CN114877003A - 一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器 - Google Patents

一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器 Download PDF

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Abstract

一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器，属于挤压油膜阻尼器技术领域，本发明为了解决现有挤压油膜阻尼器内部滑油易通过供油孔逆流，降低阻尼器阻尼性能的问题，本发明提供的一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器，通过改变供油孔结构以及研发新型的止回阀结构，使止回阀可以设置在阻尼器的供油孔中，保证其在油压的作用下可以稳定工作，本止回阀中独有的浮塞设计，一方面可以为阻尼器进油提供良好的通路，另一方面可以有效的防止阻尼器内部的油压过大，导致滑油逆流，降低了油膜压力，降低阻尼器阻尼性能，本申请的阀体结构中还引用了电磁铁和控制器，在通电时可以依靠电流实现对下方浮塞的动态响应特性调整。

Description

一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器
技术领域
本发明属于挤压油膜阻尼器技术领域，具体涉及一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器。
背景技术
挤压油膜阻尼器广泛应用于航空发动机中，利用阻尼器内环涡动导致其油膜压力增加，抑制了运行中转子的振动，提高了航空发动机的运行可靠性，已经被广泛应用在民用及军用发动机领域。
挤压油膜阻尼器的内部油膜压力与其减振性能密切相关，密封性能越好，内部油膜压力越高，阻尼性能越好，挤压油膜阻尼器普遍通过径向进油孔向内部油膜区供油，由于内环涡动导致局部油膜压力会高于供油压力，从而内部滑油会经过供油孔逆流出阻尼器，降低了油膜压力，从而降低阻尼器阻尼性能。因此研发一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器来解决上述问题是很符合实际需要的。
发明内容
本发明为了解决现有挤压油膜阻尼器内部滑油易通过供油孔逆流，降低阻尼器阻尼性能的问题，进而提供一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器；
一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器，所述挤压油膜阻尼器包括止回阀主体、挤压油膜阻尼器外环、挤压油膜阻尼器内环、轴承固定螺母和两个端封环；
轴承套设在转子的外圆面上，且轴承的轴承内圈与转子的外圆面紧固连接，挤压油膜阻尼器内环套设在轴承上，且轴承的轴承外圈与挤压油膜阻尼器内环紧固连接，轴承的一端设有轴承固定螺母，轴承固定螺母套装在转子上，且轴承固定螺母对轴承中轴承内圈和轴承外圈进行定位，挤压油膜阻尼器外环套设在挤压油膜阻尼器内环上，且挤压油膜阻尼器外环与挤压油膜阻尼器内环之间沿挤压油膜阻尼器内环的轴线方向设有两个端封环，每个端封环的内环面与挤压油膜阻尼器内环的外圆面紧固连接，每个端封环的外圆面与挤压油膜阻尼器外环的内环面紧固连接，挤压油膜阻尼器外环的外圆面沿垂直轴线的方向加工有供油孔，止回阀主体安装在供油孔的入口处；
进一步地，所述转子为阶梯轴结构，通过转子上的轴肩对轴承的轴承内圈的另一端进行限位；
进一步地，所述挤压油膜阻尼器内环内圈为阶梯孔结构，通过挤压油膜阻尼器内环内孔面上的台阶对轴承的轴承外圈的另一端进行限位；
进一步地，所述挤压油膜阻尼器内环的外圆面上与每个端封环接触处加工有环槽，每个端封环对应设置在一个环槽内，环槽的两端内壁对端封环进行轴向限位；
进一步地，所述供油孔为包括连接孔段、供油孔段和连通孔段，所述连接孔段、供油孔段和连通孔段由上至下依次同轴连通设置，连通孔段的末端与挤压油膜阻尼器外环和挤压油膜阻尼器内环之间的油膜区连通设置；
进一步地，所述止回阀主体包括锁紧螺母、O型密封圈和浮塞，浮塞设置在锁紧螺母的正下方，且浮塞与锁紧螺母同轴设置，O型密封圈设置在浮塞与锁紧螺母之间，锁紧螺母设置在连接孔段，且锁紧螺母与连接孔段拆卸连接，浮塞设置在供油孔段，且浮塞可在供油孔段中上下浮动；
进一步地，所述锁紧螺母的中心处插设有油管固定接头，油管固定接头与锁紧螺母一体成型设置，油管固定接头的内壁上加工有油管内螺纹，锁紧螺母的外圆面上加工有连接外螺纹，连接孔段的内壁上加工有与连接外螺纹配合设置的连接内螺纹，锁紧螺母与连接孔段通过螺纹配合拆卸连接，锁紧螺母的下表面上加工有O型密封圈限位槽，O型密封圈的上部设置在O型密封圈限位槽中；
进一步地，所述浮塞包括外套、圆台浮动块和N个连接块，N为正整数，外套包括圆筒段和锥筒段，锥筒段设置在圆筒段的正下方，且锥筒段与圆筒段同轴设置，圆筒段的底端与锥筒段的大口端连通设置，圆筒段的上端面的边缘处加工有O型密封圈放置槽，O型密封圈的下部设置在O型密封圈放置槽中，圆台浮动块设置在圆筒段中，且圆台浮动块与圆筒段同轴设置，圆台浮动块中的小端面作为阻尼器进油受压面与圆筒段的上表面共面设置，圆台浮动块中的大端面作为阻尼器滑油逆流受压面朝向锥筒段设置，圆台浮动块沿周向设有N个连接块，每个连接块的一端与圆台浮动块的外圆面固定连接，每个连接块的另一端与圆筒段的内壁固定连接，且每个连接块的上表面与圆台浮动块共面设置，相邻两个连接块之间形成进油孔供滑油下流；
进一步地，所述锁紧螺母上加工有环形电磁铁安置槽，且环形电磁铁安置槽靠近锁紧螺母的下部设置，集成式环形电磁铁安装在环形电磁铁安置槽中，锁紧螺母的外部设有小型控制器，小型控制器通过导线与集成式环形电磁铁相连。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明提供的一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器，通过改变供油孔结构以及研发新型的止回阀结构，使止回阀可以设置在阻尼器的供油孔中，保证其在油压的作用下可以稳定工作，本止回阀中独有的浮塞设计，一方面可以为阻尼器进油提供良好的通路，另一方面可以有效的防止阻尼器内部的油压过大，导致滑油逆流，降低了油膜压力，降低阻尼器阻尼性能。
附图说明
图1为本发明的主剖示意图：
图2为本发明中止回阀主体的装配及结构分解图；
图3为本发明中锁紧螺母顶面示意图；
图4为本发明中锁紧螺母底面示意图；
图5为本发明中浮塞顶面示意图；
图6为本发明中浮塞半剖图。
图中1锁紧螺母、1a油管固定接头、1b油管内螺纹、1c连接外螺纹、1d下表面、1eO型密封圈限位槽、1f环形电磁铁安置槽、2O型密封圈、3浮塞、3a阻尼器进油受压面、3b阻尼器滑油逆流受压面、3c进油孔、3dO型密封圈放置槽、4挤压油膜阻尼器外环、4a供油孔、5端封环、6油膜区、7挤压油膜阻尼器内环、8轴承、9轴承固定螺母、10转子、11集成式环形电磁铁和12小型控制器。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1至图6说明本实施方式，本实施方式提供一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器，所述挤压油膜阻尼器包括止回阀主体、挤压油膜阻尼器外环4、挤压油膜阻尼器内环7、轴承固定螺母9和两个端封环5；
轴承8套设在转子10的外圆面上，且轴承8的轴承内圈与转子10的外圆面紧固连接，挤压油膜阻尼器内环7套设在轴承8上，且轴承8的轴承外圈与挤压油膜阻尼器内环7紧固连接，轴承8的一端设有轴承固定螺母9，轴承固定螺母9套装在转子10上，且轴承固定螺母9对轴承8中轴承内圈和轴承外圈进行定位，挤压油膜阻尼器外环4套设在挤压油膜阻尼器内环7上，且挤压油膜阻尼器外环4与挤压油膜阻尼器内环7之间沿挤压油膜阻尼器内环7的轴线方向设有两个端封环5，每个端封环5的内环面与挤压油膜阻尼器内环7的外圆面紧固连接，每个端封环5的外圆面与挤压油膜阻尼器外环4的内环面紧固连接，挤压油膜阻尼器外环4的外圆面沿垂直轴线的方向加工有供油孔4a，止回阀主体安装在供油孔4a的入口处。
具体实施方式二：参照图1至图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的转子10作进一步限定，本实施方式中所述转子10为阶梯轴结构，通过转子10上的轴肩对轴承8的轴承内圈的另一端进行限位。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：参照图1至图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的挤压油膜阻尼器内环7作进一步限定，本实施方式中所述挤压油膜阻尼器内环7内圈为阶梯孔结构，通过挤压油膜阻尼器内环7内孔面上的台阶对轴承8的轴承外圈的另一端进行限位。其它组成及连接方式与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：参照图1至图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三所述的挤压油膜阻尼器内环7作进一步限定，本实施方式中所述挤压油膜阻尼器内环7的外圆面上与每个端封环5接触处加工有环槽，每个端封环5对应设置在一个环槽内，环槽的两端内壁对端封环5进行轴向限位。其它组成及连接方式与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：参照图1至图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的供油孔4a作进一步限定，本实施方式中所述供油孔4a为包括连接孔段、供油孔段和连通孔段，所述连接孔段、供油孔段和连通孔段由上至下依次同轴连通设置，连通孔段的末端与挤压油膜阻尼器外环4和挤压油膜阻尼器内环7之间的油膜区6连通设置。其它组成及连接方式与具体实施方式四相同。
本实施方式中，通过改变供油孔4a的结构，使其可以与止回阀主体相互配合，保证止回阀主体安装的稳定性，连接孔段负责与止回阀主体中的锁紧螺母进行固定，供油孔段用于盛放浮塞，供浮塞进行位姿调节。
具体实施方式六：参照图1至图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的止回阀主体作进一步限定，本实施方式中所述止回阀主体包括锁紧螺母1、O型密封圈2和浮塞3，浮塞3设置在锁紧螺母1的正下方，且浮塞3与锁紧螺母1同轴设置，O型密封圈2设置在浮塞3与锁紧螺母1之间，锁紧螺母1设置在连接孔段，且锁紧螺母1与连接孔段拆卸连接，浮塞3设置在供油孔段，且浮塞3可在供油孔段中上下浮动。其它组成及连接方式与具体实施方式五相同。
如此设置，通过O型密封圈2用于对锁紧螺母1与浮塞3之间的密封性，保证了滑油逆流时不会沿着锁紧螺母1与浮塞3之间的间隙反流至油管中，防止了阻尼器油膜泄压。
具体实施方式七：参照图1至图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式六所述的锁紧螺母1作进一步限定，本实施方式中所述锁紧螺母1的中心处插设有油管固定接头1a，油管固定接头1a与锁紧螺母1一体成型设置，油管固定接头1a的内壁上加工有油管内螺纹1b，锁紧螺母1的外圆面上加工有连接外螺纹1c，连接孔段的内壁上加工有与连接外螺纹1c配合设置的连接内螺纹，锁紧螺母1与连接孔段通过螺纹配合拆卸连接，锁紧螺母1的下表面1d上加工有O型密封圈限位槽1e，O型密封圈2的上部设置在O型密封圈限位槽1e中。其它组成及连接方式与具体实施方式六相同。
如此设置，通过油管固定接头1a用于固定油管，通过螺纹与油管进行拆卸连接，保证了油管连接便捷性的同时还可以保证油管在供油时的稳定性，锁紧螺母1底面O型密封圈限位槽1e宽度与O型密封圈2的半径相等，深度略大于O型密封圈半径，便于浮塞上移时带动密封圈上移，与锁紧螺母底面紧密贴合。
具体实施方式八：参照图1至图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式七所述的浮塞3作进一步限定，本实施方式中所述浮塞3包括外套、圆台浮动块和N个连接块，N为正整数，外套包括圆筒段和锥筒段，锥筒段设置在圆筒段的正下方，且锥筒段与圆筒段同轴设置，圆筒段的底端与锥筒段的大口端连通设置，圆筒段的上端面的边缘处加工有O型密封圈放置槽3d，O型密封圈2的下部设置在O型密封圈放置槽3d中，圆台浮动块设置在圆筒段中，且圆台浮动块与圆筒段同轴设置，圆台浮动块中的小端面作为阻尼器进油受压面3a与圆筒段的上表面共面设置，圆台浮动块中的大端面作为阻尼器滑油逆流受压面3b朝向锥筒段设置，圆台浮动块沿周向设有N个连接块，每个连接块的一端与圆台浮动块的外圆面固定连接，每个连接块的另一端与圆筒段的内壁固定连接，且每个连接块的上表面与圆台浮动块共面设置，相邻两个连接块之间形成进油孔3c供滑油下流。其它组成及连接方式与具体实施方式七相同。
本实施方式中，浮塞3顶面的O型密封圈放置槽3d的半径与O型密封圈2截面半径相等，浮塞3下方阻尼器逆流受压面3b面积大于浮塞3上方阻尼器进油受压面3a面积，锁紧螺母1中央圆形供油通道面积小于浮塞3上方阻尼器进油受压面面积3a。
具体实施方式九：参照图1至图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的锁紧螺母1作进一步限定，本实施方式中所述锁紧螺母1上加工有环形电磁铁安置槽1f，且环形电磁铁安置槽1f靠近锁紧螺母1的下部设置，集成式环形电磁铁11安装在环形电磁铁安置槽1f中，锁紧螺母1的外部设有小型控制器12，小型控制器12通过导线与集成式环形电磁铁11相连。其它组成及连接方式与具体实施方式八相同。
本实施方式中，通过在锁紧螺母1中增加了集成式环形电磁铁11，并通过小型控制器12可以对集成式环形电磁铁11进行通断电控制，在通电状态下可以依靠电流实现对下方浮塞的位置状态进行调整，进而对浮塞的动态响应特性调整，此种设置为选择性设置，便于在顶部油压大于底部油压时，且需要浮塞上移时提供的一个调整手段。
本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。
工作原理
结合图1和图6，当阻尼器供油压力大于内部供油孔附近油膜压力时，经过锁紧螺母1中央供油孔进来的滑油冲击在浮塞3上方阻尼器进油受压面3a，由于滑油压力作用将浮塞3向下压，使其与阻尼器外环4上供油孔4a中的锥面紧密贴合，滑油通过浮塞3周向多个进油通道进入，顺利流经阻尼器油膜区；
当供油孔4a附近油膜压力大于阻尼器外部供油压力，内部滑油浮塞3下端口逆流进浮塞3冲击浮塞的阻尼器滑油逆流受压面3b，将浮塞3顶上去，此时由于锁紧螺母1底面的O型密封圈限位槽1e深度较O型密封圈2截面半径大，浮塞3可以与锁紧螺母1底面贴合，将阻尼器逆流的滑油密封在阻尼器内部，实现了阻尼器供油孔阻尼滑油逆流的目的。这样提高了阻尼器内部油膜压力，提升了阻尼器性能。

Claims (6)

1.一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器，其特征在于：所述挤压油膜阻尼器包括止回阀主体、挤压油膜阻尼器外环(4)、挤压油膜阻尼器内环(7)和两个端封环(5)；
轴承(8)套设在转子(10)的外圆面上，且轴承(8)的轴承内圈与转子(10)的外圆面紧固连接，挤压油膜阻尼器内环(7)套设在轴承(8)上，且轴承(8)的轴承外圈与挤压油膜阻尼器内环(7)紧固连接，轴承(8)的一端设有轴承固定螺母(9)，轴承固定螺母(9)套装在转子(10)上，且轴承固定螺母(9)对轴承(8)中轴承内圈和轴承外圈进行定位，挤压油膜阻尼器外环(4)套设在挤压油膜阻尼器内环(7)上，且挤压油膜阻尼器外环(4)与挤压油膜阻尼器内环(7)之间沿挤压油膜阻尼器内环(7)的轴线方向设有两个端封环(5)，每个端封环(5)的内环面与挤压油膜阻尼器内环(7)的外圆面紧固连接，每个端封环(5)的外圆面与挤压油膜阻尼器外环(4)的内环面紧固连接，挤压油膜阻尼器外环(4)的外圆面沿垂直轴线的方向加工有供油孔(4a)，止回阀主体安装在供油孔(4a)的入口处。
2.根据权利要求1所述的一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器，其特征在于：所述供油孔(4a)为包括连接孔段、供油孔段和连通孔段，所述连接孔段、供油孔段和连通孔段由上至下依次同轴连通设置，连通孔段的末端与挤压油膜阻尼器外环(4)和挤压油膜阻尼器内环(7)之间的油膜区(6)连通设置。
3.根据权利要求2所述的一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器，其特征在于：所述止回阀主体包括锁紧螺母(1)、O型密封圈(2)和浮塞(3)，浮塞(3)设置在锁紧螺母(1)的正下方，且浮塞(3)与锁紧螺母(1)同轴设置，O型密封圈(2)设置在浮塞(3)与锁紧螺母(1)之间，锁紧螺母(1)设置在连接孔段，且锁紧螺母(1)与连接孔段拆卸连接，浮塞(3)设置在供油孔段，且浮塞(3)可在供油孔段中上下浮动。
4.根据权利要求3所述的一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器，其特征在于：所述锁紧螺母(1)的中心处插设有油管固定接头(1a)，油管固定接头(1a)与锁紧螺母(1)一体成型设置，油管固定接头(1a)的内壁上加工有油管内螺纹(1b)，锁紧螺母(1)的外圆面上加工有连接外螺纹(1c)，连接孔段的内壁上加工有与连接外螺纹(1c)配合设置的连接内螺纹，锁紧螺母(1)与连接孔段通过螺纹配合拆卸连接，锁紧螺母(1)的下表面(1d)上加工有O型密封圈限位槽(1e)，O型密封圈(2)的上部设置在O型密封圈限位槽(1e)中。
5.根据权利要求4所述的一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器，其特征在于：所述浮塞(3)包括外套、圆台浮动块和N个连接块，N为正整数，外套包括圆筒段和锥筒段，锥筒段设置在圆筒段的正下方，且锥筒段与圆筒段同轴设置，圆筒段的底端与锥筒段的大口端连通设置，圆筒段的上端面的边缘处加工有O型密封圈放置槽(3d)，O型密封圈(2)的下部设置在O型密封圈放置槽(3d)中，圆台浮动块设置在圆筒段中，且圆台浮动块与圆筒段同轴设置，圆台浮动块中的小端面作为阻尼器进油受压面(3a)与圆筒段的上表面共面设置，圆台浮动块中的大端面作为阻尼器滑油逆流受压面(3b)朝向锥筒段设置，圆台浮动块沿周向设有N个连接块，每个连接块的一端与圆台浮动块的外圆面固定连接，每个连接块的另一端与圆筒段的内壁固定连接，且每个连接块的上表面与圆台浮动块共面设置，相邻两个连接块之间形成进油孔(3c)供滑油下流。
6.根据权利要求5所述的一种供油孔中带有自适应止回阀的新型挤压油膜阻尼器，其特征在于：所述锁紧螺母(1)上加工有环形电磁铁安置槽(1f)，且环形电磁铁安置槽(1f)靠近锁紧螺母(1)的下部设置，集成式环形电磁铁(11)安装在环形电磁铁安置槽(1f)中，锁紧螺母(1)的外部设有小型控制器(12)，小型控制器(12)通过导线与集成式环形电磁铁(11)相连。
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