Устройство гашения виброколебаний газодинамического подшипника

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к лепестковым газодинамическим подшипникам, и может быть использовано в качестве опор турбомашин и агрегатов. Цель изобретения - повышение виброустойчивости и несущей способности газового слоя. Устройство гашения виброколебаний состоит из закрепленных в гнездах корпуса и перекрывающих друг друга лепестковых элементов с крепежным хвостовиком, опорным и рабочим участками и опорных лепестковых демпферных вставок (ЛДВ) с консольным закреплением в гнездах корпуса. Каждая ЛДВ размещена между опорным одного и рабочим другого участками смежных лепестковых элементов. ЛДВ выполнена аркообразной с возможностью контактирования дуги арки с тыльной стороной рабочего участка смежного лепесткового элемента. Под опорным участком лепесткового элемента могут быть размещены дополнительные ЛДВ с закреплением их в тех же гнездах корпуса и возможностью взаимодействия дуги арки с опорным участком лепесткового элемента. Поверхности ЛДВ могут быть снабжены антикоррозионным покрытием. Это обеспечивает создание дополнительных очагов увеличенного межэлементного трения с возрастанием диссипации энергии колебаний вала при одновременном увеличении жесткости пакета в зонах формирования газового слоя. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 F 16 С 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4403465!25-27 (22) 12.01,88 (46) 07.04.90. Бюл. Р 13 (72) А.kI.Áðàãèí и С.И.Сигачев (53) 621.822.5 (088.8) (56) Патент США гг: 4153315, кл. 308-9, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ГАШЕНИЯ ВИБРОКОЛЕБАНИЙ ГАЗОДИНАИИЧЕСКОГО ПОДШИПНИКА (57) Изобретение относится к мапп|ностроению, а именно к лепестковым газодинамическим подшипникам, и может быть использовано в качестве опор турбомашин и агрегатов. Цель изобретения — повьшгение виброустойчивости и несущей способности газового слоя.

Устройство гашения виброколебаний состоит из закрепленных в гнездах корпуса и пегекрывающих друг друга лепестковых элементов с крепежным хвостовиком, опорным и рабочим участками и опорных лепестковых демпферИзобретение относится к области машиностроения, а именно к лепестковым газодинамическим подшипникам, и может быть использовано в малых турбомашинах.

Целью изобретения является повышение виброустойчивости и несущей способности газового слоя.

На фиг. 1 изображен подшипник с .лепестковыми демпферными вставками между опорным и рабочим участками смежных лепестковых элементов с контактом рабочего участка со смежным лепестковым элементом, поперечный

„„SU „„555556 А 1

2 ных вставок (ЛДВ) с консольным закреплением в гнездах корпуса. Каждая

ЛДВ размещена между опорным одного и рабочим другого участками смежных лепестковых элементов. ЛДВ выполнена аркообразной с возможностью контактирования дуги арки с тыльной стороной рабочего участка смежного лепесткового элемента. Под опорным участком лепесткового элемента могут быть размещены дополнительные ЛДВ с закреплением их в тех же гнездах корпуса и возможностью взаимодействия дуги арки с опорным участком лепесткового элемента. Поверхности ЛДВ могут быть снабжены антикоррозионным по- крытием. Это обеспечивает создание дополнительных очагов увеличенного межэлементного трения с возрастанием диссипации энергии колебаний вала при одновременном увеличении жесткости пакета в зонах формирования газо" 2 вого слоя. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. разрез; на фиг. 2 — то же, с дополнительными демпфернымп вставками под опорными участками; на фиг. 3 — то же, без контакта рабочего участка со смежным лепестковым элементом.

Устройство содержит закрепленные в гнездах корпуса 1 и перекрывающие друг друга лепестковые элементы; с крепежным хвостовиком 2, опорным 3 и рабочим 4 участками и дополнительные опорные лепестковые демпферные вставки 5 с консольным закреплением в упомянутых гнездах корпуса 1. Каждая лепестковая демпферная вставка 5

1555556 выполнена аркообразной и размещена между опорным участком 3 обращенной в сторону вала поверхности одного 6 из смежных лепестковых элементов и тыльной стороной рабочего участка 4 другого 7 из смежных лепестковых элементов с возможностью обеспечения контакта дуги арки с тыльной сторо ной рабочего участка 4 смежного лепесткового элемента 6, Между корпусом 1 и опорными участками 3 предыдущих по направлению вращения вала лепестковых элементов, на пример 6, могут быть размещены допол- 1 нительные лепестковые демпферные

1вставки 8 с возможностью обеспечения контакта дуги арки с опорным участком 3 элемента б.

Поверхности лепестковых демпферных вставок 5 и 8 могут быть покрыты антикоррозионным покрытием.

Как вариант исполнения предлагаемого устройства, рабочий 4 участок лепесткового элемента 6 может быть 25 расположен с зазором по отношению к смежному лепестковому элементу 7.

При работе подшипника возмущения с малой амплитудой, передаваемые через кор ус, демпфируюся при деформациях рабочих 4 участков лепестковых элементов и аркообразных демпферных вставок 5, установленньг< между опорным 3 и рабочим 4 участками смежных лепестковых б и 7 элементов. Помере роста уровня возмущений, начинают деформироваться опорные участки 3 и установленные под ними демпферные вставки 5, что приводит к увеличению жесткости колебательной системы, повышению ее резонансной частоты и снижению резонансной амплитуды.

Упругая характеристика подшипника приобретает резко выраженный нелинейный характер, что ограничивает величину резонансных амплитуд коле45 баний вала. Повышенная жесткость корневого (опорного) участка приводит к увеличению резонансной частоты системы при высоких уровнях возбуждения, тогда как на малых уровнях возбужде50 ния подшипник работает устойчиво. С другой стороны, увеличение зон фрикционного контакта между подвижными элементами подшипника повышает демпфирование колебаний в подшипнике, Малая толщина лепестковых элементов облегчает формирование эффективного профиля газового слоя с увеличенными зазорами в центральной плоскости подшипника и уменьшенными зазорами у задней и боковой кромок (ложкообраз-, ный профиль зазора).

Выполнение демпферной вставки аркообразной позволяет создать дополнительную зону Фрикционного трения между лепестковым элементом и концом демпферной вставки, что дополнительно повьппает виброустойчивость °

Установка дополнительных аркообразных демпферных вставок под опорные участки лепестковых. элементов позволяет дополнительно повысить демпфирование в подшипнике, а выполнение демпферных вставок с антикоррозионным покрытием позволяет устранить возможное появление Фреттингкоррозии при больших амплитудах колебаний вала.

Для дальнейшего увеличения виброустойчивости путем увеличения зон

Фрикционного контакта обеспечивается контакт рабочего участка со смежным лепестковым элементом.

При разрыве контакта между рабочим участком и смежным лепестковым элементом конец рабочего участка получает дополнительную подвижность к самоустановке и получает возможность приблизиться к валу, устраняя тем самым вакуумную зону, возникающую при течении газа по диффузорному сечению после прохождения минимального зазора, что дополнительно повьппает несущую способность подшипника.

Ф о р м у л а изобретения

Устройство гашения виброколебаний газодинамического подшипника, содержащее закрепленные в гнездах корпуса и перекрывающие друг друга лепестковые элементы с крепежным хвостовнком, опорным и рабочим участками, а также опорные лепестковые демпферные вставки с консольным закреплением в упомянутых гнездах, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения виброустойчивостн и несущей способности газового слоя, каждая лепестковая демпферная вставка выполнена аркообразной и размещена между опорным участком обращенной в сторону вала поверхности одного из смежных лепестковых элементов и тыльной стороной рабочего участка другого

3, Устройство по п. 1 о т л ич а ю щ е е с я тем, что рабочий участок лепесткового элемента расположен с зазором по отношению к смежному лепестковому элементу.

5 1555556 6 из смежных лепестковых элементов с опорными участками предыдущих по навозможностью обеспечения контакта ду- правлению вращения вала лепестковых ги арки с тыльной стороной рабочего элементов с воэможностью обеспечения участка смежного лепесткового эле- контакта дуги арки с этим опорным

5 мента. участком.

2, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем„ что оно снабжено консольно закрепленными в упомянутых гнездах корпуса дополнительными лепестковыми демпАерными вставка" ми, размещенными между корпусом и

Фиг.2

1555556

Составитель Т.Хромова

Корректор Н.Ревская

Редактор Л.Гратилло Техред М.Ходанич

Тираж 524 Подписное

BHKKH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 548

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101