RU2486384C1

RU2486384C1 - Elastic damping support of rotor

Info

Publication number: RU2486384C1
Application number: RU2012101173/11A
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Антипов; Сергей Васильевич Андриянов; Сергей Александрович Вельмин
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2013-06-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: support includes external and internal rings and a multilayered pack of corrugated ring plates, which is arranged between them. Projections are made on inner surface of the external ring. Threaded holes are made in internal ring and threaded displacers that provide preload of each corrugation of ring plates are installed in them.

EFFECT: improvement of dissipative properties in resonant modes owing to providing the damper operation at optimum preloads and simplification of the manufacturing procedure.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в машинах и механизмах с быстровращающимися роторами для снижения уровня вибрации роторов, особенно на резонансных режимах путем диссипации энергии вибрации.The invention relates to the field of transport engineering and can be used in machines and mechanisms with rapidly rotating rotors to reduce the vibration level of rotors, especially in resonance modes by dissipation of vibration energy.

В настоящее время в качестве упругодемпферных опор роторов широко применяются многослойные пластинчатые упругодемпферные опоры, составленные из пакетов кольцевых пластин, гофрированных пластин или их комбинаций [Расчет и конструирование средств виброзащиты сухого трения. В.А.Антипов, Ю.К.Пономарев, А.И.Белоусов и др.- Самара: СамГАПС, 2005. - 207.- ISBN5 98941-004-2, стр.17-22, 154-171].At present, multilayer plate elastic-damper supports made up of packs of annular plates, corrugated plates, or combinations thereof are widely used as elastic damper bearings of rotors [Calculation and design of dry friction vibration protection means. V.A. Antipov, Yu.K. Ponomarev, A.I. Belousov et al., Samara: SamGAPS, 2005. - 207.- ISBN5 98941-004-2, pp. 17-22, 154-171].

Недостатком упругодемпферных опор данного типа является сложная технология их изготовления, которая заключается в следующем.The disadvantage of elastic-damping supports of this type is the complex technology of their manufacture, which is as follows.

Известна упругодемпферная опора ротора в виде стальной высокоуглеродистой ленты или пакета лент, сначала пакет спрессовывают в специальной пресс-форме с применением методов радиального прессования, затем термофиксируют полученную форму гофров с достаточно сложной программой термофиксации и, наконец, готовое изделие частично распрямляют и запрессовывают в кольцевой зазор между наружной обоймой подшипника ротора и корпуса.Known elastic-damping support of the rotor in the form of a steel high-carbon tape or tape package, first the package is pressed into a special mold using radial pressing methods, then the obtained shape of the corrugations is thermofixed with a rather complicated heat setting program, and finally, the finished product is partially straightened and pressed into the annular gap between the outer race of the rotor bearing and housing.

Такая опора нуждается в установке специальных нагрузочных устройств от веса ротора, а для роторов большого (10 кН и более) веса демпфирующие свойства опоры существенно ухудшаются из-за работы опоры на больших натягах. Зависимость демпфирующей способности от предварительного натяга и амплитуды деформации весьма существенна [Расчет и конструирование средств виброзащиты сухого трения. В.А.Антипов, Ю.К.Пономарев, А.И.Белоусов и др. - Самара: СамГАПС, 2005. - 207. - ISBN5 98941-004-2, стр. 186, рис. 6.8].Such a support requires the installation of special load devices based on the weight of the rotor, and for large rotors (10 kN and more) the damping properties of the support are significantly impaired due to the operation of the support on high interference. The dependence of the damping ability on the preload and the strain amplitude is very significant [Calculation and design of dry friction vibration protection. V.A. Antipov, Yu.K. Ponomarev, A.I. Belousov et al. - Samara: SamGAPS, 2005. - 207. - ISBN5 98941-004-2, p. 186, fig. 6.8].

Известна упругодемпферная опора ротора, содержащая наружное и внутреннее кольца и размещенный между ними многослойный пакет гофрированных пластин, обращенные друг к другу поверхности колец в поперечном сечении выполнены в виде овалов, большие оси которых взаимно перпендикулярны. Разгрузка ротора от веса реализована за счет перераспределения внутренних усилий в пакете гофрированных пластин. В нижней части демпфера гофры выполнены большей, чем в верхней части высоты. При восприятии веса ротора за счет разности натягов воспринимается вес ротора (А.С. СССР №1370339, МПК: F16F 7/00. Демпфирующее устройство (В.А.Антипов) БИ №4, 1988 г.).Known elastic damper support of the rotor containing the outer and inner rings and placed between them a multilayer package of corrugated plates, facing each other the surface of the rings in cross section made in the form of ovals, the major axes of which are mutually perpendicular. Rotor unloading from weight is realized due to redistribution of internal forces in the package of corrugated plates. In the lower part of the damper, the corrugations are made larger than in the upper part of the height. When perceiving the weight of the rotor due to the difference in interference, the weight of the rotor is perceived (AS USSR No. 1370339, IPC: F16F 7/00. Damping device (V.A. Antipov) BI No. 4, 1988).

Недостатками указанного устройства является сложность технологии изготовления для разновысотных гофров, отсутствие расчетной модели и работа на больших натягах, что существенно ухудшает диссипативные свойства демпфера.The disadvantages of this device are the complexity of manufacturing technology for different-height corrugations, the absence of a computational model and work under high interference, which significantly impairs the dissipative properties of the damper.

Техническим результатом является улучшение диссипативных свойств на резонансных режимах за счет обеспечения работы демпфера на оптимальных натягах и упрощение технологии изготовления.The technical result is to improve the dissipative properties in resonance modes by ensuring the operation of the damper at optimal interference and simplification of manufacturing technology.

Технический результат достигается тем, что в упругодемпфирной опоре, содержащей наружное и внутреннее кольца и пакет кольцевых гофрированных пластин, наружное кольцо выполнено с выступами по внутренней поверхности кольца, а на внутреннем кольце выполнены резьбовые отверстия, в которых установлены резьбовые вытеснители, которые регулируют оптимальный натяг (высоту гофров в пакете пластин), подавляя вибрацию и компенсируя вес ротора. Подавление вибрации и компенсация веса ротора происходит без дополнительных устройств.The technical result is achieved by the fact that in an elastic-damping support containing an outer and inner ring and a package of annular corrugated plates, the outer ring is made with protrusions on the inner surface of the ring, and threaded holes are installed on the inner ring, in which threaded displacers are installed that regulate the optimal tightness ( the height of the corrugations in the plate package), suppressing vibration and compensating for the weight of the rotor. Vibration suppression and rotor weight compensation occur without additional devices.

На фиг. 1 показано в разрезе демпфирующее устройство.In FIG. 1 is a cross-sectional view of a damping device.

Демпфирующее устройство включает наружное кольцо 1 с выступами 2 на внутренней поверхности, пакет кольцевых пластин 3, внутреннее кольцо 4 с резьбовыми выместителями 5, упирающимися выступами 6 в пакет платин 3.The damping device includes an outer ring 1 with protrusions 2 on the inner surface, a package of annular plates 3, an inner ring 4 with threaded spreaders 5, abutting protrusions 6 in a package of platinum 3.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Пакет кольцевых платин 3, установленный между кольцами 1 и 4, не нуждается в предварительной опрессовке, термофиксации и специальном приспособлении для выдавливания готового демпфера в кольцевой зазор. Пакет гладких кольцевых платим 3 без натяга помещают между кольцами 1 и 4, а затем ввинчивая выместители 5 в кольца 4, создают заданную (оптимальную) форму гофров кольцевого пакета 3.The package of ring platinum 3, installed between rings 1 and 4, does not need preliminary crimping, heat setting and a special device for extruding the finished damper into the annular gap. A package of smooth annular pay 3 without interference is placed between rings 1 and 4, and then screwing the substitutes 5 into rings 4, create a given (optimal) shape of the corrugations of the annular package 3.

Расчетным или опытным путем подбирают оптимальное поджатие вытеснителей 5, компенсируя вес ротора, приходящийся на данную опору. Таким образом, демпфирующее устройство не нуждается в установке каких-либо дополнительных разгрузочных устройств от статических сил, что существенно упрощает конструкцию демпфера. С помощью вытеснителей 5 натяги во всех направлениях устанавливают оптимальными, с точки зрения максимальной эффективности демпфера в данном направлении.By calculation or experimentally, the optimal preload of the displacers 5 is selected, compensating for the weight of the rotor attributable to this support. Thus, the damping device does not need to install any additional unloading devices from static forces, which greatly simplifies the design of the damper. Using displacers 5, the tightness in all directions is set optimal from the point of view of the maximum efficiency of the damper in this direction.

При воздействии вибрационной нагрузки, например, от дисбаланса вращающегося ротора, гофр изгибается, за счет разности радиусов изгибов пластины в пакете проскальзывают с трением друг относительно друга и происходит диссипация энергии вибрации.When exposed to a vibrational load, for example, from an imbalance of a rotating rotor, the corrugation is bent, due to the difference in the radii of the bends of the plate in the package, they slip with friction relative to each other and vibration energy dissipates.

По сравнению с прототипом при воздействии вибрационной нагрузки демпфирующее устройство работает в обращенном режиме: высота гофра увеличивается, а не уменьшается, что существенно влияет на эффективность работы демпфера. Для предотвращения преждевременного износа кольцевых пластин выступы 2 кольца 1 и выступы 6 вытеснителей 5 выполнены со скругленными поверхностями и из менее жесткой стали, чем кольцевые пластины, что обеспечит заданный ресурс демпфирующего устройства.Compared with the prototype, when exposed to vibrational load, the damping device operates in the reverse mode: the height of the corrugation increases, but not decreases, which significantly affects the efficiency of the damper. To prevent premature wear of the annular plates, the protrusions 2 of the ring 1 and the protrusions 6 of the displacers 5 are made with rounded surfaces and made of less rigid steel than the annular plates, which will provide a given damping device resource.

В серийном производстве предлагаемая конструкция упругодемпферной опоры ротора позволит существенно упростить технологию их изготовления за счет исключения операций опрессовки, термофиксации и выдавливания гофров, повысить эффективность подавления вибрации за счет обеспечения оптимального поджатия гофров во всех радиальных направлениях и существенно упростить конструкцию за счет исключения необходимости установки дополнительных нагрузочных устройств отвеса ротора.In mass production, the proposed design of an elastic-damper rotor support will significantly simplify the technology of their manufacture by eliminating the operations of crimping, heat-setting and extruding corrugations, increase the efficiency of vibration suppression by ensuring optimal compression of the corrugations in all radial directions, and significantly simplify the design by eliminating the need to install additional load rotor plummet devices.

Claims

Elastic rotor support of the rotor, including the outer and inner rings and a multilayer package of corrugated ring plates placed between them, characterized in that the protrusions are made on the inner surface of the outer ring, threaded holes are made in the inner ring and threaded displacers are installed in them, which provide an interference fit for each corrugation of the ring plates.