Гидростатическая опора Советский патент 1986 года по МПК F16C32/06 

Изобретение относится к турбомашино- строению и мoжet быть использовано в любых отраслях народного хозяйства для снижения уровня вибраций роторов турбомашин в широком диапазоне частот.

Цель изобретения - снижение уровня вибраций ротора в зоне резонанса и увеличение диапазона рабочих оборотов за счет смещения границы устойчивости в сторону увеличения частоты с упрощением конструкции и повышением надежности системы уп- рав ления.

На чертеже изображена гидростатическая опора, осевой разрез.

Гидростатическая опора содержит корпус 1, цапфу вала 2 и охватывающий ее плавающий вкладыщ 3, подпружиненный с одного из его торцов через пружину 4 и регулировочное устройство 5. В корпусе 1 выполнен канал 6 подвода рабочей жидкости под давлением. Торец плавающего вкладыша 3 образует с корпусом 1 сливную камеру 7, сообщающуюся с полостью опоры между валом 2 и плавающим вкладышем 3 через обратный клапан 8, а с общим сливом - через дросселирующий элемент 9.

Гидростатическая опора работает следующим образом.

В исходном положении плавающий вкладыш 3 прижат к торцу корпуса 1 пружи

ной 4. Клапан 8 закрыт, и давление в полости 7 мало. Амплитуда вибрации меняется, и при достижении критических оборотов вала амплитуда колебаний возрастает, одновременно с ней возрастает давление в опоре, и при некотором давлении настройки клапана 8 он открывается, и рабочая среда поступает в полость 7. Давление в ней повышается, что приводит к перемещению вкладыша 3 в сторону увеличения частоты

вращения. Пружина 4 сжимается. При этом увеличивается межопорная изгибная жесткость вала. Это приводит к смещению резонансной частоты колебаний влево. Так как жесткость вала обратно пропорциональна длине вала в 3-й степени, то достаточно незначительного ее изменения для варьирования в щироких пределах жесткости вала. При прохождении критических частот амплитуда вибраций снижается, давление в рабочем зазоре опоры падает вследствие утечки через зазоры в уплотнениях и под действием пружины 4 вкладыш возвращается в исходное положение.

Таким образом, вал на гидростатических опорах проходит критические частоты со значительно меньшей амплитудой вибраций, увеличение границы устойчивости приводит к расширению диапазона рабочих частот. Это повышает надежность системы, улучшает эксплуатационные характеристики.