RU2741824C1 - Hydrodynamic damper of bearing support of turbomachine rotor - Google Patents
Hydrodynamic damper of bearing support of turbomachine rotor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2741824C1 RU2741824C1 RU2020118694A RU2020118694A RU2741824C1 RU 2741824 C1 RU2741824 C1 RU 2741824C1 RU 2020118694 A RU2020118694 A RU 2020118694A RU 2020118694 A RU2020118694 A RU 2020118694A RU 2741824 C1 RU2741824 C1 RU 2741824C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elastic ring
- cavity
- grooves
- protrusions
- turbomachine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/06—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement by means of parts of rubber or like materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области устройств для демпфирования опор роторов турбомашиностроения, преимущественно к авиадвигателестроению, а именно к конструкции гидродинамических демпферов, интегрированных в опору ротора турбомашин.The invention relates to the field of devices for damping the rotor bearings of turbomachinery, mainly to aircraft engine construction, and in particular to the design of hydrodynamic dampers integrated into the rotor support of turbomachines.
В качестве наиболее близкого аналога выбран гидродинамический демпфер опоры ротора турбомашины, содержащий корпус и установленное в нем упругое кольцо с равномерно чередующимися выступами на наружной и внутренней поверхностях. При этом кольцо в работе находится в смазке (авт. свид. SU №860566, F16F 15/04, 20.03.2001 г.).As the closest analogue, the hydrodynamic damper of the turbomachine rotor support is selected, containing a housing and an elastic ring installed in it with uniformly alternating protrusions on the outer and inner surfaces. In this case, the ring in operation is in lubrication (ed. Certificate SU No. 860566,
Недостатками известного гидродинамического демпфера является недостаточное количество зазоров и каналов для перетечек смазки, что не обеспечивает должную эффективность демпфирования усилия и рассеивания энергии, приходящих с ротора турбомашины, что снижает ее ресурс.The disadvantages of the known hydrodynamic damper are the insufficient number of clearances and channels for lubricant flows, which does not provide the proper efficiency of damping the force and dissipation of energy coming from the rotor of the turbomachine, which reduces its resource.
Задачей заявленного изобретения является создание гидродинамического демпфера опоры ротора турбомашины без указанных недостатков, то есть с более высокой эффективностью демпфирования усилий и рассеивания энергии, приходящих с ротора турбомашины, относительно прототипа.The objective of the claimed invention is to create a hydrodynamic damper for the rotor of a turbomachine without the above disadvantages, that is, with a higher efficiency of damping of forces and dissipation of energy coming from the rotor of the turbomachine relative to the prototype.
Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленного устройства, является снижение амплитуды усилий и обеспечение большего рассеивания энергии, приходящих с ротора турбомашины, что снижает общий уровень вибраций и увеличивает ресурс турбомашины в целом.The technical result achieved with the use of the claimed device is to reduce the amplitude of the forces and ensure greater dissipation of energy coming from the rotor of the turbomachine, which reduces the overall level of vibrations and increases the resource of the turbomachine as a whole.
Ожидаемый технический результат достигается тем, что гидродинамический демпфер опоры ротора турбомашины содержит внутренний корпус, образующий с корпусом радиальный зазор, на которых выполнены несквозные внутренняя цилиндрическая проточка на корпусе и наружная цилиндрическая проточка на внутреннем корпусе, и минимум два кольцевых уплотнительных эластичных элемента, при этом упругое кольцо установлено в полости, образованной несквозными цилиндрическими проточками, также на корпусе и/или внутреннем корпусе с двух сторон от несквозных цилиндрических проточек выполнены минимум две кольцевые проточки, в которых установлены кольцевые уплотнительные эластичные элементы, выступающие из них, при этом внутренний корпус содержит фланец на уровне полости для непосредственного соединения с подшипником, при этом во внутреннем корпусе выполнено отверстие в полость для установки штифта с натягом, выступающего в полость, а на одном из выступов внешней поверхности упругого кольца со стороны торца выполнен сквозной радиальный паз, соразмерный своей шириной с диаметром выступающей в полость части штифта, при том на каждом из выступов внутренней поверхности упругого кольца выполнена фаска со стороны одного из торцов упругого кольца, а на каждом из выступов внешней поверхности упругого кольца выполнена фаска с противоположного торца упругого кольца, а переход от любого выступа к кольцу на всей его длине выполнен в виде скругления, также на каждом из выступов внешней поверхности упругого кольца и отдельно на каждом из выступов внутренней поверхности упругого кольца поочередно выполнено одна и две окружные канавки, глубиной не более высоты выступа, а в промежутке между каждыми близлежащими выступами выполнены минимум два сквозных отверстия, смещенных друг относительно друга в окружном направлении и расположенных на удалении от зоны влияния изгибных напряжений в упругом кольце.The expected technical result is achieved by the fact that the hydrodynamic damper of the rotor support of the turbomachine contains an inner casing, which forms a radial gap with the casing, on which blind inner cylindrical groove on the casing and an outer cylindrical groove on the inner casing are made, and at least two annular elastic sealing elements, while elastic the ring is installed in the cavity formed by the blind cylindrical grooves, and at least two annular grooves are made on the housing and / or the inner housing on both sides of the blind cylindrical grooves, in which there are annular sealing elastic elements protruding from them, while the inner housing contains a flange on at the level of the cavity for direct connection with the bearing, while in the inner case a hole is made into the cavity for installing a pin with an interference fit protruding into the cavity, and on one of the protrusions of the outer surface of the elastic ring from the end side there is a through radial groove, commensurate with its width with the diameter of the part of the pin protruding into the cavity, while each of the projections of the inner surface of the elastic ring is chamfered from one of the ends of the elastic ring, and each of the projections of the outer surface of the elastic ring is chamfered from the opposite end of the elastic ring, and the transition from any protrusion to the ring along its entire length is made in the form of a rounding, also on each of the protrusions of the outer surface of the elastic ring and separately on each of the protrusions of the inner surface of the elastic ring, one and two circumferential grooves are alternately made, with a depth not exceeding the height protrusion, and in the interval between each adjacent protrusions made at least two through holes, offset relative to each other in the circumferential direction and located at a distance from the zone of influence of bending stresses in the elastic ring.
Кроме того, одна или две окружные канавки каждого из выступов равноудалены от торцов упругого кольца.In addition, one or two circumferential grooves of each of the protrusions are equidistant from the ends of the elastic ring.
Кроме того, между каждыми соседними выступами выполнено два сквозных отверстия, смещенных от уровня пары окружных канавок.In addition, two through holes are made between each adjacent protrusions, offset from the level of the pair of circumferential grooves.
Кроме того, площадь поперечного сечения одной канавки на выступе соразмерна с суммарной площадью поперечных сечений двух канавок на выступе.In addition, the cross-sectional area of one groove on the lip is commensurate with the total cross-sectional area of the two grooves on the lip.
Кроме того, что во внутреннем корпусе с противоположных сторон от упругого кольца выполнены минимум по одному отверстию для подвода смазки в полость под давлением и слива смазки из полости.In addition, at least one hole is made in the inner case on opposite sides of the elastic ring for supplying lubricant to the cavity under pressure and draining the lubricant from the cavity.
Общеизвестно, что в процессе работы турбомашина является очень вибронагруженной. Основным источником возбуждения вибраций при работе турбомашины являются вращающиеся детали. Для снижения вибраций применяют различные демпфирующие устройства, в частности, гидродинамические демпферы. В основе их работы лежит способность смазочного слоя поглощать энергию колебаний ротора. При вращении ротора в демпфирующем слое происходит выдавливание смазки из зазора вследствие возникающего смещения поверхностей, образующих зазор. Как правило, продавливание смазки происходит по окружности. Ротор гонит условное подобие масляного клина или волны из смазки, постоянно продавливая последнюю через существующие в гидродинамическом демпфере зазоры. Эффективность демпфирования имеет зависимость от количества перетечек при выдавливании смазки и пути, которое проходит смазка, так как энергия расходуется в потери на трение при продавливании. Чем больше путь, пройденный смазкой, тем больше демпфирующий эффект. Таким образом, энергия колебаний рассеивается, что приводит к уменьшению амплитуды колебаний или уменьшению амплитуды усилия с ротора турбомашины, действующего на ее детали после гидродинамического демпфера, что приводит к уменьшению вибрации ротора и статора в целом.It is well known that during operation a turbomachine is very vibrated. The main source of vibration excitation during the operation of a turbomachine is rotating parts. To reduce vibrations, various damping devices are used, in particular, hydrodynamic dampers. Their work is based on the ability of the lubricating layer to absorb the vibration energy of the rotor. When the rotor rotates in the damping layer, the lubricant is squeezed out of the gap due to the resulting displacement of the surfaces that form the gap. As a rule, the lubricant is pushed in a circle. The rotor drives a conditional semblance of an oil wedge or a wave from the lubricant, constantly pushing the latter through the gaps existing in the hydrodynamic damper. The damping efficiency is dependent on the amount of leakage when the lubricant is squeezed out and the path that the lubricant travels, since energy is spent in frictional losses during pushing. The longer the distance traveled by the lubricant, the greater the damping effect. Thus, the vibration energy is dissipated, which leads to a decrease in the vibration amplitude or a decrease in the amplitude of the force from the rotor of the turbomachine acting on its parts after the hydrodynamic damper, which leads to a decrease in the vibration of the rotor and stator as a whole.
Снабжение гидродинамического демпфера внутренним корпусом, образующим с корпусом радиальный зазор, на которых выполнены несквозные внутренняя цилиндрическая проточка на корпусе и наружная цилиндрическая проточка на внутреннем корпусе, и минимум двумя кольцевыми уплотнительными эластичными элементами позволяет реализовать улучшенные условия для работы гидродинамического демпфера за счет возможности смещения внутреннего корпуса относительно корпуса под действием усилия с ротора турбомашины, что приводит к изменению зазора между корпусами гидродинамического демпфера. За счет ограничения отдельной области данного зазора, включающей полость, между кольцевыми уплотнительными элементами, и, учитывая, что в данной ограниченной области находится смазка под давлением, оговоренное изменение зазора способствует продавливанию смазки, а значит реализации самого эффекта демпфирования. В то же время реализация внутреннего корпуса позволяет выполнить непосредственно на нем крепление подшипника опоры ротора. В этом случае усилие с ротора приходит на внутренний корпус, который является частью гидродинамического демпфера. То есть в данном варианте реализации конструкции гидродинамического демпфера опоры ротора минимум ее деталей подвергается воздействию незадемпфированной силы с ротора, что снижает общий уровень вибраций и увеличивает ресурс турбомашины в целом.The supply of the hydrodynamic damper with an inner casing, which forms a radial clearance with the casing, on which a blind inner cylindrical groove on the casing and an outer cylindrical groove on the inner casing are made, and at least two annular elastic sealing elements allows to implement improved conditions for the operation of the hydrodynamic damper due to the possibility of displacement of the inner casing relative to the body under the action of the force from the rotor of the turbomachine, which leads to a change in the gap between the bodies of the hydrodynamic damper. By limiting a separate region of this gap, including the cavity, between the annular sealing elements, and, given that the lubricant is under pressure in this limited region, the specified change in the gap contributes to the pushing of the lubricant, and therefore the realization of the damping effect itself. At the same time, the implementation of the inner housing allows you to directly mount the bearing of the rotor support. In this case, the force from the rotor comes to the inner housing, which is part of the hydrodynamic damper. That is, in this embodiment of the design of the hydrodynamic damper of the rotor support, a minimum of its parts is exposed to the undamped force from the rotor, which reduces the overall level of vibrations and increases the resource of the turbomachine as a whole.
Установка упругого кольца в полость, образованную несквозными цилиндрическими проточками, позволяет за счет геометрической формы кольца и изменения зазора между корпусами гидродинамического демпфера изменять форму кольца в работе турбомашины и обеспечивать дополнительные перетечки при продавливании смазки внутри полости, которые способствуют увеличению эффекта демпфирования, что снижает общий уровень вибраций и увеличивает ресурс турбомашины в целом.The installation of an elastic ring in a cavity formed by blind cylindrical grooves allows, due to the geometric shape of the ring and a change in the gap between the bodies of the hydrodynamic damper, to change the shape of the ring in the operation of the turbomachine and to provide additional flows when the lubricant is pushed inside the cavity, which increase the damping effect, which reduces the overall level vibrations and increases the resource of the turbomachine as a whole.
Выполнение на корпусе и/или внутреннем корпусе с двух сторон от несквозных цилиндрических проточек минимум две кольцевые проточки, в которых установлены кольцевые уплотнительные эластичные элементы, выступающие из них, позволяет обеспечить требуемую герметичность полости, а значит, и постоянное наличие смазки в последней, что обеспечивает непрерывное демпфирование усилия с ротора в процессе работы турбомашины, что снижает общий уровень вибраций и увеличивает ресурс последней в целом.Execution on the body and / or the inner body on both sides of the blind cylindrical grooves at least two annular grooves, in which the annular sealing elastic elements protruding from them are installed, allows to ensure the required tightness of the cavity, and therefore the constant presence of lubricant in the latter, which ensures continuous damping of the force from the rotor during the operation of the turbomachine, which reduces the overall level of vibrations and increases the resource of the latter as a whole.
Наличие на внутреннем корпусе фланца на уровне полости для непосредственного соединения с подшипником обеспечивает то, что усилие с ротора приходит на внутренний корпус максимально близко к гидродинамическому демпферу. То есть в данном варианте реализации конструкции опоры ротора минимум ее деталей подвергается воздействию незадемпфированной силы с ротора, что снижает общий уровень вибраций и увеличивает ресурс турбомашины в целом.The presence of a flange on the inner body at the level of the cavity for direct connection with the bearing ensures that the force from the rotor comes to the inner body as close as possible to the hydrodynamic damper. That is, in this embodiment of the rotor support structure, a minimum of its parts is exposed to an undamped force from the rotor, which reduces the overall vibration level and increases the resource of the turbomachine as a whole.
Выполнение во внутреннем корпусе отверстия в полость для установки штифта с натягом, выступающего в полость, а на одном из выступов внешней поверхности упругого кольца со стороны торца, а также выполнение сквозного радиального паза, соразмерного своей шириной с диаметром выступающей в полость части штифта, позволяет исключить возможность проворачивания упругого кольца в полости. Нагрузка с ротора представляет собой вращающуюся нагрузку. При этом продавливание смазки происходит в большей степени в окружном направлении, тем самым вызывает нагрузки на упругое кольцо, стремящиеся его провернуть. В случае проворачивания кольца внутри полости снижается сопротивление протечкам внутри полости, что снижает эффект демпфирования. По этой причине фиксация упругого кольца от возможности проворота внутри полости увеличивает эффект демпфирования, что снижает общий уровень вибраций и увеличивает ресурс турбомашины в целом.Making a hole in the inner body of the cavity for installing a pin with an interference fit protruding into the cavity, and on one of the protrusions of the outer surface of the elastic ring from the end side, as well as making a through radial groove commensurate with its width with the diameter of the part of the pin protruding into the cavity, makes it possible to exclude the possibility of turning the elastic ring in the cavity. The rotor load is a rotating load. In this case, the lubricant is pushed to a greater extent in the circumferential direction, thereby causing loads on the elastic ring, which tend to turn it. If the ring is turned inside the cavity, the resistance to leakage inside the cavity decreases, which reduces the damping effect. For this reason, fixing the elastic ring from the possibility of rotation inside the cavity increases the damping effect, which reduces the overall level of vibrations and increases the resource of the turbomachine as a whole.
Выполнение фаски на каждом из выступов внутренней поверхности упругого кольца со стороны одного из торцов упругого кольца и на каждом из выступов внешней поверхности упругого кольца фаска с противоположного торца упругого кольца позволяет осуществлять дополнительную перетечку смазки через соответствующий выступ в месте ее продавливания и за счет этого прижимать упругое кольцо противоположным торцом от фаски к смежной детали. При этом чередование выступов внутренней поверхности с выступами наружной поверхности вынуждает смазку перетекать от одного торца к другому при прокатывании места продавливания по окружности за ротором. Это увеличивает количество перетечек и путь течения смазки в гидродинамическом демпфере, а также создает им дополнительное сопротивление в виде трения, что увеличивает эффект демпфирования, снижает общий уровень вибраций и увеличивает ресурс турбомашины в целом.Chamfering on each of the protrusions of the inner surface of the elastic ring from the side of one of the ends of the elastic ring and on each of the protrusions of the outer surface of the elastic ring, the chamfer from the opposite end of the elastic ring allows additional lubricant overflow through the corresponding protrusion at the point of its punching and thereby press the elastic ring with the opposite end from the chamfer to the adjacent part. In this case, the alternation of the projections of the inner surface with the projections of the outer surface forces the lubricant to flow from one end to the other when rolling the punching point around the circumference behind the rotor. This increases the number of leakages and the flow path of the lubricant in the hydrodynamic damper, and also creates additional resistance to them in the form of friction, which increases the damping effect, reduces the overall level of vibrations and increases the resource of the turbomachine as a whole.
Выполнение перехода от любого выступа по всей его длине к кольцу в виде скругления снижает концентрацию напряжений, возникающих вокруг выступа, в области которого действует сила с ротора турбомашины при ее работе, что увеличивает ресурс упругого кольца и турбомашины в целом.The transition from any projection along its entire length to the ring in the form of a rounding reduces the concentration of stresses arising around the projection, in the area of which the force from the turbomachine rotor acts during its operation, which increases the resource of the elastic ring and the turbomachine as a whole.
Выполнение на каждом из выступов внешней поверхности упругого кольца и отдельно на каждом из выступов внутренней поверхности упругого кольца поочередно одной и двух окружных канавок глубиной не более высоты выступа, а в промежутке между каждыми близлежащими выступами выполнены минимум два сквозных отверстия, смещенных друг относительно друга в окружном направлении и расположенных на удалении от зоны влияния изгибных напряжений в упругом кольце, позволяет увеличить количество перетечек и путь течения смазки в гидродинамическом демпфере, а также создает им дополнительное сопротивление в виде трения, что увеличивает эффект демпфирования, снижает общий уровень вибраций и увеличивает ресурс турбомашины в целом.Execution on each of the protrusions of the outer surface of the elastic ring and separately on each of the protrusions of the inner surface of the elastic ring alternately of one and two circumferential grooves with a depth not exceeding the height of the protrusion, and in the interval between each adjacent protrusions at least two through holes are made, offset relative to each other in the circumferential direction and located at a distance from the zone of influence of bending stresses in the elastic ring, allows you to increase the number of overflows and the path of lubricant flow in the hydrodynamic damper, and also creates additional resistance to them in the form of friction, which increases the damping effect, reduces the overall level of vibrations and increases the resource of the turbomachine in the whole.
Кроме того, выполнение окружных канавок таким образом, что одна или две окружные канавки каждого из выступов равноудалены от торцов упругого кольца, позволяет максимально увеличить смещение между окружными перетечками в гидродинамическом демпфере, что увеличивает путь течения смазки при продавливании и снижает общий уровень вибраций и увеличивает ресурс турбомашины в целом.In addition, making the circumferential grooves in such a way that one or two circumferential grooves of each of the protrusions are equidistant from the ends of the elastic ring allows maximizing the displacement between circumferential overflows in the hydrodynamic damper, which increases the lubricant flow path during punching and reduces the overall level of vibrations and increases the resource turbomachines in general.
Кроме того, выполнение между каждыми соседними выступами по два сквозных отверстия, смещенных от уровня пары окружных канавок, позволяет увеличить путь течения смазки между окружными и радиальными перетечками при продавливании, что увеличивает эффект демпфирования, снижает общий уровень вибраций и увеличивает ресурс турбомашины в целом.In addition, the implementation of two through holes between each adjacent protrusions, offset from the level of a pair of circumferential grooves, makes it possible to increase the lubricant flow path between the circumferential and radial overflows during punching, which increases the damping effect, reduces the overall level of vibrations and increases the resource of the turbomachine as a whole.
Кроме того, выполнение окружных канавок таким образом, что площадь поперечного сечения одной окружной канавки на выступе соразмерна с суммарной площадью поперечных сечений двух окружных канавок на выступе, позволяет избегать ситуации запирания смазки выступом, что может привести к недостаточному количеству смазки за выступом, что снижает эффект демпфирования, а также к перегреву смазки перед выступом, что может привести к ее коксованию, что будет снижать суммарную площадь возможных перетечек при продавливании и, как следствие, приведет к снижению эффекта демпфирования с увеличением наработки турбомашины. Поэтому оговоренное конструктивное решение обеспечивает увеличение эффекта демпфирования, снижает общий уровень вибраций и увеличивает ресурс турбомашины в целом.In addition, the design of the circumferential grooves in such a way that the cross-sectional area of one circumferential groove on the protrusion is commensurate with the total cross-sectional area of the two circumferential grooves on the protrusion, allows you to avoid the situation of locking the grease with the protrusion, which can lead to insufficient lubricant behind the protrusion, which reduces the effect damping, as well as overheating of the lubricant in front of the protrusion, which can lead to its coking, which will reduce the total area of possible leakages during punching and, as a consequence, will lead to a decrease in the damping effect with an increase in the operating time of the turbomachine. Therefore, the specified design solution provides an increase in the damping effect, reduces the overall vibration level and increases the resource of the turbomachine as a whole.
Кроме того, выполнение во внутреннем корпусе с противоположных сторон от упругого кольца минимум по одному отверстию для подвода масла в полость под давлением и слива масла из полости позволяет обеспечить постоянное присутствие смазки в месте ее продавливания, что обеспечивает увеличение эффекта демпфирования, снижает общий уровень вибраций и увеличивает ресурс турбомашины в целом.In addition, the implementation of at least one hole in the inner housing on opposite sides of the elastic ring for supplying oil to the cavity under pressure and draining oil from the cavity makes it possible to ensure the constant presence of lubricant at the point of its punching, which provides an increase in the damping effect, reduces the overall level of vibrations and increases the resource of the turbomachine as a whole.
Сущность настоящего изобретения поясняется чертежами.The essence of the present invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 представлен продольный разрез упругодемпферной опоры с гидродинамическим демпфером ротора турбомашины, а именно, опоры компрессора высокого давления.FIG. 1 shows a longitudinal section of an elastic damper support with a hydrodynamic damper of a turbomachine rotor, namely, a high-pressure compressor support.
На фиг. 2 представлен вариант конструкции упругого кольца гидродинамического демпфера.FIG. 2 shows a design variant of the elastic ring of the hydrodynamic damper.
На фиг. 3 представлен разрез А-А упругого кольца гидродинамического демпфера.FIG. 3 shows a section A-A of the elastic ring of the hydrodynamic damper.
На фиг. 4 представлен разрез Б-Б упругого кольца гидродинамического демпфера.FIG. 4 shows a section B-B of the elastic ring of the hydrodynamic damper.
На фиг. 5 представлен продольный разрез внутреннего корпуса в месте установки штифта, исключающего проворот упругого кольца при работе турбомашины.FIG. 5 shows a longitudinal section of the inner body at the location of the pin, which prevents the elastic ring from rotating during the operation of the turbomachine.
В частном случае реализации гидродинамический демпфер упругодемпферной опоры ротора турбомашины содержит корпус 1 и внутренний корпус 2, образующие между собой зазор 3 (фиг. 1). Со стороны данного зазора 3 на корпусе 1 выполнена несквозная цилиндрическая внутренняя проточка 4 и на внутреннем корпусе 2 выполнена несквозная цилиндрическая наружная проточка 5 под установку упругого кольца 6, образующие полость 7. На внутреннем корпусе 2 с двух сторон от полости 7 выполнены проточки 8 под установку кольцевых уплотнительных эластичных элементов 9, герметизирующих полость 7. Притом во внутреннем корпусе 2 выполнено радиальное отверстие 10 в полость 7 для установки штифта 11, выступающего в последнюю (фиг. 5) и исключающего возможность проворота упругого кольца 6 в процессе работы турбомашины. Также во внутреннем корпусе 2 выполнены одно сквозное отверстие 12 для подвода смазки в полость 7 под давлением и сквозное сливное отверстие 13 для отвода смазки из гидродинамического демпфера (фиг. 1). Смазкой в последнем может являться любое масло из номенклатуры масел, применяемых для уменьшения трения в подшипниках качения или скольжения в турбомашиностроении.In a particular case of implementation, the hydrodynamic damper of the elastic damper support of the rotor of the turbomachine contains a
Упругое кольцо 6 содержит по десять равномерно чередующиеся друг с другом в окружном направлении выступов 14 наружной поверхности и выступов 15 внутренней поверхности, которые выполнены во всю ширину упругого кольца 6. При этом со стороны одного из его торцов на уровне одного из выступов 14 наружной поверхности упругого кольца 6 выполнен сквозной радиальный паз 16, сопоставимый по своей ширине с размером выступающей в полость 7 части штифта 11. Переходы от каждого из выступов 14 и 15 к основной части упругого кольца 6 в окружном направлении выполнены в виде радиусов скругления 17. Также со стороны торца упругого кольца 6, где расположен радиальный паз 16, на каждом из выступов 14 наружной поверхности выполнена фаска 18. На них же поочередно выполнены одна окружная канавка 19 и две окружные канавки 20. Со стороны противоположного от паза 16 торца на каждом из выступов 15 внутренней поверхности также выполнена фаска 21. И аналогичным образом поочередно одна окружная канавка 22 и две окружные канавки 23. Все окружные канавки (19, 20, 22, 23) выполнены равноудаленными от торцов упругого кольца 6 и так, что их глубина не превышает высоту соответствующих им выступов 14 наружной поверхности и выступов 15 внутренней поверхности упругого кольца 6. А площадь поперечного сечения каждой одинарной канавки (19, 22) сопоставима с площадью поперечного сечения двух парных окружных канавок (20, 23). При этом на упругом кольце 6 в промежутке между каждыми соседними выступом 14 наружной поверхности и выступом 15 внутренней поверхности выполнены два радиальных отверстия 24, смещенные в окружном направлении друг относительно друга.The
Притом на внутреннем корпусе 2 в области полости 7 выполнен фланец 25 для непосредственного соединения с подшипником опоры ротора.Moreover, a
Сборка гидродинамического демпфера опоры ротора турбомашины осуществляется в следующем порядке.The assembly of the hydrodynamic damper of the turbomachine rotor support is carried out in the following order.
На внутренний корпус 2 последовательно устанавливают штифт 11, упругое кольцо 6, кольцевые уплотнительные эластичные элементы 9. После чего заводят внутренний корпус 2 в корпус 1 и фиксируют на последнем.A
Гидродинамический демпфер опоры ротора турбомашины работает следующим образом.The hydrodynamic damper of the turbomachine rotor support works as follows.
В процессе работы в гидродинамический демпфер подается масло под давлением через отверстие 12 в полость 7. Это необходимо для постоянного присутствия масла в полости 7 вокруг упругого кольца 6. Под действием радиальных усилий с ротора, приходящих на фланец 25, внутренний корпус 2 перемещается относительно корпуса 1, изменяя зазор 3 и форму упругого кольца 6, что приводит к продавливанию масла через окружные канавки (19, 20, 22, 23), фаски (18, 21), радиальные отверстия 24 и другие существующие зазоры в гидродинамическом демпфере. За счет вязкого трения в смазке при его продавливании происходит демпфирование усилия с ротора. Это приводит к нагреву масла, которое отводится из гидродинамического демпфера через сливное отверстие 13.During operation, oil under pressure is supplied to the hydrodynamic damper through the
Применение изобретения позволяет за счет своих конструктивных особенностей, а именно, конструкции упругого кольца 6 и правильной организации подвода и прокачки масла через гидродинамический демпфер, эффективно демпфировать нагрузки с ротора, чем достигается снижение общего уровня вибраций и увеличивается ресурс турбомашины в целом.The use of the invention allows due to its design features, namely, the design of the
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020118694A RU2741824C1 (en) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | Hydrodynamic damper of bearing support of turbomachine rotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020118694A RU2741824C1 (en) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | Hydrodynamic damper of bearing support of turbomachine rotor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2741824C1 true RU2741824C1 (en) | 2021-01-28 |
Family
ID=74554438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020118694A RU2741824C1 (en) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | Hydrodynamic damper of bearing support of turbomachine rotor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2741824C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3908965A1 (en) * | 1989-03-18 | 1990-09-20 | Freudenberg Carl Fa | Propeller shaft bearing |
| JPH084761A (en) * | 1994-06-16 | 1996-01-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Damper for bearing |
| SU860566A1 (en) * | 1979-07-09 | 2001-03-20 | И.Д. Эскин | HYDRODYNAMIC DAMPER |
| RU2672516C1 (en) * | 2017-12-18 | 2018-11-15 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Elastic rolling bearing support of high speed rotor |
-
2020
- 2020-06-05 RU RU2020118694A patent/RU2741824C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU860566A1 (en) * | 1979-07-09 | 2001-03-20 | И.Д. Эскин | HYDRODYNAMIC DAMPER |
| DE3908965A1 (en) * | 1989-03-18 | 1990-09-20 | Freudenberg Carl Fa | Propeller shaft bearing |
| JPH084761A (en) * | 1994-06-16 | 1996-01-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Damper for bearing |
| RU2672516C1 (en) * | 2017-12-18 | 2018-11-15 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Elastic rolling bearing support of high speed rotor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2010319521B2 (en) | Flooded bearing isolator | |
| CN101925766B (en) | Seal assembly | |
| RU2350795C1 (en) | Multi-leaf gas-dynamic bearing | |
| RU2012127401A (en) | BEARING SYSTEM AND BEARING ELEMENT FOR BEARING SYSTEM | |
| JP2008138779A (en) | Shaft supporting device and preload method for cylindrical roller bearing | |
| US9920666B2 (en) | Vane oil pump | |
| SU1828527A3 (en) | Device for limiting supply of lubricant through coaxial passage of revolving shaft | |
| RU2741824C1 (en) | Hydrodynamic damper of bearing support of turbomachine rotor | |
| RU2572444C1 (en) | Elastic deformation support of rotor of turbine machine with damper with throttle grooves | |
| JP4507915B2 (en) | Split bearing | |
| US9739357B2 (en) | Hydrostatic thrust bearing | |
| CN111148912A (en) | Bearing assembly | |
| RU2598924C1 (en) | Resilient damping support | |
| JP2015064056A (en) | Retainer for ball bearing, and ball bearing | |
| RU2406890C1 (en) | Elastic-damping segment friction bearing | |
| US20180031041A1 (en) | Low creep bearing and method for installing in supercharger | |
| RU183419U1 (en) | Turbomachine seal | |
| RU60154U1 (en) | SHAFT FASTENING UNIT FOR OIL BEARINGS ON THE SHAFT | |
| RU2627236C2 (en) | Gasket, engine (versions) and automobile | |
| RU2666108C1 (en) | Turbomachine with grease lubricant rotor support | |
| RU2751370C1 (en) | Internal combustion engine connecting rod piston head bushing | |
| RU2660107C1 (en) | Turbomachine rotor elastic damper support | |
| RU37401U1 (en) | ELASTIC DAMPING ROTOR SUPPORT | |
| US20190271358A1 (en) | Bearing cage including hydrodynamic feature | |
| US9752574B2 (en) | Rinsing arrangement for tribological contact areas and rotary vane pump with such an arrangement |