RU2489613C1 - Rotation stabilising device of vertical rotor - Google Patents
Rotation stabilising device of vertical rotor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2489613C1 RU2489613C1 RU2012104945/11A RU2012104945A RU2489613C1 RU 2489613 C1 RU2489613 C1 RU 2489613C1 RU 2012104945/11 A RU2012104945/11 A RU 2012104945/11A RU 2012104945 A RU2012104945 A RU 2012104945A RU 2489613 C1 RU2489613 C1 RU 2489613C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- rotor
- washers
- rod
- outer diameter
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, к машинам и приборам с высокоскоростными вертикальными роторами, например, к сепараторам, накопителям энергии, а именно к устройствам для стабилизации вращения роторов таких машин и приборов.The invention relates to mechanical engineering, to machines and devices with high-speed vertical rotors, for example, to separators, energy stores, and in particular to devices for stabilizing the rotation of rotors of such machines and devices.
Известен демпфер для стабилизации вращения вертикального ротора по Патенту RU №2044936, F16F 9/10, 15/023, 03.07.1992. Ротор с упругой иглой опирается на подпятник подшипника опоры, установленный в верхней части подвижного элемента. Подвижный элемент установлен на шарнире в резервуаре с демпфирующей жидкостью, выполненном в корпусе, и удерживается в вертикальном положении центрирующими пружинами.Known damper for stabilizing the rotation of a vertical rotor according to Patent RU No. 2044936,
Известное устройство эффективно стабилизирует вращение ротора при колебаниях с низкими частотами и с одной из настроенных частот демпфера и не позволяет перекрыть более широкий спектр возможных возмущений.The known device effectively stabilizes the rotation of the rotor during vibrations with low frequencies and with one of the tuned frequencies of the damper and does not allow to cover a wider range of possible disturbances.
Наиболее близким к настоящему изобретению, его прототипом, является устройство, содержащее ротор, установленный на опоре верчения, подшипник которой задемпфирован (Патент США №3953088, F16C 23/00, опубликован 27.04.1976). Опора верчения выполнена в виде упругого стержня с закругленным концом, установленным в углублении подпятника, закрепленного на демпфере, погруженном в демпфирующую жидкость. С ротором жестко связан корпус, расположенный между опорой верчения и ротором. Внутри корпуса заполненного демпфирующей жидкостью упруго установлено регулирующее устройство, соединенное с опорой верчения. Корпус, регулирующее устройство и опора верчения выполняются из материала с высокой теплопроводностью или покрываются таким материалом, например, как бронза, медь или серебро.Closest to the present invention, its prototype, is a device containing a rotor mounted on a spin support, the bearing of which is damped (US Patent No. 3953088, F16C 23/00, published 04/27/1976). The turning support is made in the form of an elastic rod with a rounded end mounted in the recess of the thrust bearing, mounted on a damper immersed in a damping fluid. A housing located between the turning support and the rotor is rigidly connected to the rotor. Inside the housing filled with damping fluid, an adjusting device is connected elastically and connected to a spin support. The casing, the adjusting device and the turning support are made of a material with high thermal conductivity or coated with a material such as bronze, copper or silver.
Известное устройство эффективно стабилизирует вращение ротора и снижает температуру опоры, однако имеет сложную конструкцию и технологию изготовления.The known device effectively stabilizes the rotation of the rotor and reduces the temperature of the support, however, has a complex structure and manufacturing technology.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании простой конструкции устройства для автоматической стабилизации вращения вертикального ротора при действии случайных внешних поперечных возмущений.The problem to which the invention is directed, is to create a simple device design for automatically stabilizing the rotation of a vertical rotor under the action of random external transverse disturbances.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в создании простой конструкции устройства для стабилизации вращения высокоскоростного ротора с высокой эффективностью в широком частотном диапазоне без увеличения нагрузки в опоре при устойчивом вращении.The technical result to which the invention is directed is to create a simple device design for stabilizing the rotation of a high-speed rotor with high efficiency in a wide frequency range without increasing the load in the support with stable rotation.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для стабилизации вращения вертикального ротора, включающем ротор, поддерживаемый опорой верчения в виде упругого стержня с закругленным концом, установленным в углублении подпятника, закрепленного на демпфере, погруженном в демпфирующую жидкость, жестко связанный с ротором корпус, расположенный между опорой верчения и ротором, регулирующее устройство, установленное в этом корпусе и соединенное с опорой верчения, регулирующее устройство выполнено в виде одной или нескольких шайб, установленных по внутреннему диаметру на стержень, а по наружному диаметру установленных с зазором к корпусу, и расположенных между шайбами, установленными по наружному диаметру в корпусе, а по внутреннему диаметру установленными с зазором к стержню.The specified technical result is achieved in that in a device for stabilizing the rotation of a vertical rotor, including a rotor supported by a spin support in the form of an elastic rod with a rounded end mounted in a recess of a thrust bearing mounted on a damper immersed in a damping fluid, a housing rigidly connected to the rotor located between the rotation support and the rotor, the control device installed in this housing and connected to the rotation support, the control device is made in the form of one or several There are several washers installed on the inner diameter of the rod, and on the outer diameter installed with a gap to the body, and located between the washers installed on the outer diameter in the case, and installed on the inner diameter with a gap to the rod.
Дополнительно, в устройстве шайбы поджаты в осевом направлении установленной в корпусе пружиной.Additionally, in the device, the washers are axially tightened by a spring installed in the housing.
Кроме того, в устройстве пружина выполнена винтовой.In addition, the device has a coil spring.
Дополнительно, в устройстве пружина выполнена тарельчатой.Additionally, in the device, the spring is plate-shaped.
Кроме того, в устройстве пружина выполнена кольцевой гофрированной.In addition, in the device the spring is made annular corrugated.
Кроме того, в устройстве шайбы покрыты слоем из материала с высокой теплопроводностью или выполнены из такого материала, например из меди, латуни, бронзы или серебра.In addition, in the device, the washers are coated with a layer of material with high thermal conductivity or made of such material, for example, copper, brass, bronze or silver.
Дополнительно, в устройстве корпус покрыт слоем из материала с высокой теплопроводностью или выполнен из такого материала, например из алюминиевого сплава, меди, латуни, бронзы или серебра.Additionally, in the device, the housing is coated with a layer of material with high thermal conductivity or is made of such a material, for example, from an aluminum alloy, copper, brass, bronze or silver.
Кроме того, в устройстве зазор шайб, установленных на стержень по внутреннему диаметру, к корпусу по наружному диаметру, примерно равен зазору шайб, установленных в корпусе по наружному диаметру, относительно стержня по внутреннему диаметру.In addition, in the device, the gap of the washers mounted on the rod in the inner diameter to the housing in the outer diameter is approximately equal to the gap of the washers installed in the housing in the outer diameter, relative to the rod in the inner diameter.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где:The invention is illustrated in the drawing, where:
на фиг.1 показан фронтальный разрез устройства;figure 1 shows a frontal section of the device;
на фиг.2 дан вариант выполнения устройства с цилиндрической пружиной;figure 2 is an embodiment of a device with a coil spring;
на фиг.3 показан вариант выполнения устройства с тарельчатой пружиной;figure 3 shows an embodiment of a device with a Belleville spring;
на фиг.4 изображен вариант выполнения устройства с гофрированной кольцевой пружиной;figure 4 shows an embodiment of a device with a corrugated annular spring;
на фиг.5 изображен вариант выполнения гофрированной кольцевой пружины.figure 5 shows an embodiment of a corrugated annular spring.
Устройство содержит ротор 1 (показана только нижняя часть ротора), установленный на опоре верчения в виде упругого стержня 2, верхний конец которого закреплен в жестко связанном с ротором 1 хвостовике 3, а нижний конец с закруглением 4, помещен в углубление 5, выполненное в подпятнике 6. Подпятник 6 зареплен на демпфере 7 (показана только верхняя часть демпфера), погруженном в демпфирующую жидкость 8. На хвостовике 3 закреплен корпус 9, расположенный между опорой верчения и ротором 1. В корпусе 9 установлено регулирующее устройство в виде набора чередующихся между собой шайб: шайбы 10 установлены по внутреннему диаметру на стержень 2 и имеют зазор δ1 к корпусу по наружному диаметру; шайбы 11 установлены по наружному диаметру в корпусе 9 и имеют зазор δ2 по внутреннему диаметру к стержню 2.The device comprises a rotor 1 (only the lower part of the rotor is shown) mounted on a spin support in the form of an
Зазор δ1 шайб 10, установленных по центральному отверстию на стержне 2, к корпусу 9 по наружному диаметру, примерно равен зазору δ2 шайб 11, установленными по наружному диаметру в корпусе 9, к стержню 2 по центральному отверстию, так что выполняется условие δ1=δ2.The gap δ 1 of the
В варианте выполнения (фиг.2) устройство снабжено цилиндрической пружиной 12, которая установлена внутри корпуса 9 и сжимает пакет шайб в осевом направлении.In the embodiment (Fig. 2), the device is equipped with a coil spring 12, which is installed inside the
В варианте выполнения (фиг.3) устройство снабжено тарельчатой пружиной 13, которая установлена внутри корпуса 9 между торцом хвостовика 3 и верхней шайбой 11 и сжимает пакет шайб в осевом направлении.In the embodiment (Fig. 3), the device is equipped with a
В варианте выполнения (фиг.4) устройство снабжено кольцевой гофрированной пружиной 14, которая установлена внутри корпуса 9 торцом хвостовика 3 и верхней шайбой 11 и сжимает пакет шайб в осевом направлении. Кольцевая гофрированная пружина 14 (фиг.5) выполнена в виде кольца с несколькими упругими гофрами 15, расположенными в тангенциальном направлении вдоль окружности кольца и создает упругую силу при ее осевом поджатии.In the embodiment (Fig. 4), the device is provided with an annular
Шайбы 10 и 11 могут быть выполнены из материала с высокой теплопроводностью, например из меди, латуни, бронзы или серебра.
Корпус 9 также может быть выполнен из материала с высокой теплопроводностью, например из алюминиевого сплава, меди, латуни, бронзы или серебра.The
Работа устройства происходит следующим образом.The operation of the device is as follows.
При вращении отбалансированного ротора 1, когда на него не действуют никакие возмущающие силы, упругий стержень 2 остается прямолинейным и не взаимодействует с шайбами 10. В этом случае вращение ротора происходит так же, как и при отсутствии шайб 10 и 11.When the
При вращении ротора 1 при наличии небалансов под их действием упругий стержень 2 прогибается в плоскости действия результирующего небаланса на величину, соответствующую силе действия небаланса, и перемещает установленные на нем шайбы 10 относительно установленных в корпусе 9 шайб 11 в соответствии с линией изгиба стержня 10. При этом демпфирующая жидкость 8 (обычно - масло), которая поднимается по упругому стержню при его вращении и заполняет зазоры между шайбами 10 и корпусом 9, перетекает из уменьшившихся с одной стороны в плоскости изгиба упругого стержня 2 зазоров между шайбами 10 и корпусом 9 в увеличившиеся зазоры с другой стороны. Поскольку изгиб упругого стержня 2 при небалансе ротора 1 происходит достаточно медленно при разгоне ротора, то и перетекание мала в зазорах происходит почти с нулевой скоростью и демпфирующие силы от такого перемещения шайб 10 относительно корпуса 9 незначительны. При этом радиальная нагрузка в опоре с регулирующим устройством не превышает радиальной нагрузки в опоре без регулирующего устройства.When the
При возникновении колебаний ротора 1 при вращении от действия случайных возмущений упругий стержень 2 изгибается с частотой, отличной от частоты вращения ротора 1, а установленные на стержне шайбы 10 совершают круговые движения относительно корпуса 9. Демпфирующая жидкость в зазорах между шайбами 10 и корпусом 9 перетекает с частотой изгиба упругого стержня относительно ротора, создавая значительные демпфирующие силы. Возникающие демпфирующие силы при перемещении шайб 10 относительно корпуса 9 и шайб 11 уменьшают амплитуду колебаний ротора и стабилизируют его вращение. Поскольку масса шайб 10 и демпфирующей жидкости в корпусе 9 незначительна, устройство сохраняет высокую эффективность в широком частотном диапазоне.When vibrations of the
Если установленные на гибком стержне 2 шайбы 10 и установленные в корпусе шайбы 11 покрыты по части наружной поверхности материалом с высокой теплопроводностью или выполнены из такого материала, например из меди, латуни, бронзы или серебра, они эффективно отводят тепло с конца упругого стержня 2 на корпус 9, снижая температуру в опорной паре подшипника верчения и повышают его работоспособность.If the
Для улучшения этого процесса корпус 9 также частично покрывают слоем из материала с высокой теплопроводностью или выполняют из такого материала, например из алюминиевых сплавов, из меди, латуни, бронзы или серебра.To improve this process, the
При выполнении зазоров δ1 шайб 10, установленных по центральному отверстию на стержне 2, к корпусу 9 по наружному диаметру, равными по величине зазорам δ2 шайб 11, установленными по наружному диаметру в корпусе 9, к стержню 2 по центральному отверстию обеспечивается максимально возможная величина изгиба конца стержня 2 в различных режимах работы ротора и эффективное гашение его колебаний во всем диапазоне возможных амплитуд.When performing clearances δ 1 of
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012104945/11A RU2489613C1 (en) | 2012-02-13 | 2012-02-13 | Rotation stabilising device of vertical rotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012104945/11A RU2489613C1 (en) | 2012-02-13 | 2012-02-13 | Rotation stabilising device of vertical rotor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2489613C1 true RU2489613C1 (en) | 2013-08-10 |
Family
ID=49159567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012104945/11A RU2489613C1 (en) | 2012-02-13 | 2012-02-13 | Rotation stabilising device of vertical rotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2489613C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3953088A (en) * | 1973-10-26 | 1976-04-27 | Ultra Centrifuge Nederland N.V. | Device comprising an automatically aligning body of revolution |
RU2044936C1 (en) * | 1992-07-03 | 1995-09-27 | Центральное конструкторское бюро машиностроения | Damper |
RU2044937C1 (en) * | 1992-07-03 | 1995-09-27 | Центральное конструкторское бюро машиностроения | Damping unit |
RU2360154C2 (en) * | 2007-06-13 | 2009-06-27 | Открытое Акционерное Общество "Производственное объединение "Электрохимический завод" (ОАО "ПО ЭХЗ") | Vertical rotor support |
RU2360155C2 (en) * | 2007-06-13 | 2009-06-27 | Открытое Акционерное Общество "Производственное объединение "Электрохимический завод" (ОАО "ПО ЭХЗ") | Vertical rotor support |
-
2012
- 2012-02-13 RU RU2012104945/11A patent/RU2489613C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3953088A (en) * | 1973-10-26 | 1976-04-27 | Ultra Centrifuge Nederland N.V. | Device comprising an automatically aligning body of revolution |
RU2044936C1 (en) * | 1992-07-03 | 1995-09-27 | Центральное конструкторское бюро машиностроения | Damper |
RU2044937C1 (en) * | 1992-07-03 | 1995-09-27 | Центральное конструкторское бюро машиностроения | Damping unit |
RU2360154C2 (en) * | 2007-06-13 | 2009-06-27 | Открытое Акционерное Общество "Производственное объединение "Электрохимический завод" (ОАО "ПО ЭХЗ") | Vertical rotor support |
RU2360155C2 (en) * | 2007-06-13 | 2009-06-27 | Открытое Акционерное Общество "Производственное объединение "Электрохимический завод" (ОАО "ПО ЭХЗ") | Vertical rotor support |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3984630B2 (en) | Apparatus and method for damping vibration of rotating shaft system | |
Ishida | Recent development of the passive vibration control method | |
US7517155B2 (en) | Resilient mount of uniform stiffness | |
KR20070039922A (en) | Methods of controlling the instability in fluid film bearings | |
RU2303143C1 (en) | Rotary machine resilient-damping support | |
CN108691893B (en) | Aero-engine and its squirrel-cage bearing arrangement | |
CN103307103A (en) | Combined support device of magnetic bearing rotor system | |
JP2009095587A (en) | Drum-type washing machine | |
EP3315804A1 (en) | Arrangement with a magnetic thrust bearing having repelling permanent magnets for supporting a rotatable body | |
JP2001020850A (en) | Wind power generating device having damping function | |
CN100417836C (en) | Device and method for damping vibration of rotating shaft system | |
JP2013528343A (en) | Vibration damping for electric devices | |
RU2489613C1 (en) | Rotation stabilising device of vertical rotor | |
US7589447B2 (en) | High speed aerospace generator resilient mount | |
JPWO2007080878A1 (en) | Multiple leaf spring damping device | |
JP6484461B2 (en) | Washing machine | |
JP2016137092A (en) | Washing machine | |
CN102102722B (en) | Rub-impact damping protection device for high-speed rotating machinery | |
JP2013079620A (en) | Screw compressor | |
JP2017086516A (en) | Washing machine | |
RU2440518C1 (en) | Vibration-isolating rotor suspension of machines and equipment | |
JP2008045747A (en) | Rotor for fluid machine | |
JPH07167216A (en) | Vibration reducer for body of revolution | |
RU2044936C1 (en) | Damper | |
RU2292500C1 (en) | Damping unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20170622 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |