Упругодемпферная опора с регулируемой жёсткостью Российский патент 2017 года по МПК F01D25/16 

Описание патента на изобретение RU2623703C1

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции упругих опор с изменяемой податливостью, применяемых в стендовых динамических испытаниях роторов турбомашин.

В качестве наиболее близкого аналога выбрана упругодемпферная опора роторной турбомашины, содержащая подшипник, установленный на валу, статорный элемент, разрезную втулку и закрепленную на наружном кольце подшипника обечайку.

/RU 2303143, F01D 25/16, 20.07.2007/ - прототип.

Недостатками известной опоры является обязательное приложение осевой нагрузки к валу и, как следствие, к разрезной втулке для ступенчатого изменения податливости в работе, а также применение в опоре только радиально-упорного подшипника.

Задачей заявленного изобретения является реализация упругодемпферной опоры стенда со ступенчато изменяемой податливостью без приложения осевой силы к валу и возможностью установки радиального подшипника.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленного устройства, является скачкообразное изменение жесткости упругодемпферной опоры путем перемещения подвижного элемента при проведении испытаний, изменение амплитудно-частотной характеристики ротора, обеспечение его постоянной работы на некритических частотах вращения и снижение вибрации оборудования стенда и ротора.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что упругодемпферная опора с регулируемой жесткостью, содержащая подшипник, установленный на валу, статорный элемент и закрепленную на наружном кольце подшипника обечайку, соединенную со статорным элементом посредством разрезной втулки, по предложению содержит подвижную втулку, соединенную со статорным элементом и расположенную между обечайкой и статорным элементом с возможностью одновременного контактирования с обечайкой и разрезной втулкой при смещении подвижной втулки посредством привода вдоль продольной оси опоры, при этом подвижная втулка образует с обечайкой демпфирующую полость, ограниченную уплотнениями.

Сущность настоящего изобретения поясняется фигурами 1, 2.

На фиг. 1 представлен продольный разрез нежесткой опоры, в положении подвижной втулки, одновременно неконтактирующей с обечайкой и разрезной втулкой.

На фиг. 2 представлен продольный разрез жесткой опоры, в положении подвижной втулки, одновременно контактирующей с обечайкой и статорным элементом.

Упругодемпферная опора с регулируемой жесткостью (фиг. 1) содержит подшипник 1, установленный на валу 2, статорный элемент 3, обечайку 4, закрепленную на наружном кольце подшипника 1 и соединенную со статорным элементом 3, через разрезную втулку 5 и подвижную втулку 6, расположенную между статорным элементом 3 и обечайкой 4. Подвижная втулка 6 образует с обечайкой 4 демпфирующую полость 8, ограниченную уплотнениями 9. При этом подвижная втулка 6 выполнена с возможностью посредством привода 7 смещаться вдоль продольной оси опоры и в определенном положении одновременно контактировать с разрезной втулкой 5 до прорезей и обечайкой 4. Для обеспечения лучшего контакта в работе обечайка 4 может быть снабжена специальным элементом, в частности выступами, поясками и т.д., а подвижная втулка 6 специальными заходами в области контакта.

В случае одновременного контакта подвижной втулки 6 с разрезной втулкой 5 и обечайкой 4 из силовой связи между валом 2 и статорным элементом 3 исключается податливая разрезная втулка 5, при этом опора имеет максимальную жесткость (фиг. 2). Иначе разрезная втулка 5 входит в силовую связь и опора имеет минимальную жесткость (фиг. 1).

Упругодемпферная опора работает следующим образом:

В процессе работы нагрузки с вала 2 передаются на статорный элемент 3 через подшипник 1, обечайку 4 и разрезную втулку 5. Подвижная втулка 6 при этом имеет жесткую радиальную связь со статорным элементом 3, образует с обечайкой 4 демпфирующую полость и не контактирует с разрезной втулкой (фиг. 1). При прохождении валом 2 критической частоты вращения подвижная втулка 6 смещается посредством привода 7 и начинает одновременно контактировать с обечайкой 4 и разрезной втулкой 5 (фиг. 2), исключая последнюю из силовой связи между валом 2 и статорным элементом 3. При этом изменяется амплитудно-частотная характеристика вала 2. При прохождении валом критической частоты вращения подвижная втулка 6 возвращается в исходное положение, что обеспечивает постоянную работу вала 2 на некритических частотах вращения и снижение вибрации оборудования стенда.

Сборка опоры осуществляется в следующем порядке.

На обечайку 4 устанавливают подшипник 1, разрезную втулку 5. Закрепляют их на статорном элементе, после чего устанавливают подвижную втулку 6 и привод 7. В частном случае реализации привод 7 выполнен в виде реечного механизма. После чего в подшипник 1 заводят вал 2.

Применение изобретения позволяет ступенчато изменять податливость опоры без приложения осевой силы к валу и устанавливать в опору, в том числе и радиальные подшипники.

Похожие патенты RU2623703C1

название год авторы номер документа
УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА РОТОРНОЙ МАШИНЫ 2005
  • Кикоть Николай Владимирович
  • Терешко Антон Герольдович
  • Фомин Вячеслав Николаевич
RU2303143C1
УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА С РЕГУЛИРУЕМОЙ ЖЕСТКОСТЬЮ 2016
  • Гусенко Сергей Михайлович
  • Райков Юрий Васильевич
  • Терешко Антон Герольдович
RU2634512C1
УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ 2014
  • Еричев Дмитрий Юрьевич
  • Заваруев Сергей Александрович
  • Кикоть Николай Владимирович
  • Кикоть Наталья Юрьевна
RU2563952C1
УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ 2013
  • Гусенко Сергей Михайлович
  • Макарычев Антон Сергеевич
  • Терешко Антон Герольдович
RU2525373C1
УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА РОТОРНОЙ МАШИНЫ 2007
  • Кикоть Николай Владимирович
  • Леонтьев Михаил Константинович
  • Фомина Ольга Николаевна
RU2365766C1
УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ 2013
  • Гусенко Сергей Михайлович
  • Заваруев Сергей Александрович
  • Терешко Антон Герольдович
RU2514527C1
УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ 2013
  • Гусенко Сергей Михайлович
  • Донцов Сергей Николаевич
  • Терешко Антон Герольдович
RU2539909C1
УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА РОТОРА ТЯЖЕЛОЙ ТУРБОМАШИНЫ 2014
  • Эскин Изольд Давидович
RU2592664C2
УПРУГАЯ ОПОРА С РЕГУЛИРУЕМОЙ ЖЕСТКОСТЬЮ ДЛЯ СТЕНДОВЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ РОТОРОВ ТУРБОМАШИН 2013
  • Гусенко Сергей Михайлович
  • Заваруев Сергей Александрович
  • Терешко Антон Герольдович
RU2535435C1
УПРУГО-ДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ 2004
  • Некрасов С.С.
  • Райков Ю.В.
RU2265728C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 623 703 C1

Реферат патента 2017 года Упругодемпферная опора с регулируемой жёсткостью

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции упругих опор с изменяемой податливостью, применяемых в стендовых динамических испытаниях роторов турбомашин. Упругодемпферная опора с регулируемой жесткостью содержит подшипник, установленный на валу, статорный элемент и закрепленную на наружном кольце подшипника обечайку, соединенную со статорным элементом посредством разрезной втулки. Упругодемпферная опора дополнительно содержит подвижную втулку, соединенную со статорным элементом и расположенную между обечайкой и статорным элементом с возможностью одновременного контактирования с обечайкой и разрезной втулкой при смещении подвижной втулки посредством привода вдоль продольной оси опоры, при этом подвижная втулка образует с обечайкой демпфирующую полость, ограниченную уплотнениями. Изобретение позволяет изменить амплитудно-частотные характеристики ротора, обеспечить его постоянную работу на некритических частотах вращения и снизить вибрации оборудования стенда и ротора. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 623 703 C1

Упругодемпферная опора с регулируемой жесткостью, содержащая подшипник, установленный на валу, статорный элемент и закрепленную на наружном кольце подшипника обечайку, соединенную со статорным элементом посредством разрезной втулки, отличающаяся тем, что содержит подвижную втулку, соединенную со статорным элементом и расположенную между обечайкой и статорным элементом с возможностью одновременного контактирования с обечайкой и разрезной втулкой при смещении подвижной втулки посредством привода вдоль продольной оси опоры, при этом подвижная втулка образует с обечайкой демпфирующую полость, ограниченную уплотнениями.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2623703C1

УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА РОТОРНОЙ МАШИНЫ 2005
  • Кикоть Николай Владимирович
  • Терешко Антон Герольдович
  • Фомин Вячеслав Николаевич
RU2303143C1
УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА РОТОРНОЙ МАШИНЫ 2007
  • Кикоть Николай Владимирович
  • Леонтьев Михаил Константинович
  • Фомина Ольга Николаевна
RU2365766C1
US 6009701 A, 04.01.2000
УПРУГАЯ ОПОРА С РЕГУЛИРУЕМОЙ ЖЕСТКОСТЬЮ ДЛЯ СТЕНДОВЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ РОТОРОВ ТУРБОМАШИН 2014
  • Гусенко Сергей Михайлович
  • Заваруев Сергей Александрович
  • Терешко Антон Герольдович
RU2578935C1
FR 3022312 A1, 18.12.2015.

RU 2 623 703 C1

Авторы

Терешко Антон Герольдович

Гусенко Сергей Михайлович

Узбеков Андрей Валерьевич

Даты

2017-06-28Публикация

2016-08-09Подача