Гидродинамическая опора Советский патент 1991 года по МПК F16C17/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для снижения уровня вибрации турбомашин.

Целью изобретения является снижение уровня вибрации в опоре за счет повышения эффективности демпфирования.

На чертеже показана гидродинамическая опора, продольный разрез.

Гидродинамическая опора ротора содержит цапфу вала 1, плавающую втулку 2, установленную на валу с радиальным зазором 3, корпусную разъемную втулку 4, установленную в корпусе 5 с радиальным демпфирующим зазором 6, и крышку 7. Все втулки фиксированы от вращения выступом 8 на крышке 7. В корпусе 5 и во втулках 2 и

4 выполнены соосные питающие отверстия 9, обеспечивающие подачу необходимого количества смазки в демпфирующий зазор 6 и зазор 3. На наружной поверхности плавающей втулки 2 напротив питающей канавки 10, боковые поверхности которой имеют фаску 11 под углом к вертикали « 30-60°, выполнен кольцевой выступ 12 треугольного поперечного сечения с боковыми поверхностями параллельными поверхностям фасок. Выбор значения 30° ограничивает регулирующую способность конического щелевого дросселя (канавки 10), а выбор значения 60° приводит к вырождению цилиндрического демпфирующего зазора 6. Демпфирующий зазор по торцам уплотнен металлическими разрезными кольцами 13.

о

CN

Ј Ю VI

Гидродинамическая опора работает следующим образом.

Колебания вала через масляный слой передаются плавающей втулке, при перемещении которой смазка из демпфирующего зазора выдавливается в окружном направлении и в питающую канав у, за счет чего происходит рассеяние энергии колебаний. Величина демпфирования зависит от направления выдавливания смазки. Если тече- ние смазки преобладает в окружном направлении, то имеет место схема длинного демпфера, а если - в осевом направлении, например в питающую канавку, то схема короткого демпфера. Демпфирую- щую способность короткого Вк и длинного Вдл демпфера можно сравнить по зависимости

Вдл. 12ф2 Вк,

где R - радиус;

L- длина плавающей втулки.

В нашем случае соотношение , следовательно,

Вдл(12-300) Вк.

На резонансных режимах работы, когда амплитуда колебаний плавающей втулки увеличивается, кольцевой выступ на ее поверхности уплотняет питающую канавку в области сдавливания. Это приближает кон- струкцию гидродинамической опоры к схеме длинного демпфера, увеличивая демпфирование, а следовательно, снижая коэффициент передачи усилия через опору на корпус. На зарезонансных режимах, ког-

да амплитуда колебаний снижается, увеличивается зазор между кольцевым выступом и фаской питающей канавки, куда выдавливается смазка, и имеет место схема короткого демпфера. В этом случае снижается демпфирование, что приводит к снижению коэффициента передачи усилия через опору на режимах работы больше 1,4 резонансной частоты вращения ротора.

Таким образом, предлагаемая конструкция более эффективна по сравнению с прототипом за счет того, что демпфирующая способность в ней увеличивается на резонансных и снижается на зарезонансных режимах, что обеспечивает более низкий коэффициент передачи силы через опору на всех режимах работы.

Формула изобретения Гидродинамическая опора, содержащая корпусную втулку с кольцевой питающей канавкой на ее внутренней поверхности и охватываемую ею плавающую втулку с уплотнениями, расположенными п о ее наружной поверхности у торцов, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности демпфирования, на боковых гранях кольцевой питающей канавки корпусной втулки выполнены фаски под углом 30-60° к вертикали, а на наружной поверхности плавающей втулки напротив питающей канавки корпусной втулки выполнен выступ треугольного поперечного сечения с боковыми поверхностями, параллельными поверхностям фасок корпусной втулки.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для снижения уровня вибрации турбомашин. Цель изобретения - снижение уровня вибрации в опоре за счет повышения эффективности демпфирования. В корпусной втулке с кольцевой питающей канавкой на внутренней поверхности установлена плавающая втулка с уплотнениями по ее наружной поверхности. На боковых гранях кольцевой питающей канавки корпусной втулки выполнены фаски под углом 30 - 60° к вертикали. На наружной поверхности плавающей втулки напротив питающей канавки корпусной втулки выполнен выступ треугольного поперечного сечения с боковыми поверхностями, параллельными поверхностям фасок корпусной втулки. На резонансных режимах работы, когда амплитуда колебаний плавающей втулки увеличивается, кольцевой выступ на ее поверхности уплотняет питающую канавку в области сдавливания. Это приближает конструкцию гидродинамической опоры к схеме длинного демпфера. При этом снижается коэффициент передачи усилия через опору на корпус. 1 ил.