Колебательная система Советский патент 1991 года по МПК F16F5/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидравлическим колебательным системам с виброизоляторами активного типа.

Известно устройство - виброгаситель для гашения вибраций во вращающихся деталях, содержащий плунжерные пары, плунжеры, выполненные в виде шариков, взаимодействующих с корпусом, плунжерные пары радиально установлены в роторе, имеющем камеру для подвода рабочей среды в полости цилиндров плунжерных пар посредством питающих каналов.

К недостаткам данного устройства следует отнести низкую эффективность гашения вибраций, так как наличие обратной связи по смещению ротора обуславливается появлением уравновешивающей силы только после вибросмещения ротора.

Наиболее близким к изобретению является демпфер роторных вибраций, содержащий корпус, размещенные в нем фрикционные диски, один из которых закреплен на вале, а другой на установленном в корпусе посредством подшипников параллельно и эксцентрично оси вала ротора, и устройство предварительного поджатия дисков.

Данное устройство имеет низкую эффективность гашения вибраций, так как гашение вибраций осуществляется только за счет рассеивания энергии при трении фрикционных дисков, что сопровождается значительным выделением тепла, нагревающим детали и быстрым износом трущихся поверхностей.

Цель изобретения - повышение надежности работы путем автоматического совмещения оси вращения ротора с главной центральной осью инерции статически неуравновешенного вала.

На чертеже изображена колебательная система, продольный разрез.

Колебательная система содержит вал 1, корпус 2 и установленные в нем виброизолятор и ротор 3, размещенный на подшипниках 4, виброизолятор выполнен в виде размещенных в роторе 3 распределительных 5, сливных 6 и нагнетающих 7 каналов, сквозных отверстий 8, 9, продольные оси которых пересечены с осью вала 1, параллельны и направлены вдоль вектора силы

радиальной инерции, поршня 10, связанного с валом 1 и размещенного в сквозном отверстии 8 с образованием с ротором 3 двух поршневых полостей 11, 12, втулки 13 с пробками 14 по ее торцам и радиальными

каналами 15, 16, 17, установленной в сквозном отверстии 9, и четырехкромочного золотника 18, установленного во втулке 13 с образованием с ней торцовых 19 и центральной 20 камер и подпружиненного посредством упругих элементов 21 в осевом направлении для периодического перекрытия радиальных каналов 15, торцовые камеры 19 сообщены через радиальные каналы 16 с нагнетающими каналами 7. центральная

камера 20 через радиальные каналы 17 со сливным каналом 6, поршневая полость 11 предназначена для периодического сообщения посредством распределительных 5 и радиальных 15 каналов с торцовой 19 или

центральной 20 камерами, центр тяжести четырехкромочного золотника 18 совпадает с осью ротора 3, а жесткость С упругого элемента и масса m четырехкромочного золотника 18 выбраны из соотношения

С m о;2,

где (а - заданная угловая скорость вращения вала 1. Кроме того, колебательная система снабжена датчиком перемещений. Колебательная система работает следующим образом.

При вращении вала 1 ротор 3 вращается с такой же угловой скоростью, при этом под действием силы инерции статически неуравновешенного вала 1 ось ротора 3 смещается относительно главной центральной оси инерции на величину амплитуды вибрации. Вместе с ротором 3 смещается четырехкромочный золотник 18, в результате чего происходит его разбалансировка. Четырехкромочный

золотник 18 под действием силы инерции, вектор которой направлен в сторону от главной центральной оси инерции по направлению продольной оси четырехкромочного

золотника 18, смещается относительно радиальных каналов 15, снижая упругие элементы 21. При этом поршневая полость 11 через распределительный канал 5. торцовую камеру 19 соединяется с нагнетающими каналами 7, а поршневая полость 12 через распределительный канал 5, центральную камеру 20 - со сливным каналом 6. Поршень 10 под действием перепада давления в поршневых полостях 11 и 12, перемещается относительно ротора 3, тем самым совмещая его ось вращения и главную центральную ось инерции. При этом разбалансировка четырехкромочного золотника 18 относительно главной централь- ной оси инерции уменьшается и, следовательно, уменьшается величина силы инерции, действующей на четырехкромоч- ный золотник 19. В результате чего четырех- кромочный золотник 18 под действием упругих элементов 21, преодолевая остаточную силу инерции, возвращается в нейтральное положение и перекрывает радиальные каналы 15, прекращая тем самым движение поршня 10 относитель- но ротора 3. Величина смещения поршня 10 относительно ротора 3 соответствует амплитуде вибрации вала 1, что фиксируется датчиком 22 перемещения.

Таким образом, данный виброизолятор колебательной системы обеспечивает автоматическое совмещение оси вращения ротора 3 с виброизолируемым объектом (на чертеже не обозначен) с главной центральной осью инерции, тем самым обеспечивая отсутствие вибрации ротора 3 и, следовательно, эффективную виброизоляцию обь- екта.

Формула изобретения Колебательная система, содержащая вал, корпус и установленные в нем виброизолятор и ротор, размещенные на подшипниках, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе, в роторе выполнены распределительные, сливные и нагнетающие каналы и отверстия, продольные оси которых пересечены с осью вала, параллельна и направлены вдоль вектора силы радиальной инерции, а виброизолятор выполнен в виде поршня, связанного с валом и размещенного в одном из отверстий с образованием с ротором двух поршневых полостей, втулки с пробками по ее торцам и радиальными каналами, установленном в другом отверстии, и четырехкромочного золотника, установленного во втулке с образованием с нею торцовых и центральных камер и подпружиненного посредством упругих элементов в осевом направлении для периодического перекрытия части радиальных каналов, торцевые камеры сообщены через остальные радиальные каналы с нагнетающими каналами, центральная камера - со сливным каналом, поршневая полость предназначена для периодического сообщения посредством распределительных и перекрываемых радиальных каналов с торцевыми или центральной камерами, центр тяжести четырехкромочного золотника расположен на оси ротора, а жесткость С упругого элемента и масса гл четырехкромочного золотника выбрана из соотношения

С таЛ

где ш - заданная угловая скорость вращения вала.

Изобретение относится к машиностроению а именно к гидравлическим колебательным системам с виброизоляторами активного типа Целью изобретения является повышение надежности в работе путем автоматического совмещения оси вращения ротора с главной центральной осью инерции статически неуравновешенного вала При вращении вала 1 ротор 3 вращается с такой же угловой сокростью под действием

Редактор М.Товтин

Составитель А Ковальчук

Техред М МоргенталКорректор Н Король

Заказ 4525ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва Ж-35, Раушская наб.. 4/5

(V