Упругодемпферная опора

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к средствам для гашения колебаний, и может быть использовано для демпфирования колебаний опор роторов, например, газотурбинных двигателей.

Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является увеличение демпфирующей способности опоры.

Технический результат достигается тем, что, в упругодемпферной опоре, содержащей коаксиально расположенные корпус хотя бы с одним отверстием для подвода смазки, промежуточную втулку и размещенный между ними кольцевой упругий элемент, имеющий чередующиеся на наружной и внутренней поверхностях выступы, образующие с обращенными к ним поверхностями корпуса и промежуточной втулки два ряда полостей, кольцевые дроссельные канавки и выполненное в упругом элементе хотя бы одно дроссельное отверстие для перетекания смазки, сообщенное с полостью, в отличие от известной, хотя бы одна дроссельная канавка выполнена на внутренней поверхности корпуса и хотя бы одна дроссельная канавка выполнена на наружной поверхности промежуточной втулки, которые сообщают между собой полости одного ряда, при этом хотя бы одна дроссельная канавка на внутренней поверхности корпуса сообщена с отверстием для подвода смазки и хотя бы одно дроссельное отверстие для перетекания смазки выполнено хотя бы в одном выступе упругого элемента и сообщено с дроссельной канавкой.

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к средствам для гашения колебаний, и может быть использовано для демпфирования колебаний опор роторов, например, газотурбинных двигателей.

Известна упругодемпферная опора, содержащая коаксиально расположенные корпус, промежуточную втулку и размещенный между ними упругий элемент, имеющий чередующиеся на наружной и внутренней поверхностях выступы, образующие с обращенными к ним поверхностями корпуса и промежуточной втулки два ряда полостей (Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей. Г.С.Скубачевский, Москва, Машиностроение, 1974 г. стр.356 рис.865).

Недостатком такой конструкции является недостаточное демпфирование колебаний из-за отсутствия поочередного перетекания масла из одной полости в другую, следовательно, отсутствует гидравлическое сопротивление масла, на преодоление которого затрачивается энергия колебаний.

Известна упругодемпферная опора, содержащая коаксиально расположенные корпус хотя бы с одним отверстием для подвода смазки, промежуточную втулку и размещенный между ними упругий элемент, имеющий чередующиеся на наружной и внутренней поверхностях выступы, образующие с обращенными к ним поверхностями корпуса и промежуточной втулки два ряда полостей, и отверстия для перетекания смазки (авторское свидетельство 456107, приоритет 19.07.1972, МПК F16F 15/04, опубл. 105.01.75).

Упругий элемент выполнен составным, зазоры между частями которого, образуют отверстия для перетекания смазки. Недостатком опоры является недостаточное демпфирование ее колебаний из-за малой длины отверстий для перетекания смазки.

Наиболее близкой является упругодемпферная опора, содержащая коаксиально расположенные корпус хотя бы с одним отверстием для подвода смазки, промежуточную втулку и размещенный между ними кольцевой упругий элемент, имеющий чередующиеся на наружной и внутренней поверхностях выступы, образующие с обращенными к ним поверхностями корпуса и промежуточной втулки два ряда полостей, кольцевые дроссельные канавки и выполненное в упругом элементе хотя бы одно дроссельное отверстие для перетекания смазки, сообщенное с полостью, (авторское свидетельство 1676315, приоритет 29.07.1988, МПК⁷ F16F 7/00, опубл. 10.04.2001).

Недостатком такой опоры является недостаточное демпфирование из-за небольшой длины дроссельных отверстий, выполненных в тонкостенных участках упругого кольца. При колебательных движениях ротора, происходит перетекание смазки, например, масла, из полостей, образованных упругим элементом и корпусом, в полости, образованные упругим элементом и промежуточной втулкой, и обратно, при этом появляется внутреннее трение в смазке, которое создает гидравлическое сопротивление, за счет которого и происходит гашение энергии вибрации, но поскольку длина отверстий мала, следовательно мал и эффект демпфирования.

Технической задачей полезной модели является - повышение эффективности подавления вибраций опоры, за счет организации дополнительного гашения их амплитуды.

Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является увеличение демпфирующей способности опоры путем увеличения внутреннего трения в смазке за счет увеличения общей длины кольцевых дроссельных канавок и дроссельных отверстий, по которым происходит перетекание смазки при колебаниях.

Технический результат достигается тем, что, в упругодемпферной опоре, содержащей коаксиально расположенные корпус хотя бы с одним отверстием для подвода смазки, промежуточную втулку и размещенный между ними кольцевой упругий элемент, имеющий чередующиеся на наружной и внутренней поверхностях выступы, образующие с обращенными к ним поверхностями корпуса и промежуточной втулки два ряда полостей, кольцевые дроссельные канавки и выполненное в упругом элементе хотя бы одно дроссельное отверстие для перетекания смазки, сообщенное с полостью, в отличие от известной, хотя бы одна дроссельная канавка выполнена на внутренней поверхности корпуса и хотя бы одна дроссельная канавка выполнена на наружной поверхности промежуточной втулки, которые сообщают между собой полости одного ряда, при этом хотя бы одна дроссельная канавка на внутренней поверхности корпуса сообщена с отверстием для подвода смазки и хотя бы одно дроссельное отверстие для перетекания смазки выполнено хотя бы в одном выступе упругого элемента и сообщено с дроссельной канавкой.

Для увеличения длины каналов подачи смазки дроссельные отверстия для перетекания смазки могут быть выполнены радиальными или под наклоном к продольной оси опоры.

На прилагаемых чертежах изображены:

фиг.1 - поперечный разрез упругодемпферной опоры;

фиг.2 - продольный разрез по А-А на фиг.1;

фиг.3 - упругий элемент, вид сверху;

фиг.4 - поперечный разрез упругодемпферной опоры с наклонными дроссельными отверстиями.

Упругодемпферная опора (фиг.1) содержит коаксиально расположенные корпус 1 хотя бы с одним отверстием 2 для подвода смазки, промежуточную втулку 3 и размещенный между ними упругий элемент 4. Упругий элемент 4 имеет чередующиеся на наружной и внутренней поверхностях выступы 5 (фиг.2), образующие с обращенными к ним поверхностями корпуса 1 и промежуточной втулки 3 два ряда полостей 6 и 7 для смазки.

На внутренней поверхности корпуса 1 выполнена хотя бы одна кольцевая дроссельная канавка 8 (фиг.1). На наружной поверхности промежуточной втулки 3 выполнена хотя бы одна кольцевая дроссельная канавка 9 (фиг.1). Дроссельная канавка 8 сообщает между собой полости 6 одного ряда. Дроссельная канавка 9 сообщает между собой полости 7 другого ряда. При этом, хотя бы одна дроссельная канавка 8 на внутренней поверхности корпуса 1 сообщена с отверстием 2 для подвода смазки (фиг.1).

В выступе 5 упругого элемента 4 (фиг.3) выполнено хотя бы одно дроссельное отверстие 10 для перетекания смазки, которое сообщается с дроссельной канавкой и полостью. Отверстие 10 для перетекания смазки может быть выполнено радиальным (фиг.1) или, для увеличения длины каналов, под наклоном к продольной оси опоры (фиг.4).

Геометрические размеры кольцевого упругого элемента, количество и диаметр дроссельных отверстий в нем, а также количество и размеры кольцевых дроссельных канавок подбираются в процессе испытаний.

Упругодемпферная опора работает следующим образом.

Во время работы турбомашины через отверстие 2 под давлением подается масло, которое через сообщенную с ним кольцевую дроссельную канавку 8 перетекает в демпфирующую полость 6 и далее во все полости ряда, образованных корпусом и упругим элементом.

При колебаниях ротора масло перетекает, из полостей 6 в полости 7, образованные упругим элементом и промежуточной втулкой, и обратно, вследствие чего происходит демпфирование колебаний ротора. При этом появляется внутреннее трение в масле, которое создает гидравлическое сопротивление, за счет которого и происходит гашение энергии вибрации. За счет увеличенной длины дроссельных канавок и отверстий увеличивается эффект демпфирования.

Увеличение эффекта демпфирования амплитуды колебаний ротора происходит благодаря тому, что в виду малой совокупной площади дроссельных канавок и отверстий при поочередном перетекании масла из одной полости в другую появляется гидравлическое сопротивление, на преодоление которого затрачивается энергия колебаний.

Предлагаемая полезная модель обеспечивает демпфирование колебаний ротора за счет организованного поочередного перетекания масла из одного ряда полостей в другой через дроссельные отверстия и канавки.

Повышение демпфирования в опорах позволяет снизить вибрации, передаваемые на корпус, что повышает ресурс работы изделия.

1. Упругодемпферная опора, содержащая коаксиально расположенные корпус хотя бы с одним отверстием для подвода смазки, промежуточную втулку и размещенный между ними кольцевой упругий элемент, имеющий чередующиеся на наружной и внутренней поверхностях выступы, образующие с обращенными к ним поверхностями корпуса и промежуточной втулки два ряда полостей, кольцевые дроссельные канавки и выполненное в упругом элементе хотя бы одно дроссельное отверстие для перетекания смазки, сообщенное с полостью, отличающаяся тем, что хотя бы одна дроссельная канавка выполнена на внутренней поверхности корпуса и хотя бы одна дроссельная канавка выполнена на наружной поверхности промежуточной втулки, которые сообщают между собой полости одного ряда, при этом хотя бы одна дроссельная канавка на внутренней поверхности корпуса сообщена с отверстием для подвода смазки и хотя бы одно дроссельное отверстие для перетекания смазки выполнено хотя бы в одном выступе упругого элемента и сообщено с дроссельной канавкой.

2. Упругодемпферная опора по п.1, отличающаяся тем, что дроссельное отверстие для перетекания смазки выполнено радиальным или под наклоном к продольной оси опоры.