RU2044936C1

RU2044936C1 - Damper

Info

Publication number: RU2044936C1
Application number: SU5050659/28A
Authority: RU
Inventors: Н.П. Глухов; О.Л. Григорьев; В.И. Сергеев
Original assignee: Центральное конструкторское бюро машиностроения
Priority date: 1992-07-03
Filing date: 1992-07-03
Publication date: 1995-09-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: movable member of the damper is step. The bottom thickened part of the member define the damping member. The damping member can be made up as a damping cylinder. EFFECT: enhanced damping. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в быстровращающихся роторах. The invention relates to mechanical engineering and can be used in rapidly rotating rotors.

Известны демпферы быстровращающихся вертикальных роторов [1] выполненные в виде цилиндрических или конических демпфирующих элементов, упруго установленных в резервуаре с демпфирующей жидкостью, с закрепленным на одном из них подшипником для опоры ротора. Known dampers of rapidly rotating vertical rotors [1] made in the form of cylindrical or conical damping elements, resiliently mounted in a tank with damping fluid, with a bearing mounted on one of them for supporting the rotor.

Наиболее близким к изобретению является демпфер газовой центрифуги [2] содержащий подвижный элемент в виде конусообразного демпфирующего элемента с подшипником для опоры ротора. Демпфирующий элемент установлен на шарнире, расположенном в нижней части элемента в масляной ванне, и удерживается в вертикальном положении центрирующими пружинами, расположенными в верхней части демпфирующего элемента. Closest to the invention is a gas centrifuge damper [2] containing a movable element in the form of a cone-shaped damping element with a bearing for supporting the rotor. The damping element is mounted on a hinge located in the lower part of the element in the oil bath and is held upright by centering springs located in the upper part of the damping element.

Как известно, демпфер быстровращающегося в упругодемпферных опорах ротора должен обеспечивать подавление низкочастотных колебаний ротора при прохождении пусковых частот и низкочастотных, и высокочастотных нутационных колебаний ротора на рабочей скорости вращения. Если для подавления низкочастотных колебаний ротора требуется оптимальное сочетание упругих и демпфирующих сил из-за слабой зависимости оптимальных параметров от массы демпфирующего элемента, приведенной к подшипнику опоры, то для гашения высокочастотной неустойчивости требуется максимальное уменьшение приведенной массы демпфирующего элемента. As you know, the damper of a rotor fast-rotating in the elastic damper bearings must suppress the low-frequency oscillations of the rotor when passing the starting frequencies and low-frequency and high-frequency nutation oscillations of the rotor at the operating rotation speed. If in order to suppress the low-frequency oscillations of the rotor, an optimal combination of elastic and damping forces is required due to the weak dependence of the optimal parameters on the mass of the damping element reduced to the bearing of the support, to suppress high-frequency instability, a maximum reduction in the reduced mass of the damping element is required.

Технический результат изобретения расширение частотного диапазона эффективного демпфирования простой конструкции демпфера с одним демпфирующим элементом и одной упругой связью за счет уменьшения приведенной к подшипнику опоры ротора массы демпфирующего элемента при сохранении демпфирующих и жесткостных характеристик демпфера. The technical result of the invention is the expansion of the effective damping frequency range of a simple damper design with one damping element and one elastic coupling by reducing the mass of the damping element brought to the rotor bearing while maintaining the damping and stiffness characteristics of the damper.

Технический результат достигается тем, что в демпфере, содержащем подвижный элемент с подшипником для опоры ротора и центрирующими пружинами в верхней части, шарнирно опертый нижней частью в резервуаре, заполненном демпфирующей жидкостью, подвижный элемент выполнен ступенчатой формы, нижняя утолщенная часть которого образует демпфирующий элемент. The technical result is achieved in that in a damper containing a movable element with a bearing for supporting the rotor and centering springs in the upper part, pivotally supported by the lower part in the tank filled with damping fluid, the movable element is made in a stepped form, the lower thickened part of which forms a damping element.

Демпфирующий элемент может быть выполнен в форме демпфирующего цилиндра. The damping element may be in the form of a damping cylinder.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично изображен вертикальный разрез ротора с демпфером. The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows a vertical section of a rotor with a damper.

Ротор 1 с упругой иглой 2 опирается на подпятник 3 подшипника опоры, установленный в верхней части 4 подвижного элемента ступенчатой формы, нижняя утолщенная часть которого образует демпфирующий цилиндр 5 и установлена на шарнире 6 в резервуаре 7 с демпфирующей жидкостью в корпусе 8. Подвижный элемент удерживается в вертикальном положении центрирующими пружинами 9. The rotor 1 with an elastic needle 2 rests on the thrust bearing 3 of the bearings mounted in the upper part 4 of the step-shaped movable element, the lower thickened part of which forms a damping cylinder 5 and is mounted on the hinge 6 in the tank 7 with damping fluid in the housing 8. The movable element is held in upright with centering springs 9.

Демпфер работает следующим образом. Damper works as follows.

При приведении ротора 1 во вращение его низкочастотные колебания, например колебания при разгоне от неуравновешенности ротора, и высокочастотные колебания на рабочей скорости вращения передаются через упругую иглу 2 и подпятник 3 подшипника на верхнюю часть 4 подвижного элемента, в результате чего подвижный элемент перемещается в резервуаре 7, качаясь на шарнире 6. При таких движениях подвижного элемента возникают упругая восстанавливающая сила при деформации центрирующих пружин 9 и демпфирующие силы при перемещении демпфирующей жидкости, главным образом в зазоре между демпфирующим цилиндром 5 и корпусом 8. Для получения таких же оптимальных, приведенных к подпятнику 3 демпфирующих характеристик величину демпфирующего зазора между цилиндром 5 и корпусом 8 следует существенно уменьшить, что одновременно уменьшает и приведенную массу демпфирующей жидкости, составляющую значительную часть приведенной массы демпфера. Таким образом, существенно снижается приведенная к подпятнику 3 масса демпфера, за счет предложенной формы выполнения демпфирующего элемента за счет снижения приведенной массы тела подвижного элемента (центр его тяжести смещен к шарниру 6), а также за счет уменьшения приведенной к подпятнику 3 массы демпфирующей жидкости (в результате уменьшения приведенной массы демпфирующей жидкости и смещения результирующей массовых сил к шарниру 6). When the rotor 1 is brought into rotation, its low-frequency oscillations, for example, oscillations during acceleration from rotor imbalance, and high-frequency oscillations at the working rotation speed are transmitted through the elastic needle 2 and the bearing thrust 3 to the upper part 4 of the movable element, as a result of which the movable element moves in the tank 7 swinging on the hinge 6. With such movements of the movable element, an elastic restoring force occurs when the centering springs 9 deform and damping forces when the damping fluid moves and mainly in the gap between the damping cylinder 5 and the casing 8. To obtain the same optimal damping characteristics reduced to the thrust bearing 3, the damping gap between the cylinder 5 and the casing 8 should be significantly reduced, which at the same time reduces the reduced mass of the damping fluid, which is significant part of the reduced mass of the damper. Thus, the mass of the damper reduced to the thrust bearing 3 is substantially reduced due to the proposed embodiment of the damping element by reducing the reduced body mass of the movable element (its center of gravity is shifted to the hinge 6), as well as by reducing the mass of the damping fluid brought to the thrust bearing 3 ( as a result of reducing the reduced mass of the damping fluid and the displacement of the resulting mass forces to the hinge 6).

Снижение приведенной к подпятнику 3 массы демпфера позволяет эффективно гасить высокочастотные колебания ротора 1 при сохранении демпфирующих и жесткостных характеристик демпфера, оптимальных для подавления низкочастотных колебаний ротора 1. Цилиндрическая форма демпфирующего элемента упрощает изготовление конструкции. The reduction of the damper mass reduced to the thrust bearing 3 makes it possible to efficiently dampen the high-frequency vibrations of the rotor 1 while maintaining the damping and stiffness characteristics of the damper, which are optimal for suppressing the low-frequency vibrations of the rotor 1. The cylindrical shape of the damping element simplifies the construction design.

Claims

1. DAMPER containing a movable element with a bearing for supporting the rotor and centering springs in the upper part, pivotally supported by the lower part in the tank filled with damping fluid, characterized in that the movable element is stepwise shaped, the lower thickened part of which forms a damping element.

2. The damper according to claim 1, characterized in that the damping element is made in the form of a damping cylinder.