Гидростатическое разгрузочное устройство ротора от осевых сил Советский патент 1988 года по МПК F04D29/04 F01D3/04 

М

О1

00

со

СХ5

Изобретение позволяет повысить надежность устройства путем регулирования несущей способности. Пята 2 и установленный на валу 3 разгрузочный диск 4 образуют разгрузочную камеру 5, сообщенную с зонами 6, 7 высокого и низкого давления дросселирующими кольцевой и торцовой щелями 8, 9. Генератор 12 высокочастотного сигнала, реле 13, усилитель 14 и датчик 15 давления включены в единую цепь 11 упраг5- ления. Датчик 15 установлен в корпусе I с возможностью осевого перемещения и фиксации положения и отделен от камеры 5 эластичной мембраной 10. Кольцевой выступ пяты 2 выполнен в виде отдельного кольца 18. закрепленного на пяте 2, из упругодемпфи- рующего материала с нанесенным на его поверхность эластичным покрытием. Покрытие нанесено на цилиндрические поверхности кольца, а на его торцовой поверхности, обращенной к диску 4, равномерно по окружности закреплены заподлицо с поверхностью кольца 18 пьезокерамические пластины 19, включенные в цепь 11. При появлении большой неуравновещенной осевой силы на нерасчетных режимах работы ротора в устройстве за счет повышения его несущей способности создается сила, уравновешивающая первоначальное возмущение. Кольцо 18 служит для предотвращения разрушения пластин 19 в процессе транспортировки устройства, а также для защиты корпуса от высокочастотной вибрации, возбуждаемой пластинами 19. 3 ил. (Л

jf J jf f jf j у xxy .УХХХ

Vu.z.

к гидромашино- нспользовано R

надеж- СП особИнобретс нио относится строению и может быть ротор I i ы X с и сте мах.

11ель изобретения -- новьиление ностн путем регу.лирования несущей носги.

На фш-. 1 изображено гидростатическое )аз|-рузочное устройство ротора от осевых си.п, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение .А-Л на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2.

Гидростатическое разгрузочное устрой- fTHo ротора от осевых сил со.держит закреп- /юиную в корпусе I пяту 2 с кольцевь м выступом, вьн. олнениым из упругодемпфирую- iiiei o материала с нанесенным на его по- 15ср.хнос1 ь эластичным покрытием, и установленный на валу 3 разгрузочный диск 4, опразую ние разгрузочную камеру 5, сооб- цсннун) с зонами 6 м 7 высокого и низ- ого даплемия дросселирующи.ми кольцевой и торцовой щелями 8 и 9. Устройство снаб- HvCHO эластичной мембраной 10 и включенными в единую цепь 11 управления гене- )атором 12 высокочастотного сигнала, ре- , 1С ,3, усилите.лем 14 и датчиком 15 дазле- П1Я, уста1 овлеиным к корпусе 1 с возмож- ||(1стью осевого неремешени;- и фи.ксации положения посредством пру. 16 и микрометрического винта 7 и отделенным от ра: г зочной камеры 5 эластичной мембраi OH 10.

.льцевой выступ выполнен в виде от- ,|,с. ьного кольца 18, закрепленного на пяте 2, ичное покр1 1тие иаь:есено на его цилинд- ипюские поверхпости, а па его торцовой по- licp.xiiocTH, обращенной к разгрузочному дис- 1, равномерно по окружности закренле- Hiii заподлицо с поверхностью кольца 18 пьезокерамические нластины 19, вк.поченные в цеп1 11 управ,.1ения.

Устройство работает следующим образом.

Иа расчетном режиме работы ири прира- пк пии величипы действую цей осевой силы пал 3 с закренленны.м на нем разг рузочным диско.м 4 смсп1аетея влево, что приводит к умепыпепию величины торцовой 1цели 9, т. е. к увеличению ее гидродинамического сонро- ти15ления. Веле.аетвие этого B03pacTajOHiee дар.ление в разгрузочной камере 5 увеличивает силу реакции, действующую на раз- грузоч(1Ь1Й диск 4 со стороны жидкостного слоя, компенсируя тем самым осевую силу, действующую на ротор. В этом слу1Гае сила, с которой мембрана 10 давит на датчик 5, неве.пика, соответственнс и сигнал, им вырабатываемый и усиленный усилителем 14, недостаточен для срабать1вания реле 13.

На нерасчетных режимах )аботы ротора величина неуравновешенной осевой си,ды жет нревыщать допустимую. В результате ва,:| 3 смен ается влево настолько, что возникает вероятность касания торца разгрузочного диска 4 няты 2. Однако, при определенном уровне давления в камере 5, определяе.мом осевым положением датчика 15, сила, с которой на него действует мембрана 10, достигает такой величины, что выработанный датчико.м 15 и усиленный усилителем 14 сигнал достаточен для срабатывания реле 13, которое включает генератор 12, подающий напряжение на пьезокерамические пластины. 19. При этом колебания пластин 19 вызывают в торцовой щели 9 колебания рабочей жидкости, т. е. перемещение молекул

0 поперек основного движения жидкости. Таким образом, в торцовой щели 9 создается вибрационная жидкостная пленка. Она, во- первых, способствует значительному повыще- нию гидродинамического сопротивления истечению рабочей жидкости через щель 9, вследствие чего повыщается давление в камере 5 и соответственно повыщается несущая способность устройства и, во-вторых, сама обладает определенной несущей способностью. Таким образом, при появлении боль0 1ПОЙ неуравновещенной осевой силы на нерасчетных режимах работы ротора в гидродинамическом разгрузочном устройстве за счет повьцпения его несущей способности создается сила, уравновешивающая первоначальное возмущение.

5

5

0

5

0

5

0

Осевое положение датчика 15 давления регулируется микрометрическим винтом 17 и пружиной 16.

Упругодемпфирующее кольцо 18 служит для предотвращения разрушепия пьезокера- мических пластин 19 в процессе транспортировки устройства, а также для защиты корпуса 1 устройства от высокочастотной вибрации, возбуждаемой пьезокерамически- ми пластипа.ми 19. Эластичное покрытие на поверхностях кольца 18 предотвращает протекание рабочей жидкости внутри упруго- демпфирующего материала.

Формула изобретения

Гидростатическое разгрузочное устройство ротора от осевых сил, содержащее закрепленную в корпусе пяту с кольцевым выступом, выполненным из упругодемпфи- руюндего материала с нанесенным на его поверхность эластичным покрытием, и установленный на валу разгрузочный диск, образующие разгрузочную камеру, еообщенную с высокого и низкого давления дросселирующими кольцевой и торцовой щелями, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем регулирования несущей способности, устройство снабжено эластичной мембраной и включенными в единую цепь управления генератором высокочастотного сигнала, реле, усилителем и датчиком давления, установленным в корпусе с возможностью осевого перемещения и фиксации положения и отделенным от разгрузочной камеры эластичной мембраной, кольцевой выступ выполнен в виде отдельного

кольца, закрепленного на пяте, эластичное покрытие нанесено на его цилиндрические поверхности, а на его торцовой поверхности, обращенной к разгрузочному диску.

10

равномерно по окружности закреплены заподлицо с поверхностью кольца пьезокерамн- ческие пластины, включенные в цепь управления.

(Ри,г.2

Вид 5