包括转子和蜂巢结构颗粒阻尼装置；

所述转子设置有中空结构，在所述中空结构内安装有所述蜂巢结构颗粒阻尼装置；

螺塞位于所述中空结构的两端，并与所述转子螺纹连接，用于将所述蜂巢结构颗粒阻尼装置密封安装于所述中空结构内；

所述蜂巢结构颗粒阻尼装置包括本体、弹性结构、颗粒阻尼材料以及封盖；

沿所述蜂巢结构颗粒阻尼装置的轴向，两个所述封盖相对设置且固定连接于所述本体的两端；所述本体的横截面为蜂巢结构，并在内部具有多个平行设置的柱形腔体；

在所述柱形腔体内填充有所述颗粒阻尼材料；

所述弹性结构均匀分布于所述本体的外周侧，并与所述中空结构之间过盈配合，用于实现所述蜂巢结构颗粒阻尼装置的径向固定。

2.如权利要求1所述的蜂巢结构转子颗粒减振装置，其特征在于，在所述中空结构内填充有沿所述转子轴向排列的多个所述蜂巢结构颗粒阻尼装置；

在相邻的两个所述蜂巢结构颗粒阻尼装置之间、以及所述蜂巢结构颗粒阻尼装置与所述螺塞之间均设置有弹性垫。

3.如权利要求2所述的蜂巢结构转子颗粒减振装置，其特征在于，所述弹性结构为长条形结构，并与所述本体通过硫化或粘结连接在一起。

4.如权利要求3所述的蜂巢结构转子颗粒减振装置，其特征在于，所述弹性结构和所述弹性垫均采用橡胶材料制成。

5.如权利要求1所述的蜂巢结构转子颗粒减振装置，其特征在于，所述封盖与本体之间通过粘接或紧固件连接在一起。

6.如权利要求1所述的蜂巢结构转子颗粒减振装置，其特征在于，所述本体采用高分子材料浇筑成形。

7.如权利要求1-6任一项所述的蜂巢结构转子颗粒减振装置，其特征在于，多个所述柱形腔体包括一个位于所述转子中心的中心空腔和均匀分布于所述中心空腔外周侧的多个外侧空腔。

8.如权利要求7所述的蜂巢结构转子颗粒减振装置，其特征在于，所述柱形腔体的横截面形状均为正六边形。

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