CN2462139Y - 用于高速旋转机械的变刚度变阻尼电磁支承 - Google Patents

用于高速旋转机械的变刚度变阻尼电磁支承 Download PDF

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Abstract

本实用新型的用于高速旋转机械的变刚度变阻尼电磁支承包括支承座、轴承,在支承座的环形圈套内均布固定有若干个由线圈和电磁铁组成的电磁铁线圈,在轴承的外圈紧固有铁芯,该铁芯通过弹性片支承在支承座上,并与电磁铁线圈间留有间隙。轴承的内圈与旋转机械的转轴紧固。工作时通过控制电磁铁线圈中的电流大小和方向,就能改变作用于铁芯上的径向力的大小和方向,产生可变的阻尼和刚度,使转子在整个运行速度范围内的振动维持在较低水平。

Description

用于高速旋转机械的变刚度变阻尼电磁支承
本实用新型涉及转轴的支承件。
支承在滚动轴承或滑动轴承上的高速转子，由于外界干扰或自激，有时会出现短暂的或长期的高振幅，导致局部机械部件损坏而引发整机事故，为避免事故发生，人们通常用弹性阻尼支承来减少转子在整个运行速度范围内的振动，目前在使用的弹性阻尼支承主要有电磁轴承，挤压油膜阻尼器，电流变液主动减振，它们的支承刚度或阻尼虽然能够随时按需要改变，但各有不足之处。电磁轴承其转子通过固定在转轴上的铁芯与电磁铁产生的磁场作用，悬于磁场中旋转，由于铁芯转动，故它的结构和控制较复杂，成本高，且必须要有静态偏置电流，对元器件的承载要求也高；挤压油膜阻尼器由于有自锁和双稳态现象，不适宜很高的工作转速；电流变液主动减振所需的电压太高。
本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低、控制方便的用于高速旋转机械的变刚度变阻尼电磁支承。
本实用新型提供的用于高速旋转机械的变刚度变阻尼电磁支承包括支承座，与支承座同轴线的轴承，在支承座的环形圈套内均布固定有若干个由线圈和电磁铁组成的电磁铁线圈，在轴承的外圈紧固有铁芯，该铁芯通过弹性片支承在支承座上，并与电磁铁线圈间留有间隙。轴承的内圈与旋转机械的转轴紧固。工作时通过控制电磁铁线圈中的电流大小和方向，就能改变作用于铁芯上的径向力的大小和方向，产生可变的阻尼和刚度，使转子在整个运行速度范围内的振动维持在较低水平。
本实用新型将高速旋转机械通过与轴承外圈紧固的静态铁芯用弹性片支承在支承座上，由弹性片提供主刚度，利用电磁力产生可变的阻尼和辅助刚度，不仅可在旋转机械升速和降速过程中提供辅助正刚度，而且还能提供阻尼和辅助负刚度，保证旋转机械安全越过各阶临界转速，它没有自锁和双稳态现象，能承受很高的工作转速，由于铁芯不转动，故其结构简单，控制方便，成本低。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1是本实用新型一种具体结构示意图；
图2是图1的A向示意图；
图3是弹性片的一种实例。
参见图1、图2，本实用新型的用于高速旋转机械的变刚度变阻尼电磁支承包括支承座1，与支承座同轴线的轴承7，在支承座的环形圈内均布固定有若干个由线圈3和电磁铁4组成的电磁铁线圈，在轴承的外圈紧固有环形铁芯5，轴承可以是滚动轴承或滑动轴承，图示具体实例中，环形铁芯5用设在铁芯两端的弹性片2支承在支承座上，采用的弹性片如图3所示，是由两个彼此相连的同心式圆环构成，其弹性由连接两同心圆环的梁提供，弹性片的内圈圆环与铁芯5紧扣，外圈圆环与支承座1紧扣。或者也可以用径向弹簧或鼠笼弹簧将铁芯支承在支承座上。环形铁芯与电磁铁线圈之间留有作径向调整的间隙，轴承的内圈与转轴6紧固。

Claims (4)

1．用于高速旋转机械的变刚度变阻尼电磁支承，其特征在于它包括支承座[1]，与支承座同轴线的轴承[7]，在支承座的环形圈套内均布固定有若干个由线圈[3]和电磁铁[4]组成的电磁铁线圈，在轴承的外圈紧固有铁芯[5]，该铁芯通过弹性片[2]支承在支承座[1]上，并与铁心线圈间留有间隙。
2．根据权利要求1所述的变刚度变阻尼电磁支承，其特征是所说的弹性片[2]是由两个彼此相连的同心式圆环构成。
3．根据权利要求1所述的变刚度变阻尼电磁支承，其特征是所说的弹性片[2]是径向弹簧或鼠笼弹簧。
4．根据权利要求1所述的变刚度变阻尼电磁支承，其特征是所说的轴承[7]是滚动轴承或滑动轴承。
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