Устройство для обеспечения устойчивости вращающихся с большой скоростью роторов турбин Советский патент 1946 года по МПК F01D5/26 F01D25/16 

Изобретение касается устройства для обеспечения устойчивости вращающихся с больщой скоростью роторов турбин, турбокомпрессоров, турбодетандеров и т. п. с применением добавочного подщипника, движение которого находится под действием сил реакции, возникающих в результате колебаний вала.

Известно, что даже при превыщенни критической скорости устойчивость вращающихся роторов турбин и т. п. систем при обычной конструкции нарушается, причем неустойчивость возрастает еще более по мере возрастания плотности среды, в которой ротор вращается.

В описываемом устройстве полная устойчивость вращающегося ротора обеспечивается при помощи особого демпфера, вызывающего силы реакции, действующие тем сильнее, чем больще амплитуды поперечных колебаний вала.

На фиг. 1 изображен вертикальный разрез устройства для обеспечения устойчивости вращающихся с больщей скоростью роторов турбин; на фиг. 2 - то же, в другой форме выполнения.

Вал / с консольно-укрбплен.ным на «ем ротором 2, помимо двух жестко укрепленных в станине подщипников 3 и 4, снабжен добавочным, лучще всего Щариковым, подщипником 5, обойма 6 которого выполнена невращающейся в держателе 7.

Демпфирующим агентом устройства является жидкая вязкая среда, например масло или т. п. жидкость.

Для этого держатель 7 подщипника 5 снабжен цилиндром 10, погруженным в наполненный маслом кольцевой стакан И, концентрически окружающий вал /. При достаточной глубине погружения цилиндра 10 держателя 7 в масло и соответствующем диаметре стакана // можно получить полное демпфирование вибраций вала 1.

№ 67304- 2 -

Регулирование здесь можно производить, во-первых, подбором вязкости масла, во-вторых, изменением величины поверхности части цилиндра 10 и путем изменения уровня масла в стакане.

По мере возрастания поперечных колебаний вала сопротивление жидкости движению цилиндра 10 возрастает пропорционально возрастанию вызывающих движение сил.

В форме выполнения устройства, изображенной на фиг. 2, демпфирующее усилие создается за счет токов Фуко, возникающих в связанном с обоймой 6 добавочного подщипника 5 металлическом держателе 7, при движении его в магнитном поле электромагнитов 12, благодаря весьма значительным мгновенным скоростям колебаний вала. Электромагниты 12 могут быть расположены в количестве трех, четырех или более штук равномерно по окружности или же образовать сплощные кольцевые полюсы.

Предмет изобретения

1.Устройство для обеспечения устойчивости вращающихся с большой скоростью роторов турбин, турбокомпрессоров, турбодетандеров и т. п. с применением добавочного подщипника, движение которого находится под действием сил реакции, возникающих в результате колебаний вала, отличающееся применением демпфера, вызывающего силы реакции, возрастающие, начиная от нуля, с увеличением амплитуды поперечных колебаний вала.

2.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве демпфера применен цилиндр, погруженный в кольцевой стакан с маслом или тому подобной жидкостью, каковой цилиндр укреплен на невращающейся обойме добавочного подшипника.

3.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве демпфера применен металлический держатель, помещенный в магнитном поле электромагнитов, с целью использования возникающих токов Фуко для создания эффекта демпфирования.

U2il