CN115182937B - 一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器 - Google Patents

一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器 Download PDF

Info

Publication number
CN115182937B
CN115182937B CN202210839185.XA CN202210839185A CN115182937B CN 115182937 B CN115182937 B CN 115182937B CN 202210839185 A CN202210839185 A CN 202210839185A CN 115182937 B CN115182937 B CN 115182937B
Authority
CN
China
Prior art keywords
damper
coupling
spring
laminated
rigidity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210839185.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN115182937A (zh
Inventor
黄志强
李涛
陈振
李刚
马亚超
秦飞虎
王智勇
王杰
杨金
肖强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Petroleum University
Original Assignee
Southwest Petroleum University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Petroleum University filed Critical Southwest Petroleum University
Priority to CN202210839185.XA priority Critical patent/CN115182937B/zh
Publication of CN115182937A publication Critical patent/CN115182937A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115182937B publication Critical patent/CN115182937B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/72—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members with axially-spaced attachments to the coupling parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/0027—Pulsation and noise damping means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/56—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic metal lamellae, elastic rods, or the like, e.g. arranged radially or parallel to the axis, the members being shear-loaded collectively by the total load

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器，属于压缩机振动控制领域。本发明包括叠片联轴器和变刚度模块；其中叠片联轴器包括飞轮盘、曲轴锁紧套、叠片组、安装盘、电机锁紧套、间隔套；其中变刚度模块包括螺栓、第一阻尼器、固定支座、第二阻尼器、弹簧支撑座、弹簧、第三阻尼器、第四阻尼器、支撑体；本发明一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器可以根据联轴器的振动状态自动调节各方向的刚度值，从而使联轴器的振动幅值降低，保障联轴器的平稳高效运行，同时自动调节刚度的方式可以减少维修时间，有效的提高了压缩机的工作效率。

Description

一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器
技术领域
本发明涉及一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器，属于压缩机振动控制技术领域。
背景技术
往复式压缩机具有压力范围大、适应性强等特点，常被用于页岩气的增压外输过程，但压缩机曲轴属于细长轴，各个方向的刚度较低，加之在面临多井次，变井况的复杂工况时，曲轴的受力会呈现强非线性的特征，导致曲轴振动幅值变大，若此时曲轴的固有频率与电机激励频率相同，则会使得曲轴出现共振现象，从而引发联接螺栓松动以及烧瓦等现象，而叠片联轴器结构简单，加工方便，可以通过改变联轴器的结构参数来调整曲轴的固有频率以及振动幅值。
传统的曲轴振动控制方式为通过理论计算得到曲轴的振动信息，并据此改变联轴器的结构参数，使曲轴固有频率避开激振频率，从而降低曲轴的振动幅度，但在实际工作工况中存在各种非线性因素，在理论计算过程中不能完全考虑，导致曲轴仍然会出现振动幅值超标的情况，严重时会导致断轴等现象，进而引发安全事故，这时需要停机维护，重新对联轴器结构进行设计来避免这一情况，这会导致压缩机的工作效率大大降低。
发明内容
本发明针对联轴器不能实时调节曲轴固有频率的问题，提供了一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器。该联轴器可以根据曲轴的振动状态，改变固定在支撑体上弹簧的长度，来调整联轴器在各个方向的刚度值，改变曲轴的固有频率，从而避免曲轴发生共振现象，进而降低曲轴的振动幅值。
本发明实现其目的所采用的技术方案是：
本发明一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器，主要叠片联轴器和变刚度模块组成；所述的叠片联轴器包括飞轮盘、曲轴锁紧套、叠片组、安装盘、电机锁紧套、间隔套；所述的变刚度模块主要包括螺栓、第一阻尼器、固定支座、第二阻尼器、弹簧支撑座、弹簧、第三阻尼器、第四阻尼器、支撑体；所述的叠片联轴器和变刚度模块通过螺栓将间隔套与固定支座进行联接。
所述变刚度模块由第一阻尼器、第二阻尼器、第三阻尼器、第四阻尼器和弹簧组成，第一阻尼器两端带有螺纹，可与固定支座、支撑体中对应的螺纹孔联接，第二阻尼器、第三阻尼器、第四阻尼器与固定支座、支撑体的联接方式与第一阻尼器相同；弹簧两端带有螺纹，可与支撑体、弹簧支撑座中相对应的螺纹孔联接；弹簧支撑座在带电的情况下与固定支座固联。
所述的弹簧支撑座上有4个均布的圆柱，在不带电的情形下，弹簧支撑座通过4个均布的圆柱与第一阻尼器、第二阻尼器、第三阻尼器、第四阻尼器上相应的孔联接，使弹簧恢复至原长，从而调节联轴器各个方向上的刚度。
所述变刚度模块中可通过将弹簧支撑座与固定支座断开联接，并将弹簧支撑座与第三阻尼器、第四阻尼器进行联接，使弹簧恢复至原长，从而调节联轴器的横向刚度。
所述变刚度模块中可通过将弹簧支撑座与固定支座断开联接，并将弹簧支撑座与第一阻尼器、第二阻尼器联接，使弹簧恢复至原长，从而调节联轴器的纵向刚度。
所述变刚度模块中可通过将弹簧支撑座与固定支座断开联接，并将弹簧支撑座与第一阻尼器、第三阻尼器进行联接，使弹簧恢复至原长，从而调节联轴器的扭转刚度。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下优点：
1、本发明专利提出的一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器，可以通过判断曲轴的振动状态，快速改变弹簧的伸长量，来调整联轴器的刚度，无需对联轴器结构参数进行重新设计和停机维护，大大提高了压缩机的工作效率。
2、本发明专利提出的一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器，可以通过改变不同方向的弹簧伸长量，来特定调节联轴器的在各方向的刚度值，有针对性的降低曲轴在某个方向的振动幅度，保证了曲轴的平稳运动状态。
附图说明
图1为本发明实施变刚度叠片联轴器结构示意图；
图2为本发明实施叠片联轴器变刚度模块示意图；
图3为本发明实施扭转振动控制示意图；
图4为本发明实施横向振动控制示意图；
图5为本发明实施纵向振动控制示意图；
图中：1.飞轮盘，2.曲轴锁紧套，3.叠片组，4.螺栓，5.第一阻尼器，6.安装盘，7.电机锁紧套，8.间隔套，9.固定支座，10.第二阻尼器，11.弹簧支撑座，12.弹簧，13.第三阻尼器，14.第四阻尼器，15.支撑体。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
首先对本发明提供的设计方法做进一步的说明：
如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器，主要叠片联轴器和变刚度模块组成；所述的叠片联轴器包括飞轮盘1、曲轴锁紧套2、叠片组3、安装盘6、电机锁紧套7、间隔套8；所述的变刚度模块主要包括螺栓4、第一阻尼器5、固定支座9、第二阻尼器10、弹簧支撑座11、弹簧12、第三阻尼器13、第四阻尼器14、支撑体15；所述的叠片联轴器和变刚度模块通过螺栓4将间隔套8与固定支座9进行联接。
如图2所示，所述变刚度模块由第一阻尼器5、第二阻尼器10、第三阻尼器13、第四阻尼器14和弹簧12组成，第一阻尼器5两端带有螺纹，可与固定支座9、支撑体15中对应的螺纹孔联接，第二阻尼器10、第三阻尼器13、第四阻尼器14与固定支座9、支撑体15的联接方式与第一阻尼器5相同；弹簧12两端带有螺纹，可与支撑体15、弹簧支撑座11中相对应的螺纹孔联接；弹簧支撑座11在带电的情况下与固定支座9固联。
如图2所示，所述的弹簧支撑座11上有4个均布的圆柱，在不带电的情形下，弹簧支撑座11通过4个均布的圆柱与第一阻尼器5、第二阻尼器10、第三阻尼器13、第四阻尼器14上相应的孔联接，使弹簧恢复至原长，从而调节联轴器各个方向上的刚度。
如图3所示，当联轴器扭转振动幅值较大时，系统会使第一阻尼5和第三阻尼器13所对应的弹簧支撑座11断电，使得弹簧支撑座11失去磁性，不能与固定支座9进行联接，此时弹簧支撑座11会沿着第一阻尼5和第三阻尼器13向上运动，直至弹簧支撑座11上均布的圆柱与第一阻尼5和第三阻尼器13完成配合，且弹簧恢复至原长，从而调节联轴器的扭转刚度。
如图4所示，当联轴器横向振动幅值较大时，系统会使第三阻尼13和第四阻尼器14所对应的弹簧支撑座11断电，使得弹簧支撑座11失去磁性，不能与固定支座9进行联接，此时弹簧支撑座11会沿着第三阻尼13和第四阻尼器14向上运动，直至弹簧支撑座11上均布的圆柱与第三阻尼13和第四阻尼器14完成配合，且弹簧恢复至原长，从而调节联轴器的横向刚度。
如图5所示，当联轴器纵向振动幅值较大时，系统会使第一阻尼5和第二阻尼器10所对应的弹簧支撑座11断电，使得弹簧支撑座11失去磁性，不能与固定支座9进行联接，此时弹簧支撑座11会沿着第一阻尼5和第二阻尼器10向上运动，直至弹簧支撑座11上均布的圆柱与第一阻尼5和第二阻尼器10完成配合，且弹簧恢复至原长，从而调节联轴器的纵向刚度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器，主要由叠片联轴器和变刚度模块组成；所述的叠片联轴器包括飞轮盘(1)、曲轴锁紧套(2)、叠片组(3)、安装盘(6)、电机锁紧套(7)、间隔套(8)；所述的变刚度模块主要包括螺栓(4)、第一阻尼器(5)、固定支座(9)、第二阻尼器(10)、弹簧支撑座(11)、弹簧(12)、第三阻尼器(13)、第四阻尼器(14)、支撑体(15)；所述的叠片联轴器和变刚度模块通过螺栓(4)将间隔套(8)与固定支座(9)进行联接；所述的弹簧支撑座(11)上有4个均布的圆柱，弹簧支撑座(11)在带电的情况下与固定支座(9)固联，在不带电的情形下，弹簧支撑座(11)通过4个均布的圆柱与第一阻尼器(5)、第二阻尼器(10)、第三阻尼器(13)、第四阻尼器(14)上相应的孔联接，使弹簧恢复至原长，从而调节联轴器各个方向上的刚度。
2.根据权利要求1所述的一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器，其特征在于，所述变刚度模块由第一阻尼器(5)、第二阻尼器(10)、第三阻尼器(13)、第四阻尼器(14)和弹簧(12)组成，第一阻尼器(5)两端带有螺纹，与固定支座(9)、支撑体(15)中对应的螺纹孔联接，第二阻尼器(10)、第三阻尼器(13)、第四阻尼器(14)与固定支座(9)、支撑体(15)的联接方式与第一阻尼器(5)相同；弹簧(12)两端带有螺纹，与支撑体(15)、弹簧支撑座(11)中相对应的螺纹孔联接。
3.根据权利要求1所述的一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器，其特征在于，所述的弹簧支撑座(11)与固定支座(9)断开联接，并与第三阻尼器(13)、第四阻尼器(14)联接，从而调节联轴器的横向刚度。
4.根据权利要求1所述的一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器，其特征在于，所述的弹簧支撑座(11)与固定支座(9)断开联接，并与第一阻尼器(5)、第二阻尼器(10)联接，从而调节联轴器的纵向刚度。
5.根据权利要求1所述的一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器，其特征在于，所述的弹簧支撑座(11)与固定支座(9)断开联接，并与第一阻尼器(5)、第三阻尼器(13)进行联接，从而调节联轴器的扭转刚度。
CN202210839185.XA 2022-07-18 2022-07-18 一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器 Active CN115182937B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210839185.XA CN115182937B (zh) 2022-07-18 2022-07-18 一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210839185.XA CN115182937B (zh) 2022-07-18 2022-07-18 一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115182937A CN115182937A (zh) 2022-10-14
CN115182937B true CN115182937B (zh) 2023-06-02

Family

ID=83519938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210839185.XA Active CN115182937B (zh) 2022-07-18 2022-07-18 一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115182937B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0271355A2 (en) * 1986-12-12 1988-06-15 Everett Harrow Schwartzman Improved integral spring flexure for use with high speed rotating shafts
CN203770444U (zh) * 2014-03-03 2014-08-13 贵阳力波机械传动有限公司 万向联轴器无滚针重载十字轴
WO2015081814A1 (zh) * 2013-12-06 2015-06-11 郑州宇通客车股份有限公司 具有扭转减振功能的电涡流缓速器
CN113165627A (zh) * 2018-11-13 2021-07-23 Chr.迈尔有限公司及两合公司 具有整体阻尼结构的电磁可切换制动器
CN114233800A (zh) * 2022-02-28 2022-03-25 聚时领臻科技(浙江)有限公司 一种快速手动调节刚度和阻尼的安装支座及刚度调节方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202010012227U1 (de) * 2010-09-06 2010-12-23 Hackforth Gmbh Drehelastische Wellenkupplung
CN202065410U (zh) * 2011-01-28 2011-12-07 浙江大学 一种降低管道振动的调谐质量阻尼器结构
DE102012218918A1 (de) * 2012-10-17 2014-04-17 Zf Friedrichshafen Ag Drehschwingungsdämpfungsanordnung mit drehzahlabhängiger Charakteristik
CN104863982B (zh) * 2014-02-24 2018-04-27 联想(北京)有限公司 一种变刚度连轴器及变刚度驱动机构
US9676104B2 (en) * 2014-05-19 2017-06-13 Yaskawa America, Inc. Variable spring constant torque coupler
JP6384134B2 (ja) * 2014-06-11 2018-09-05 オイレス工業株式会社 電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構
CN106956785B (zh) * 2015-07-15 2019-03-22 北京卫星环境工程研究所 航天器在轨微振动低频隔振装置
CN106763403A (zh) * 2017-01-12 2017-05-31 华中科技大学 一种刚度可调的弹簧机构
CN107763131B (zh) * 2017-11-16 2024-03-22 北京化工大学 一种用于旋转机械转子振动抑制的磁流变弹性体作动器
DE102018207145A1 (de) * 2018-05-08 2019-11-14 Audi Ag Vorrichtung in einem Fahrzeug mit einem Tilger
CN208348328U (zh) * 2018-06-19 2019-01-08 沈阳工程学院 一种自对中可调板弹簧式浮动联轴器
CN211231406U (zh) * 2019-12-30 2020-08-11 江苏路博减振技术有限公司 基于非线性能量阱的双向水平电涡流调谐质量阻尼器
CN113339453A (zh) * 2021-06-18 2021-09-03 中国北方发动机研究所(天津) 一种可调刚度和阻尼的发动机曲轴扭振减振器装置
CN114254458B (zh) * 2021-12-15 2024-03-29 西南石油大学 一种往复式压缩机叠片联轴器的设计方法
CN114570640B (zh) * 2022-03-08 2023-01-24 西南石油大学 扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0271355A2 (en) * 1986-12-12 1988-06-15 Everett Harrow Schwartzman Improved integral spring flexure for use with high speed rotating shafts
WO2015081814A1 (zh) * 2013-12-06 2015-06-11 郑州宇通客车股份有限公司 具有扭转减振功能的电涡流缓速器
CN203770444U (zh) * 2014-03-03 2014-08-13 贵阳力波机械传动有限公司 万向联轴器无滚针重载十字轴
CN113165627A (zh) * 2018-11-13 2021-07-23 Chr.迈尔有限公司及两合公司 具有整体阻尼结构的电磁可切换制动器
CN114233800A (zh) * 2022-02-28 2022-03-25 聚时领臻科技(浙江)有限公司 一种快速手动调节刚度和阻尼的安装支座及刚度调节方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115182937A (zh) 2022-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110192016B (zh) 发电机组集成齿轮箱
CN201973157U (zh) 汽车减振器的多级阻尼活塞阀
CN110735713A (zh) 中大功率分体车载式燃气轮机发电机组
WO2020151183A1 (zh) 内燃动车组用分体式液传动力系统
CN115182937B (zh) 一种用于曲轴振动控制的变刚度叠片联轴器
CN105179221A (zh) 一种双联轴向柱塞泵恒功率调节系统及其应用
CN109238694B (zh) 基于万向联轴器动力装置的多功能试验系统
CN112576670B (zh) 一种可转动还原摩擦复合型金属阻尼器
CN101881421B (zh) 灯具的隔振结构
US9843238B2 (en) Close coupled adapter for a generator set
CN210034268U (zh) 一种半主动型磁流变液固混合隔振器
CN203868165U (zh) 多波纹膜盘联轴器
CN114254458B (zh) 一种往复式压缩机叠片联轴器的设计方法
CN201306393Y (zh) 一种串联碟形膜片联轴器
CN102825003B (zh) 新型香蕉振动筛
CN210799205U (zh) 单缸柴油机高压油泵驱动传动装置
CN2335175Y (zh) 变刚度、阻尼控制装置
CN201228736Y (zh) 弹性联轴器
CN201322062Y (zh) 一种双膜片联轴器
CN201062638Y (zh) 碟形膜片联轴器
CN201368138Y (zh) 弓形膜片联轴器
CN213358761U (zh) 混合动力挖掘机上的电机和液压泵安装结构
CN202803581U (zh) 新型香蕉振动筛
CN110103972A (zh) 车辆多动力源耦合传动系统扭转共振控制方法
CN210771030U (zh) 一种发电机组减震底座

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant