CN203384283U - 一种折返型弹性支撑装置 - Google Patents

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王蓉
李贵林
张露军
冯松涛
王中荣
李晓芸
何东波
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    • F16C2360/23—Gas turbine engines
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Abstract

本实用新型公开了一种折返型弹性支撑装置，包括限幅器（1）、鼠笼（2）和安装在限幅器（1）和轴承座（4）或轴承（5）之间的弹性环（6），以及密封弹性环油腔的两个胶圈（7）；鼠笼（2）、弹性环（6）和轴承（5）基本处于同一轴向位置；弹性环油腔内设计有进油孔供应压力油，排油孔排油；轴承座或限幅器（1）上安装有弹性环防转销（8），轴承座上安装有鼠笼防扭转销（9）或在主轴承上设计鼠笼防扭转凸台（10）。本实用新型采用折返式的鼠笼+弹性环支撑系统，可缩短弹性支撑的长度，而且采用鼠笼防扭转销或防扭转凸台设计，可避免鼠笼条工作时过量的扭曲，保证鼠笼支撑结构的安全。

Description

一种折返型弹性支撑装置
技术领域
本发明属于航空机械领域，涉及一种弹性支撑装置。 
背景技术
国内外航空发动机对于过临界转速的转子支承座采用弹性支撑结构，目前的弹性支承结构主要有纯挤压油膜结构、圆筒上带内、外凸台的弹性环结构，筒体上开有若干条槽的笼条结构（鼠笼或拉杆），也有用笼条结构+挤压油膜结构或弹性环+挤压油膜的复合结构。 
采用上述弹性支承虽然能起到调频、减振、降振幅的作用，但也带来一定的局限。单纯地采用纯挤压油膜或鼠笼+挤压油膜的结构，由于挤压油膜厚产生油膜刚度影响调频的效果，并且带来转子系统振动的非线性，不利于振动控制；弹性环内腔挤压油膜的流动是周向流动，这种流动产生的阻尼效果没有径向流动阻尼效果好。国外有将弹性环、鼠笼和胶圈综合起来应用的例子，但弹性环和鼠笼不在同一轴向位置，使弹性支撑的轴向长度过长，增加重量；并且低刚度的鼠笼条在轴承周向力的作用下容易扭转变形并且造成鼠笼条扭转破坏，需要增加防扭转保护装置。 
发明内容
本实用新型的目的：降低弹性支承振动的非线性，提高弹性支承的阻尼效果，减小转子支承座的轴向长度，同时提高弹性支承的安全性。 
本实用新型的技术方案：一种折返型弹性支撑装置，包括限幅器1、鼠笼2和安装在限幅器和轴承座4或轴承5之间的弹性环6，以及密封弹性环油腔的两个胶圈7；鼠笼2、弹性环6和轴承5处于同一轴向位置；弹性环油腔内设计有进油孔供应压力油，排油孔排油；轴承座4或限幅器1上安装有弹性环防转销8，轴承座4上安装有鼠笼防扭转销9或在主轴承上设计鼠笼防扭转凸台10； 
所述弹性环6是在薄壁圆筒内外壁上设计有若干沿轴向的凸台，内、外凸台沿周向交错、均布排列，弹性环宽度与主轴承承力圆柱面一致；弹性环内外凸台之间沿周向开有若干阻尼孔，阻尼孔连通内外圆柱面； 
所述鼠笼防扭转凸台10卡在限幅器上的防转槽中，该鼠笼防扭转凸台 沿限幅器周向设置3～6个，并且与防转槽小间隙配合； 
防转销9与防扭转凸台10可以是圆柱形或矩形； 
所述弹性环油腔两端的密封是橡胶圈或金属圈。 
本实用新型的有益效果：相比传统的纯挤压油膜弹性支撑和鼠笼+挤压油膜的弹性支撑，这种新型弹性支撑的阻尼效果好，降低振动幅度大，外传振动小，并且在试验测试中，该弹性支撑的振动呈线性性，有规律，易控制，对于需要过临界转速的高速转子起到了很好的调整振动频率，减小振动，降低振动幅度的作用；同时，这种弹性支撑设计考虑了低刚度低强度的鼠笼的安全设计，避免了鼠笼受大的冲击振动和过量扭曲，保证了弹性支撑的安全；而且结构简单，加工成本低，可以很方便的制造和使用，防扭转装置对弹性支撑的加工成本和重量几乎没有影响，因此具有较高的经济价值。 
附图说明
图1是本实用新型一较佳实施例的结构示意图； 
图2是本实用新型一较佳实施例中防扭转凸台的正视图。 
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明： 
请参阅图1，其是本实用新型一较佳实施方式的结构示意图。本实施方式中，所述带防扭转装置的折返型弹性支撑包括环形结构的限幅器1、鼠笼2和安装在限幅器1和轴承座4或轴承5之间的弹性环6，以及密封弹性环油腔的两个胶圈7，弹性环油腔内设计有进油孔供应压力油，排油孔排油，并且轴承座4或限幅器1上安装有弹性环防转销8，轴承座4上安装有鼠笼防扭转销9或在主轴承上设计鼠笼防扭转凸台10，其中，鼠笼2、弹性环6和轴承5基本处于同一轴向位置。整个弹性支撑起到调整转子振动频率，减小振动，降低振幅的作用。本发明采用折返式的鼠笼+弹性环支撑系统，可缩短弹性支撑的长度，而且采用鼠笼防扭转销或防扭转凸台设计，可避免鼠笼条工作时过量的扭曲，保证鼠笼支撑结构的安全。 
所述弹性环6是在薄壁圆筒内外壁上设计有若干沿轴向的凸台，内、外凸台沿周向交错、均布排列，弹性环宽度与主轴承承力圆柱面一致，或略宽一些；弹性环内外凸台之间沿周向开有若干阻尼孔，阻尼孔连通内外圆柱面。 
所述鼠笼防扭转凸台10卡在限幅器上的防转槽中，一般这种防扭转凸台沿周向设置3～6个，并且与防转槽小间隙配合。防转销与防扭转凸台可以是圆柱形、矩形或其它形状，请参阅图2。 
本实施方式中，所述轴承、限幅器、鼠笼和弹性环基本处在同一轴向位置，形成了折返式弹性支撑，可以减少转子支承的轴向长度，对于航空发动机来说可以有效减轻重量。弹性环6上的凸台将两端由密封圈封严的油腔分割为若干个较小的油腔，腔室与相邻腔室之间通过凸台处的间隙连通，内外腔室通过弹性环上开的若干个小孔连通；转子涡动过程中，转子轴径偏离中心挤压弹性环，在压力作用下，滑油经凸台处的间隙从一个腔室流入相邻腔室或通过弹性环上的小孔在内、外腔室来回流动，产生粘性阻尼，从而使转子的振动能量得到衰减，起到减振作用。另外，轴承座与限幅器之间留有间隙，一般在0.1～0.25之间，用以限制轴承和鼠笼径向位移量，保证鼠笼不过量弯曲导致断裂和转子轴振幅过大；在限幅器上还开有槽，鼠笼防扭转销9或鼠笼防扭转凸台10卡在限幅器上的防转槽中，以防止鼠笼条不因过量扭转而发生断裂。 
另外，所述鼠笼防扭转销9或鼠笼防扭转凸台10结构非常简单，在几乎不增加加工成本和结构重量的同时可以有效提高弹性支撑工作可靠性。 
因此本实用新型相比传统的纯挤压油膜弹性支撑和鼠笼+挤压油膜的弹性支撑，这种新型弹性支撑的阻尼效果好，降低振动幅度大，外传振动小，并且在试验测试中，该弹性支撑的振动呈线性性，有规律，易控制。对于需要过临界转速的高速转子起到了很好的调整振动频率，减小振动，降低振动幅度的作用。同时，这种弹性支撑设计考虑了低刚度低强度的鼠笼的安全设计，避免了鼠笼受大的冲击振动和过量扭曲，保证了弹性支撑的安全。而且所述带防扭转装置的折返型弹性支撑结构简单，加工成本低，可以很方便的制造和使用，防扭转装置对弹性支撑的加工成本和重量几乎没有影响，因此具有较高的经济价值。 

Claims (3)

1.一种折返型弹性支撑装置，包括限幅器（1）、鼠笼（2）和安装在限幅器（1）和轴承座（4）或轴承（5）之间的弹性环（6），以及密封弹性环油腔的两个胶圈（7），其特征是，鼠笼（2）、弹性环（6）和轴承（5）处于同一轴向位置；弹性环油腔内设计有进油孔供应压力油，排油孔排油；轴承座（4）或限幅器（1）上安装有弹性环防转销（8），轴承座（4）上安装有鼠笼防扭转销（9）或在主轴承上设计鼠笼防扭转凸台（10）。 
2.如权利要求1所述的折返型弹性支撑装置，其特征是，所述弹性环（6）是在薄壁圆筒内外壁上设计有若干沿轴向的凸台，内、外凸台沿周向交错、均布排列，弹性环宽度与主轴承承力圆柱面一致；弹性环内外凸台之间沿周向开有若干阻尼孔，阻尼孔连通内外圆柱面。 
3.如权利要求1所述的折返型弹性支撑装置，其特征是，所述鼠笼防扭转凸台（10）卡在限幅器上的防转槽中，该鼠笼防扭转凸台（10）沿限幅器周向设置3～6个，并且与防转槽小间隙配合；防扭转销（9）与防扭转凸台（10）是圆柱形或矩形；所述弹性环油腔两端的密封是橡胶圈或金属圈。 
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