Гидродинамический демпфер опор Советский патент 1980 года по МПК F16F15/16 

(54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ДЕМПФЕР ОПОР

Изобретение относится к средствам для гаш ния колебаний и может быть ислользовано как демпфирующее устройство ротора турбомашины. Известен гидродинамический демпфер опор, состоящий из втулки, напрессованной на подши ник и установленной в корпусе с зазором прсредством упругих стержней, причем втулка является вибратором 1. Недостатком демпфера является то, что он не позволяет регулировать демпфирующую способность, вследствие чего неэффективно работает в случае отклонения от расчетного режима. По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к изобретению является гидродинамический демпфер опор, содержащий регулятор давления и вибратор (2). В этом демпфере путем изменения статического давления масла в зазоре изменяется демп фирующая способность. Однако, это изменение незначительно, так как статическое давление масла мало по сравнению с динамическим, создаваемым при колебаниях вибратора, чтс) , позволяет регулировать демпфирующую способность устройства таким образом, чтобы в зарезО нансных областях демпфирование было малым, а в резонансных - большим, к тому же демпфирующая способность этого демпфера изменяется только в зависимости от частоты вращения ротора и зависит от температуры смазочной жидкости. Цель изобретения - расширение диапазона демпфирования. Указанная цель достигается тем, что демпфер снабжен металлическими уплотнительными кольцами, двумя дашметрально расположенными и связанными с регулятором давления гидроцитшндрами с поршнями, на каждом из которых установлены два штока, взаимодействующие с соответствующими уплотнительными кольцами, и двумя датчиками перемещения вибратора, установлешп 1ми в плоскости, перпендикулярной оси опоры, выходы которых связаны со входом регулятора давле1шя. На фиг. 1 представлен демпфер, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - фронтальный вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 3 375семсиие А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - конструкция уплогнительного кольца. Демпфер содержит втулку 1, которая является вибратором, напрессована на подшипник 2 качения и установлена с зазором 3 во втулке 4, жестко связанной с корпусом 5 опоры, гфи этом во втулку 1 запрессован штифт 6, который с зазором вставляется в отверстие 7 крышки 8, закрывающей демпфер. Штифт 6 фиксирует. втулку 1 от вращения, оставляя ей только свободу колебательного движения. На втулке 1 выполнены две кольцевые канавки 9 и 10, в которые вставлены разрезные металлические уплотнительные кольца 11 и 12, в наружные цилиндр1гческие поверхности которых в двух диаметрально противоположных точках упираются штоки 13, 14 и 15, 16, которые проходят через отверстия во втулке 4 и упираются в тарелки порщней 17 и 18, перемещающихся в гидроцилиндрах 19 и 20. Гидроцилиидры 19 и 20 расположены диаметрально в приливах. 21 и 22 корпуса 5 опоры и закрепляются на нем с помощью фла1щев 23 и 24. Гидроцилиндры 19 и 20с помощью трубопроводов 25 и 26 связаны с регулятором 27 давления. Слив из гиДроцилиндров осуществляется по трубопроводам 28 и 29. По этим труб проводам масло подается обратно на вход в ре гулятор 27 давления. Малогабаритные датчики и 31 перемещений установлены во втулке 4, причем они расположены взаимно перпендикулярно в плоскости, перпендикулярной оси подшип ника. Датчик 30 расположен вертикально , а даттак 31 - горизонтально. Датшки вырабатывают сигналы, которые векторно складыва югся с помощью- преобразователя 32. Следовательно результирующий сигнал пропорционален амплитуде колебаний. Этот сигнал подается на регулятор 27 давления. Масло в демпферный зазор 3 подается через канал 33 и кольцевую канавку 34 в корпусе 5, а затем через сверления 35 во втулке Для того, чтобы при действии на кольца сдавливающих усилий от гидроцилиндров они сжимались, уменьщая свои радиальные габариты на требуемую величину, в замке колец Ни 12 предусмогрены зазоры- 36 и 37, а для того, чтобы кольца не проворачивались , в канавке вибратора 1 предусмотрен штифт 38. Вибрагор 1 вместе с подшипником 2 посаж ны на ротор 39, колебания которого необходимо погасить. Демпфер работает следующим образом. При колебании вибратора 1 в демпферном зазоре 3 возникают гидродинамические силы вязкого трения, величина которых р -улируетс в зависимости от амплитуды колебаний и за счег которых гасятся колебания ротора 39. Изменение гидродинамических сил осущестляется следующим образом. Масло из регулятора 27 давления, в зависиости от величины сигнала, поступающего с реобразователя 32 и являющегося векторной уммой сигналов, поступающих с датчиков 30 и 31 перемещения, подается по трубопроводам 25 и 26 к гидроцилиндрам 19 и 20, в результате чего перемещаются поршни 17 и 18 гидроцилиндров, которые в свою очередь толкают штоки 13, 14, 15 и 16. В результате уплотнительные кольца 11 и 12 сжимаются или разжимаются. При минимальном сигнале, соответствующем минимальной амплитуде колебаний, поршни 17 и 18 гидроцилиндров передвигают штоки 13, 14 и штоки 15 и 16 в такое положение, при котором уплотнительные кольца 11 и 12 полностью отжаты от внутренней цилиндрической поверхности втулки 4. В зтом случае демпферный зазор 3 совершенно не уплотнен по торцам, поэтому при колебаниях вибратора 1 масло вытесняется в торцы и демпфирующая в-этом случае минимальна. При максимальном сигнале, соответствующем максимальной амплитуде колебаний, поршни 17 и 18 гидроцилиндров отодвигаются (от центра опоры) на такое расстояние, при которой уплотнительные кольца 11 и 12 силой упругости прижимаются к цилиндрической поверхности втулки 1. В зтом случае при колебаниях вибратора 1 масло будет перетекать по окружности и демпфирование будет максимальным. Перемещением поршней 17 и 18 из одного крайнего положения в другое изменяется демпфирующая способность, чем и обеспешвается значительное расширение диапазона регулирова1шя демпфирующей способности (максимальное значение демпфирующей силы может в 50 раз превышать минимальное). Формула изобретения Гидродинамический демпфер опор, содержащий регулятор давления и вибратор, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона демпфирования, димпфер снабжен металли11ескими уплотнительными кольцами, двумя диаметрально расположенными и связанными с регулятором давления гидроцилиндрами с поршнями, на каждом из которых установлены два штока, взаимодействующие с соответствующими уплотнительными кольцами, и двумя датчиками перемещения вибратора, установленными в плоскости, перпендикулярной оси опоры, выходы которых связаны со входом регулятора давления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3456992, кл. 308-9, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 187454, кл. F 16 F 11/00, 1965 (прототип)..

Сигнал от damwi a i (luZHuflomdanKtuKadO