Демпферное устройство
Изобретение относится к конструкциям демпфирующих устройств и может быть использовано для гашения опасных амплитуд колебаний гибких валов, преимущественно двухвальных валопроводов газотурбинных двигателей. Целью изобретения является повышение надежности демпфирующего устройства, что достигается его соответствующим конструктивным выполнением. Введение в демпферное устройство кольцевого пакета металлических проволочек, закрепленных на обойме и установленных с соответствующим зазором относительно другого вала при вращении вала и малом его прогибе, обеспечивает работу устройства бесконтактно с другим валом без потери какой-либо мощности на валопроводе и ведет к повышению надежности устройства. 2 з.п. ф-лы. 7 ил.
Изобретение может быть использовано для гашения опасных амплитуд колебаний валов, преимущественно двухвалентных валопроводов газотурбинных двигателей. Целью изобретения является повышение надежности устройства. На фиг. 1 изображена схема предлагаемого демпферного устройства; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 5 то же, возможные варианты; на фиг. 6, 7 возможные варианты выполнения устройства. Демпферное устройство содержит кольцевую обойму 1, закрепляемую на цилиндрической проточке 2 вала 3 между буртиком 4 и зажимным элементом 5. На кольцевой обойме 1 установлен кольцевой пакет металлических радиальных проволочек 6. Проволочки и их оснований 7 скреплены между собой и с кольцевой обоймой 1, например, сваркой. Свободные концы 8 проволочек 6 в ненагруженном состоянии валов образуют кольцевой зазор 9 со смежной стенкой 10 наружного вала 11. Размер зазора 9 равен 0,05 0,3 размера зазора 12 между валами 3 и 11. Демпферное устройство устанавливается в зазоре 12 между внутренним валом 3 валопровода и наружным валом 11 с протоком воздуха и зазоре 9. Работает устройство следующим образом. При частоте вращения гибкого внутреннего вала 3 от нулевой до рабочей в следствие неуравновешенности возникает центробежная сила, вызывающая прогиб вала. При малом прогибе, меньшем чем зазор между валами 3 и 11, вращение вала 3 происходит бесконтактно с валом 11 без потери какой-либо мощности на валопроводе. При больших прогибах, возникающих при критических частотах вращения, происходит выбор зазора 9 и касание концов 8 проволочек 6 о смежную стенку 10 наружного вала 11. Наличие такого касания вызывает определенные силы, действующие перпендикулярно оси вала 11 и безударно ограничивающие прогиб внутреннего вала 3 по стенке 10. После прохождения критических частот вращения вновь восстанавливается зазор 9. Тепло, накопленное за счет трения проволочек 6, отводится конвективным теплообменом проволочек 6 с прокачиваемым воздухом по зазорам 9 и 12. Демпферное устройство (фиг. 3) может быть использовано с наклонно расположенными проволочками 6, что благоприятствует более мягкому касанию валов 3 и 1 в ходе прохождения вала 11 через критические частоты вращения. Для улучшения охлаждения и изменения жесткости кольцевого пакета проволочек 6 зазор 9 может быть образован проволочками разной длины с образованием выступа 12 и впадин 13 (фиг. 4) или синусоидальной кривой 14 (фиг. 5). Демпферное устройство может быть использовано с двухрядным или многорядным кольцевым пакетом радиальных проволочек 6 (фиг. 6). Каждый ряд включает кольцо 15 и обечайку 16. Между рядами пакета установлено демпфирующее кольцо 17 из металлорезины. Это также позволяет улучшить надежность устройства. Демпферное устройство может быть выполнено (фиг. 7) из двух пакетов проволочек 6, наклоненных взаимно друг к другу. Пакеты закреплены в обечайках 18, выполненных из металлорезины. Промежуточное кольцо 19 также выполнено из металлорезины. Для снижения трения свободных концов проволочек о вал 11 на его внутреннюю поверхность нанесено антифрикционное алюминиевое покрытие.
Формула изобретения
1. Демпферное устройство, преимущественно двухвального валопровода, содержащее обойму, устанавливаемую на одном из валов и с зазором между ее наружной поверхностью и поверхностью другого вала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено кольцевым пакетом из отрезков металлических проволочек, закрепленных внутренней цилиндрической поверхностью на обойме. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что проволочки имеют разную длину и собраны в пакет таким образом, что ими образована поверхность, в окружном направлении состоящая из чередующихся выступов и впадин. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обойма выполнена из упругодемпфирующего материала.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7
