[發(fā)明專(zhuān)利]混合式阻尼器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310165332.0
• 申請(qǐng)日: 2013-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103307101A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周瑾;張發(fā)品;徐龍祥;金超武;吉敏來(lái)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F16C27/04
• 分類(lèi)號(hào): F16C27/04
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種混合式阻尼器，應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)等由滾動(dòng)軸承支承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)控制裝置中。

背景技術(shù)

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械中使用滾動(dòng)軸承作為支承，由于自身所能提供的阻尼很小，不利于減振。為保證航空發(fā)動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，目前廣泛使用擠壓油膜阻尼SFD（Squeeze?Film?Damper）軸承技術(shù)減振。由于SFD的動(dòng)力特性不能進(jìn)行主動(dòng)控制，且在設(shè)計(jì)或加工不當(dāng)?shù)那闆r下，會(huì)出現(xiàn)油膜剛度的高度非線性，導(dǎo)致雙穩(wěn)態(tài)、鎖死和非協(xié)調(diào)進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象，致使轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)過(guò)大甚至碰摩、疲勞，限制了SFD的適用范圍。

因此，確有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)以解決現(xiàn)有技術(shù)之不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種新型混合式阻尼器，進(jìn)行航空發(fā)動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)控制，該種混合式阻尼器可以彌補(bǔ)擠壓油膜阻尼器的不足，提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子的振動(dòng)控制的可靠性。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種混合式阻尼器，其包括有機(jī)座、轉(zhuǎn)子、支承所述轉(zhuǎn)子的滾動(dòng)軸承及支承所述滾動(dòng)軸承的鼠籠式彈性支承，其中鼠籠式彈性支承采用折返式結(jié)構(gòu)，并直接固定在機(jī)座上，本發(fā)明混合式阻尼器還包括有設(shè)置在鼠籠式彈性支承內(nèi)、外環(huán)之間的金屬橡膠環(huán)，以及設(shè)置在所述鼠籠式彈性支承與機(jī)座之間的電磁阻尼器。

所述電磁阻尼器包括有電磁阻尼器硅鋼片定子、繞于電磁阻尼器硅鋼片定子上的電磁阻尼器線圈及電磁阻尼器硅鋼片組。

所述電磁阻尼器硅鋼片組套裝于所述鼠籠式彈性支承上，且所述電磁阻尼器硅鋼片組的一側(cè)由與鼠籠式彈性支承過(guò)盈配合的銅環(huán)固定。

所述混合式阻尼器還包括有傳感器支架及將所述傳感器支架固定于所述電磁阻尼器左側(cè)的傳感器壓蓋，所述電磁阻尼器固定于所述機(jī)座和傳感器支架之間。

所述電磁阻尼器采用8極式，且所述8個(gè)磁極沿所述轉(zhuǎn)子軸向布置。

所述傳感器支架上沿水平和垂直方向均布安裝有4個(gè)用以檢測(cè)由于轉(zhuǎn)子的振動(dòng)而引起的鼠籠式彈性支承沿水平和垂直方向振動(dòng)位移的變化的徑向位移傳感器。

所述滾動(dòng)軸承支承于所述鼠籠式彈性支承上。

所述滾動(dòng)軸承的外側(cè)設(shè)置有軸承端蓋，所述軸承端蓋與傳感器壓蓋之間設(shè)置有用于調(diào)整所述滾動(dòng)軸承的軸向游隙的墊片。

所述轉(zhuǎn)子由滾動(dòng)軸承內(nèi)圈定位。

本發(fā)明具有如下有益效果:?

(1).克服單獨(dú)使用滾動(dòng)軸承時(shí)剛度大、阻尼小，轉(zhuǎn)子很難跨越臨界轉(zhuǎn)速且振動(dòng)劇烈的缺點(diǎn)；

(2).避免使用擠壓油膜阻尼器時(shí)存在油液老化，工作狀態(tài)與溫度和頻率有關(guān)的缺點(diǎn)；

(3).彌補(bǔ)電磁阻尼器直接作用在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)時(shí)剛度、阻尼不足，無(wú)法控制大的沖擊振動(dòng)等問(wèn)題；

(4).由金屬橡膠環(huán)提供主要的阻尼，電磁阻尼器僅需提供可調(diào)的阻尼，有利于減小阻尼器的整體尺寸，適合輕質(zhì)、高速轉(zhuǎn)子的需要；

(5).可在高溫、高壓、高真空、超低溫等特殊工作環(huán)境或條件下工作。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明混合式阻尼器中電磁阻尼器通過(guò)彈性支承作用在滾動(dòng)軸承上的示意圖。

圖2為圖1中所示的電磁阻尼器的磁路示意圖。

圖3為本發(fā)明混合式阻尼器的工作原理圖。

其中：

1-機(jī)座、2-鼠籠式彈性支承、3-右端蓋、4-滾動(dòng)軸承、5-金屬橡膠環(huán)、6-電磁阻尼器線圈、7-電磁阻尼器硅鋼片定子、8-傳感器壓蓋、9-墊片、10-傳感器支架、11-軸承端蓋、12-密封圈、13-轉(zhuǎn)子、14-徑向位移傳感器、15-銅環(huán)、16-電磁阻尼器硅鋼片組、17-壓圈。。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖2并結(jié)合圖3所示，本發(fā)明混合式阻尼器包括機(jī)座1、轉(zhuǎn)子13、支承所述轉(zhuǎn)子13的滾動(dòng)軸承4以及支承所述滾動(dòng)軸承4的折返式鼠籠式彈性支承2，其中轉(zhuǎn)子13由滾動(dòng)軸承4內(nèi)圈定位。本發(fā)明混合式阻尼器還包括有內(nèi)嵌在折返式鼠籠式彈性支承2的內(nèi)、外環(huán)之間的金屬橡膠環(huán)5作為金屬橡膠阻尼器，滾動(dòng)軸承4支承在含金屬橡膠環(huán)5的鼠籠式彈性支承2上，同時(shí)在鼠籠式彈性支承2與機(jī)座1之間設(shè)置有電磁阻尼器。所述電磁阻尼器通過(guò)電磁阻尼器硅鋼片定子7上繞有電磁阻尼器線圈6，與電磁阻尼器硅鋼片組16一起組成，并固定在機(jī)座1與傳感器支架10之間。電磁阻尼器采用8極式，且8個(gè)磁極沿轉(zhuǎn)子13周向布置，其磁路示意圖如圖2所示。