[發(fā)明專利]使用板簧的橫向振動(dòng)隔離器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 94108364.0
• 申請(qǐng)日: 1994-07-07
• 公開（公告）號(hào): CN1043586C
• 公開（公告）日: 1999-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 諸良圭;金鐘壽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 韓國機(jī)械研究院
• 主分類號(hào): F16F13/02
• 分類號(hào): F16F13/02;F16F15/06;F16C27/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王兆先,楊松齡

本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)軸的橫向振動(dòng)隔離器。

在許多旋轉(zhuǎn)型機(jī)械中，軸是由滾動(dòng)接觸軸承支承的。由于有可能使?jié)L動(dòng)接觸軸承實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化從而能大規(guī)模地生產(chǎn)，所以它們的造價(jià)很低，普遍地被用于工業(yè)中。但是它們的主要缺點(diǎn)是它們?nèi)鄙贉p振力。為了緩和這一缺陷，采用了擠壓膜減振器以便為它們?cè)鎏肀匾念~外減振力。擠壓膜減振器由外和內(nèi)圓形元件及位于兩者之間的薄的流體膜組成。不過，與軸頸軸承不同，其內(nèi)圓形元件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于在薄的流體膜中產(chǎn)生的熱，擠壓膜減振器需要一個(gè)油循環(huán)系統(tǒng)。油循環(huán)系統(tǒng)要求有油的供應(yīng)，抽取和過濾裝置。因此使擠壓膜減振器實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和大規(guī)模生產(chǎn)是困難的。它們的裝配也是不容易的。

在旋轉(zhuǎn)型機(jī)械的設(shè)計(jì)中，分析該系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性是很重要的。為了獲得較大的穩(wěn)定系數(shù)，即根據(jù)操作速度與臨界速度偏離的程度來估計(jì)的穩(wěn)定系數(shù)，進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)軸或支承軸承的剛度調(diào)節(jié)試驗(yàn)。由于旋轉(zhuǎn)軸的剛度調(diào)節(jié)不易進(jìn)行，都愿意進(jìn)行支承軸承的剛度調(diào)節(jié)。但是要控制滾動(dòng)接觸軸承的剛度并不容易。擠壓膜減振器只引入了減振力，使得控制它們的剛度同樣困難。此外，擠壓膜減振器的動(dòng)態(tài)特性是非線性的，它們的減振力會(huì)不正常地突然減少。但是本發(fā)明橫向振動(dòng)隔離器的剛度和減振力是容易控制的。它們的動(dòng)態(tài)特性是線性的。

本發(fā)明使用板簧的橫向振動(dòng)隔離器的目的在于克服傳統(tǒng)的擠壓膜減振器的上述缺點(diǎn)。使用本發(fā)明的隔離器，剛度和減振力都容易控制。它們不需要任何輔助部件或裝置，因而有可能使它們實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。它們還可能有效地被用來控制在高溫環(huán)境中的非轉(zhuǎn)動(dòng)型結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，例如電力或化工廠的管道系統(tǒng)。由于本發(fā)明隔離器的結(jié)構(gòu)小巧，它們的安裝工作可以很快完成。

本發(fā)明橫向振動(dòng)隔離器也可以用于如管子之類的非旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。例如，發(fā)電廠或化工廠具有很多管道系統(tǒng)。當(dāng)熱的流體流入管道內(nèi)時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生振動(dòng)。為了控制管子的振動(dòng)可以使用由鋼質(zhì)盤簧構(gòu)成的加勁件。但是它們的減振力極小。由于熱流體的高溫，橡膠加勁件是不能使用的。本發(fā)明橫向振動(dòng)隔離器可以用在高溫環(huán)境中并且具有很強(qiáng)的減振力。

使用板簧的振動(dòng)隔離器是在二次大戰(zhàn)期間首先由一個(gè)奧地利人Geislinger博士發(fā)明來用于控制扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的。使用板簧的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)隔離器用于內(nèi)燃機(jī)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)減振器和連接器。它們的性能經(jīng)過自它們被首次發(fā)明以來近35年的全球應(yīng)用已完全確立和證實(shí)。

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作詳細(xì)說明，其中：

圖1是本發(fā)明的內(nèi)部截面圖。

圖2是本發(fā)明的側(cè)視截面圖。

圖3是配有滾動(dòng)接觸軸承的本發(fā)明隔離器。

圖1至3中的部件名稱如下：

1：內(nèi)環(huán)????????7：油槽

2：外環(huán)????????8：油流間隙

3：板簧????????9：密封元件

4：中間件??????10：夾緊元件

5：內(nèi)流體空間??11：油饋入孔

6：蓋

如圖1和2所示，本發(fā)明橫向振動(dòng)隔離器由多個(gè)板簧疊板及其間的流體所構(gòu)成。內(nèi)環(huán)由裝置在圓周上的板簧彈性地支承著。支承力由板簧的數(shù)量，幾何尺寸(即厚度、寬度和長度)和材料，以及板簧疊板的數(shù)量所決定。由于它的彈性支承力是可以控制的，因而安裝在本發(fā)明振動(dòng)隔離器上的機(jī)械的臨界速度也可以很快地被控制。當(dāng)臨界速度是可控制的時(shí)候，機(jī)械的穩(wěn)定性可以通過使臨界速度與操作速度偏離的方式得到提高。

圖1中內(nèi)環(huán)的相對(duì)移動(dòng)造成內(nèi)流體空間的容積變化和流體穿過圖2中油槽(7)流動(dòng)，因而產(chǎn)生減振力。減振力可以由流體的粘滯度，摩擦系數(shù)和油槽的大小來控制。在本發(fā)明橫向振動(dòng)隔離器中，在支承位置處的剛度和減振力是容易控制的，并可獲得一個(gè)較大的減振力。理論分析的結(jié)果顯示出本發(fā)明隔離器的減振力等于或大于擠壓膜減振器和液膜軸承的減振力。還顯示出在垂直方向上剛度和減振力不存在交叉耦合關(guān)系。不存在交叉耦合關(guān)系就是意味著本發(fā)明隔離器的穩(wěn)定動(dòng)態(tài)特性。

如圖2中所示，內(nèi)流體空間很大并為蓋和密封元件所密封，因而不再需要額外的油循環(huán)系統(tǒng)。因此，本發(fā)明隔離器的標(biāo)準(zhǔn)化和大規(guī)模生產(chǎn)就成為可能了。

一個(gè)典型的例子顯示在圖3中，其中本發(fā)明隔離器配置有一個(gè)滾動(dòng)接觸軸承。雖然本發(fā)明隔離器通常配置有滾動(dòng)接觸軸承，但它本身也可以單獨(dú)用作一種液膜軸承。當(dāng)圖1中的內(nèi)環(huán)或軸開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在內(nèi)環(huán)和板簧之間會(huì)產(chǎn)生流體動(dòng)力壓力，因此，生成的潤滑液膜將它們彼此分開。同時(shí)使用潤滑液膜和板簧的軸承，如圖3中所示，具有較大的減振力和良好的振動(dòng)特性。在本發(fā)明隔離器中不會(huì)發(fā)生在某些液膜軸承中出現(xiàn)的一種典型不穩(wěn)定型的油旋渦。