[發(fā)明專利]一種偏心自適應(yīng)調(diào)節(jié)的密封阻尼減振裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610279666.4
• 申請日: 2016-04-28
• 公開（公告）號: CN105952833B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何立東;涂霆;李寬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號: F16F9/53
• 分類號: F16F9/53
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11203
• 代理人: 沈波

1.一種偏心自適應(yīng)調(diào)節(jié)的密封阻尼減振裝置，其特征在于：該偏心自適應(yīng)調(diào)節(jié)的密封阻尼減振裝置包括信號檢測分析系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)，

所述信號檢測分析系統(tǒng)由電渦流位移傳感器(14)、激光測速儀(13)、信號調(diào)理模塊(17)、數(shù)據(jù)采集卡(18)、計算機(jī)(19)；計算機(jī)(19)上安裝有轉(zhuǎn)速與振動分析軟件，電渦流位移傳感器(14)和激光測速儀(13)安裝于轉(zhuǎn)軸(12)上，兩者實(shí)時將振動信號(16)和轉(zhuǎn)速信號(15)轉(zhuǎn)化為電信號，通過接線接入信號調(diào)理模塊(17)進(jìn)行整流、濾波、放大后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集卡(18)，經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡(18)模數(shù)轉(zhuǎn)換為計算機(jī)能識別的數(shù)字信號，再把信號接入計算機(jī)(19)并由分析軟件計算與分析獲得轉(zhuǎn)速、振幅與頻譜振動參數(shù)；控制系統(tǒng)包括振動控制軟件和模擬輸出模塊(21)；

所述振動控制軟件能根據(jù)轉(zhuǎn)速、振幅與頻譜振動參數(shù)，并結(jié)合轉(zhuǎn)子密封系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、密封類型和尺寸及密封靜子(2)外側(cè)的磁流變液阻尼器結(jié)構(gòu)參數(shù)，計算獲得所需阻尼力的大小，并實(shí)時輸出控制信號(20)，傳遞給模擬輸出模塊(21)，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換成模擬信號，傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)；

所述執(zhí)行系統(tǒng)由偏心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和磁流變液阻尼器組成；偏心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)置于磁流變液阻尼器內(nèi)側(cè)，主要由密封靜子(2)、動剪切片(4)、定位套筒(9)和彈簧(8)組成，其中彈簧(8)提供系統(tǒng)剛度K；磁流變液阻尼器由動剪切片(4)、靜剪切片(3)、定位套筒(9)、磁流變液(23)、線圈繞筒(5)、線圈(10)、外筒(11)和端蓋(7)組成，其中磁流變液(23)提供系統(tǒng)阻尼C；偏心調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和磁流變阻尼器零部件的直徑均由小到大，由內(nèi)而外套接安裝，順序?yàn)椋好芊忪o子(2)與轉(zhuǎn)軸(12)形成密封間隙，動剪切片(4)通過定位套筒(9)依次套于密封靜子(2)外側(cè)，組成磁流變液阻尼器的運(yùn)動部分；靜剪切片(3)通過定位套筒(9)定距，依次套于線圈繞筒(5)的內(nèi)壁，線圈(10)繞在線圈繞筒(5)外側(cè)，套于外筒(11)內(nèi)部，外筒(11)則與機(jī)器殼體固定連接，組成磁流變液阻尼器的靜定部分；磁流變液阻尼器的動靜兩部分之間徑向設(shè)有一定距離的間隙，通過彈簧(8)連接，連接部位為動靜兩部分的定位套筒(9)，彈簧(8)的數(shù)量是4個到8個，周向均勻布置，組成偏心調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)；同時，動靜兩部分之間的間隙中充滿磁流變液(23)，彈簧浸沒在磁流變液(23)中；最后，端蓋(7)通過螺釘(6)與外筒(11)固定，壓緊磁流變液阻尼器零部件，密封靜子(2)則通過O型圈(1)分別與端蓋(7)和外筒(11)連接，組成完整的偏心調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)與磁流變阻尼器；轉(zhuǎn)子偏心時，密封間隙周向壓力分布不均，產(chǎn)生的流體激振力作用于密封靜子(2)上；由于密封靜子(2)周向布置有彈簧(8)，能沿密封激振力作用方向產(chǎn)生徑向移動，從而實(shí)時自適應(yīng)調(diào)節(jié)，減小轉(zhuǎn)子偏心量；同時密封靜子(2)也帶動動剪切片(4)在磁流變液(23)中做剪切運(yùn)動，產(chǎn)生的阻尼力消耗密封間隙不穩(wěn)定能量，從而減小作用于轉(zhuǎn)軸的流體激振力；通過以上兩種方式來達(dá)到減小轉(zhuǎn)子密封系統(tǒng)振動的目的；

信號檢測分析與控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)形成一個閉環(huán)的負(fù)反饋控制回路，實(shí)時監(jiān)測與控制轉(zhuǎn)子的振動，保證密封轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定安全工作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏心自適應(yīng)調(diào)節(jié)的密封阻尼減振裝置，其特征在于：旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子在工作中因各種原因產(chǎn)生偏心，從而使密封間隙周向壓力分布不均，產(chǎn)生不穩(wěn)定的橫向激振力，發(fā)生流體自激振動；通過所設(shè)計的偏心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以自適應(yīng)調(diào)節(jié)減小轉(zhuǎn)子偏心，磁流變液阻尼器可以消耗密封間隙內(nèi)流體不穩(wěn)定能量，減小密封力對轉(zhuǎn)子的作用，增強(qiáng)轉(zhuǎn)子密封系統(tǒng)的抗干擾能力，提高其穩(wěn)定性裕度。