RU2303143C1 - Rotary machine resilient-damping support - Google Patents

Rotary machine resilient-damping support Download PDF

Info

Publication number
RU2303143C1
RU2303143C1 RU2005139443/06A RU2005139443A RU2303143C1 RU 2303143 C1 RU2303143 C1 RU 2303143C1 RU 2005139443/06 A RU2005139443/06 A RU 2005139443/06A RU 2005139443 A RU2005139443 A RU 2005139443A RU 2303143 C1 RU2303143 C1 RU 2303143C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
support
rotor
shell
stator member
stator element
Prior art date
Application number
RU2005139443/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Владимирович Кикоть (RU)
Николай Владимирович Кикоть
Антон Герольдович Терешко (RU)
Антон Герольдович Терешко
В чеслав Николаевич Фомин (RU)
Вячеслав Николаевич Фомин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн")
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 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн")
Priority to RU2005139443/06A priority Critical patent/RU2303143C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2303143C1 publication Critical patent/RU2303143C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; rotary machines.
SUBSTANCE: invention relates to design of variable pliability resilient supports of rotary machines. Proposed resilient-damping support of turbomachine contains bearing, stator member and shell secured on outer race of bearing and connected with stator member by means of split bushing and thus forming damping space with stator member. Stator member and shell are provided with steps and are installed relative to each other for engagement by their conical mounting surfaces. Split bushing is provided with slots tilted relative to longitudinal axis of support. Invention makes it possible to change pliability of support by changing axial load directly in process of operation of rotary machine, thus changing amplitude frequency characteristic of rotor and providing constant operation of rotor at nocritical speeds.
EFFECT: reduced vibrations of rotary machine and axial dimensions of support.

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкции упругих опор роторных машин с изменяемой податливостью.The invention relates to the field of engineering, and in particular to the design of the elastic supports of rotary machines with variable flexibility.

Известна упругодемпферная опора ротора турбомашины, содержащая подшипник, статорный элемент и закрепленную на наружном кольце подшипника обечайку, соединенную со статорным элементом посредством разрезной втулки и образующую с ним демпфирующую полость, при этом статорный элемент и обечайка выполнены с уступами и установлены относительно друг друга с возможностью контактирования по посадочной поверхности уступов (Патент RU № 2265728, МПК F01D 25/16, 10.12.2005).Known elastic damper support of the rotor of a turbomachine, comprising a bearing, a stator element and a shell fixed to the outer ring of the bearing connected to the stator element by means of a split sleeve and forming a damping cavity with it, the stator element and the shell are made with ledges and are mounted relative to each other with the possibility of contacting on the landing surface of the ledges (Patent RU No. 2265728, IPC F01D 25/16, 12/10/2005).

В известной опоре обечайка контактирует со статорным элементом по поверхности торцевых уступов в плоскости, перпендикулярной продольной оси ротора. Такая конструкция не позволяет передавать радиальную нагрузку от подшипника на статорный элемент непосредственно через обечайку, а не через разрезную втулку и поэтому не предусматривает возможности директивного изменения податливости опоры, необходимого в случае работы двигателя в области критических частот вращения ротора с целью снижения динамических прогибов роторов и вибрационных нагрузок на опоры.In a known support, the shell is in contact with the stator element along the surface of the end ledges in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the rotor. This design does not allow to transfer the radial load from the bearing to the stator element directly through the shell, and not through the split sleeve, and therefore does not provide for the possibility of directive changes in the ductility of the support necessary in case of engine operation in the region of critical rotor rotational frequencies in order to reduce dynamic deflections of rotors and vibration support loads.

Кроме того, известная опора имеет существенные габариты в осевом направлении.In addition, the known support has substantial dimensions in the axial direction.

Задачей изобретения является снижение вибраций турбомашины путем изменения податливости упругодемпферной опоры при одновременном снижении габаритов опоры.The objective of the invention is to reduce the vibration of the turbomachine by changing the flexibility of the elastic damper support while reducing the dimensions of the support.

Задача решается тем, что в упругодемпферной опоре роторной машины, содержащей подшипник, статорный элемент и закрепленную на наружном кольце подшипника обечайку, соединенную со статорным элементом посредством разрезной втулки и образующую с ним демпфирующую полость, причем статорный элемент и обечайка выполнены с уступами и установлены относительно друг друга с возможностью контактирования по посадочным поверхностям уступов, посадочные поверхности уступов выполнены коническими, а разрезная втулка выполнена с прорезями, наклонными относительно продольной оси опоры.The problem is solved in that in the elastic damper support of a rotor machine containing a bearing, a stator element and a shell secured to the outer ring of the bearing connected to the stator element by means of a split sleeve and forming a damping cavity with it, the stator element and the shell are made with ledges and mounted relative to each other friend with the possibility of contacting on the landing surfaces of the ledges, the landing surfaces of the ledges are made conical, and a split sleeve is made with slots, inclined tnositelno the longitudinal axis of the support.

Выполнение посадочных поверхностей уступов обечайки и статорного элемента коническими позволяет осуществить передачу радиальной нагрузки с подшипника на статорный элемент непосредственно через обечайку, минуя разрезную втулку, обеспечивая в случае необходимости возможность изменения податливости опоры непосредственно в процессе работы роторной машины, что позволяет изменить значение критической частоты вращения ротора и снизить вибрации роторной машины при работе в области критических частот вращения ротора.The implementation of the landing surfaces of the ledges of the shell and the stator element conical allows you to transfer the radial load from the bearing to the stator element directly through the shell, bypassing the split sleeve, providing, if necessary, the ability to change the flexibility of the support directly during operation of the rotor machine, which allows you to change the value of the critical rotor speed and reduce the vibration of the rotor machine when operating in the region of critical rotor speeds.

Выполнение разрезной втулки с прорезями, наклонными относительно продольной оси опоры, обеспечивает работу втулки как пружины в осевом направлении, что при увеличении осевой нагрузки обеспечит контактирование уступов обечайки и статорного элемента по конической поверхности и позволит изменять податливость опоры. Кроме того, это позволяет уменьшить габариты опоры в осевом направлении.The execution of the split sleeve with slots inclined relative to the longitudinal axis of the support ensures the operation of the sleeve as a spring in the axial direction, which, when the axial load increases, will ensure contacting the ledges of the shell and the stator element along the conical surface and will allow changing the flexibility of the support. In addition, this allows to reduce the dimensions of the support in the axial direction.

Изобретение поясняется графически, где на фиг.1 представлена упругодемферная опора (продольный разрез), а на фиг.2 - вид А фиг.1.The invention is illustrated graphically, in which Fig. 1 shows an elastic damper support (longitudinal section), and in Fig. 2 is a view A of Fig. 1.

Упругодемпферная опора роторной машины содержит шарикоподшипник 1, на наружном кольце которого закреплена обечайка 2, соединенная со статорным элементом 3 посредством разрезной втулки 4. Втулка 4 выполнена с рядом наклонных прорезей 5, образующих балочки 6. Обечайка 2 образует со статорным элементом 3 демпфирующую полость 7, ограниченную уплотнениями 8 и 9. Обечайка 2 и статорный элемент 3 выполнены с уступами 10 и 11 и установлены с возможностью контактирования друг с другом по коническим поверхностям уступов 10 и 11.The elastic-damper support of the rotor machine contains a ball bearing 1, on the outer ring of which a shell 2 is fixed, connected to the stator element 3 by means of a split sleeve 4. The sleeve 4 is made with a series of inclined slots 5 forming beams 6. The shell 2 forms a damping cavity 7 with the stator element 3, limited by seals 8 and 9. The shell 2 and the stator element 3 are made with ledges 10 and 11 and are installed with the possibility of contacting each other along the conical surfaces of the ledges 10 and 11.

Опора работает следующим образом.The support works as follows.

При вращении ротора с некритической частотой вращения контакт статорного элемента 3 с обечайкой 2 по коническим поверхностям уступов 10, 11 отсутствует, и радиальная нагрузка с подшипника 1 на статорный элемент 3 передается через разрезную втулку 4.When the rotor rotates with a non-critical speed, there is no contact of the stator element 3 with the shell 2 along the conical surfaces of the steps 10, 11, and the radial load from the bearing 1 to the stator element 3 is transmitted through the split sleeve 4.

При достижении частоты вращения ротора значения критической частоты вращения и, как следствие, увеличении вибраций турбомашины изменяют осевую нагрузку, воспринимаемую шарикоподшипником 1. Осевая сила смещает ротор, в результате чего втулка 4, работая как пружина (за счет наклонных прорезей 5 разрезной втулки 4 происходит деформация балочек 6), начинает поджимать поверхность уступа 11 обечайки 2 к поверхности уступа 10 статорного элемента 3. Обечайка 2 и статорный элемент 3 начинают контактировать между собой по поверхностям уступов 10 и 11, и нагрузка с наружного кольца шарикоподшипника 1 начинает передаваться на статорный элемент непосредственно через обечайку 2, минуя разрезную втулку 4. Таким образом, изменяется податливость опоры (опора становится из упругой жесткой). Это приводит к изменению амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) ротора и, как результат, к изменению критической частоты вращения ротора.When the rotor speed reaches the critical speed and, as a result, the vibrations of the turbomachine increase, the axial load perceived by the ball bearing 1 is changed. The axial force displaces the rotor, resulting in the sleeve 4 acting as a spring (due to the inclined slots 5 of the split sleeve 4, deformation 6), begins to compress the surface of the ledge 11 of the shell 2 to the surface of the ledge 10 of the stator element 3. The shell 2 and the stator element 3 begin to contact each other along the surfaces of the ledges 10 and 11, and the load from the outer ring of the ball bearing 1 begins to be transmitted to the stator element directly through the shell 2, bypassing the split sleeve 4. Thus, the compliance of the support changes (the support becomes elastic rigid). This leads to a change in the amplitude-frequency characteristic (AFC) of the rotor and, as a result, to a change in the critical rotational speed of the rotor.

Когда ротор проходит зону критических частот вращения, осевую нагрузку уменьшают. При этом балочки 6 втулки 4 выпрямляются, и между уступами 10 и 11 образуется зазор, после чего радиальная нагрузка с наружного кольца шарикоподшипника 1 будет передаваться через разрезную втулку 4. Таким образом, податливость опоры увеличится до первоначального значения.When the rotor passes the zone of critical rotational speeds, the axial load is reduced. In this case, the beams 6 of the sleeve 4 are straightened, and a gap is formed between the steps 10 and 11, after which the radial load from the outer ring of the ball bearing 1 will be transmitted through the split sleeve 4. Thus, the suppleness of the support will increase to its original value.

Возможен вариант, когда опора изначально работает как жесткая, т.е. осевая сила обеспечивает контакт статорного элемента 3 с обечайкой 2 по поверхности уступов 10 и 11. В этом случае при достижении ротора значения критической частоты вращения осевую силу уменьшают, что приводит к раззазориванию уступов 10 и 11 и повышению податливости опоры. Аналогично вышеописанному происходит изменение АЧХ ротора и уменьшение вибраций турбомашины.It is possible that the support initially works as rigid, i.e. the axial force provides contact of the stator element 3 with the shell 2 along the surface of the ledges 10 and 11. In this case, when the rotor reaches the critical speed, the axial force is reduced, which leads to the clearance of the ledges 10 and 11 and increase the compliance of the support. Similar to the above, there is a change in the frequency response of the rotor and a decrease in vibration of the turbomachine.

Изобретение позволяет путем изменения осевой нагрузки изменять податливость опоры непосредственно в процессе работы роторной машины, тем самым изменяя АЧХ ротора, обеспечивая постоянную работу ротора на некритических частотах его вращения и снижая вибрации роторной машины, а также уменьшить осевые габариты опоры.The invention allows by changing the axial load to change the flexibility of the support directly during operation of the rotor machine, thereby changing the frequency response of the rotor, ensuring constant operation of the rotor at non-critical frequencies of its rotation and reducing vibration of the rotor machine, as well as to reduce the axial dimensions of the support.

Claims (1)

Упругодемпферная опора турбомашины, содержащая подшипник, статорный элемент и закрепленную на наружном кольце подшипника обечайку, соединенную со статорным элементом посредством разрезной втулки и образующую с ним демпфирующую полость, причем статорный элемент и обечайка выполнены с уступами и установлены относительно друг друга с возможностью контактирования по посадочным поверхностям уступов, отличающаяся тем, что посадочные поверхности уступов выполнены коническими, а разрезная втулка снабжена прорезями, выполненными наклонными относительно продольной оси опоры.The elastic damper support of the turbomachine, comprising a bearing, a stator element and a shell fixed to the outer ring of the bearing, connected to the stator element by means of a split sleeve and forming a damping cavity with it, the stator element and the shell being made with ledges and mounted relative to each other with the possibility of contacting along the seating surfaces ledges, characterized in that the landing surfaces of the ledges are made conical, and the split sleeve is provided with slots made oblique and the longitudinal axis of the support.
RU2005139443/06A 2005-12-19 2005-12-19 Rotary machine resilient-damping support RU2303143C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005139443/06A RU2303143C1 (en) 2005-12-19 2005-12-19 Rotary machine resilient-damping support

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005139443/06A RU2303143C1 (en) 2005-12-19 2005-12-19 Rotary machine resilient-damping support

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2303143C1 true RU2303143C1 (en) 2007-07-20

Family

ID=38431136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005139443/06A RU2303143C1 (en) 2005-12-19 2005-12-19 Rotary machine resilient-damping support

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2303143C1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2514527C1 (en) * 2013-03-28 2014-04-27 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Turbo machine rotor elastically damping bearing assembly
RU2529276C1 (en) * 2013-06-06 2014-09-27 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Российская федерация Республика Башкортостан Resilient support of turbomachine rotor
RU2535435C1 (en) * 2013-10-31 2014-12-10 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Resilient support with adjuster rigidity for dynamic tests of turbine machine rotors at test rig
RU2542630C2 (en) * 2009-10-08 2015-02-20 Снекма Gas turbine shaft centring and guiding device
RU2550417C2 (en) * 2010-02-25 2015-05-10 Турбомека Rear bearing flexible support with thrust for gas turbine engine
RU2551452C1 (en) * 2014-04-01 2015-05-27 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Turbomachine rotor support
RU2555599C1 (en) * 2014-08-07 2015-07-10 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Turbomachine rotor support
RU2578935C1 (en) * 2014-10-30 2016-03-27 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Resilient support with adjustable rigidity for bench dynamic test of turbomachine rotors
RU2623703C1 (en) * 2016-08-09 2017-06-28 Публичное акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ПАО "УМПО" Elasticity-damper support with adjustable stiffness
RU2634512C1 (en) * 2016-11-23 2017-10-31 Публичное Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Пао "Умпо") Resilent damping support with adjustable rigidity

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2542630C2 (en) * 2009-10-08 2015-02-20 Снекма Gas turbine shaft centring and guiding device
RU2550417C2 (en) * 2010-02-25 2015-05-10 Турбомека Rear bearing flexible support with thrust for gas turbine engine
RU2514527C1 (en) * 2013-03-28 2014-04-27 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Turbo machine rotor elastically damping bearing assembly
RU2529276C1 (en) * 2013-06-06 2014-09-27 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Российская федерация Республика Башкортостан Resilient support of turbomachine rotor
RU2535435C1 (en) * 2013-10-31 2014-12-10 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Resilient support with adjuster rigidity for dynamic tests of turbine machine rotors at test rig
RU2551452C1 (en) * 2014-04-01 2015-05-27 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Turbomachine rotor support
RU2555599C1 (en) * 2014-08-07 2015-07-10 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Turbomachine rotor support
RU2578935C1 (en) * 2014-10-30 2016-03-27 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Resilient support with adjustable rigidity for bench dynamic test of turbomachine rotors
RU2623703C1 (en) * 2016-08-09 2017-06-28 Публичное акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ПАО "УМПО" Elasticity-damper support with adjustable stiffness
RU2634512C1 (en) * 2016-11-23 2017-10-31 Публичное Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Пао "Умпо") Resilent damping support with adjustable rigidity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2303143C1 (en) Rotary machine resilient-damping support
RU2364762C2 (en) Bearing seat with double stiffener
JP4082755B2 (en) Bearing support for high-speed rotor
CN103261624B (en) Turbosupercharger and floating bush manufacture method
KR100413061B1 (en) Smart foil journal bearing using piezoelectric actuators
EP0884108A1 (en) A support device
US7517155B2 (en) Resilient mount of uniform stiffness
JP2007107718A (en) Radial support device
US6558041B2 (en) Damper assembly for a rotating shaft and methods for dampening shaft vibrations
US4553855A (en) Damper and spring shaft support assembly
JP2008138779A (en) Shaft supporting device and preload method for cylindrical roller bearing
KR100413060B1 (en) High load capacity smart foil journal bearing with semi-active dampers
RU2365766C1 (en) Elastic-damping support for rotor machine
CN1254060A (en) Device for limiting rotating rate of shaft
KR20150032338A (en) Rotor assembly
US5895202A (en) Molecular drag pump
JPS6213527B2 (en)
CN2937647Y (en) Balance axle
JP2017501340A (en) Bearing device for exhaust gas turbocharger and exhaust gas turbocharger
RU2634512C1 (en) Resilent damping support with adjustable rigidity
RU2563952C1 (en) Resilient damping support of turbomachine rotor
RU2623703C1 (en) Elasticity-damper support with adjustable stiffness
JP2659829B2 (en) Bearings for vibration suppression
CN210404936U (en) Brushless mute motor
RU2708413C1 (en) Multilobal mechatronic gas-dynamic bearing

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20080312

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20130729

PD4A Correction of name of patent owner