Упруго-демпферная опора ротора
Владельцы патента RU 2553492:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) (RU)
Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в машинах и механизмах с быстровращающимися роторами для снижения уровня вибрации роторов, особенно на резонансных режимах путем диссипации энергии вибрации. Упруго-демпферная опора включает наружное (1) и внутреннее (4) кольца и пакет кольцевых гофрированных пластин (3). Наружное (1) и внутреннее (4) кольца выполнены с карманами, причем карманы выполнены прямоугольной формы на наружном кольце (1) с внутренней стороны, а на внутреннем кольце (4) с наружной стороны. В карманы запрессованы пластины-вытеснители (2) с верхними кромками, повторяющими форму контактирующих с ними кольцевых пластин (3). Технический результат: предотвращение возникновения пластической деформации пластин в районах их контактов с опорами и, как следствие из этого, увеличение ресурса готового изделия, упрощение конструкции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в машинах и механизмах с быстровращающимися роторами для снижения уровня вибрации роторов, особенно на резонансных режимах путем диссипации энергии вибрации.
Известно демпфирующее устройство, в котором разгрузка ротора от веса реализована за счет перераспределения внутренних усилий в пакете гофрированных пластин. В нижней части демпфера гофры выполнены большей, чем в верхней части высоты. При восприятии веса ротора за счет разности натягов воспринимается вес ротора (а.с. СССР №1370339, МПК: F16F 7/00. Демпфирующее устройство, автор В.А. Антипов, опубл. 30.01.1988 г., БИ №4).
Недостатками указанного устройства является сложность технологии изготовления, отсутствие расчетной модели (для разновысотных гофров) и работа на больших натягах, что также существенно ухудшает диссипативные свойства демпфера.
Известна упруго-демпферная опора ротора, включающая наружное и внутреннее кольца и пакет кольцевых пластин, установленных между ними, отличающаяся тем, что наружное и внутреннее кольца выполнены с резьбовыми отверстиями, в которых установлены резьбовые вытеснители, которые регулируют заданную высоту гофров в пакете пластин (патент на полезную модель №130359, МПК: F16F 7/00, F16C 27/00. Упруго-демпферная опора ротора, авторы: В.А. Антипов, С.В. Андриянов, С.А. Вельмин, Г.В. Изранова, опубл. 20.07.2013 г., Бюл. №20).
Недостатком указанного изобретения является нежелательная пластическая деформация пластин в районах их контактов с резьбовыми вытеснителями и, как следствие из этого, уменьшенный ресурс готового изделия.
Данное техническое решение принято в качестве прототипа.
Техническим результатом является предотвращение возникновения пластической деформации пластин в районах их контактов с опорами и, как следствие из этого, увеличение ресурса готового изделия, упрощение конструкции.
Технический результат достигается тем, что упруго-демпферная опора, включающая наружное и внутреннее кольца и пакет кольцевых гофрированных пластин, отличается тем, что наружное и внутреннее кольца выполнены с карманами, причем карманы выполнены прямоугольной формы на наружном кольце с внутренней стороны, а на внутреннем кольце с наружной стороны, в карманы запрессованы пластины-вытеснители с верхними кромками, повторяющими форму контактирующих с ними кольцевых пластин.
Кроме того, наружное кольцо может быть выполнено с выступами, верхние кромки которых повторяют форму контактирующих с ними пластин.
На фиг.1 представлена упруго-демпферная опора в разрезе, на фиг.2 - пластина-вытеснитель 2.
Упруго-демпферная опора состоит из наружного кольца 1, пластин-вытеснителей 2, пакета кольцевых пластин 3, внутреннего кольца 4.
Устройство работает следующим образом.
Пластины 2 запрессовывают в наружное кольцо упруго-демпферной опоры, устанавливают на опорные поверхности пластин пакет кольцевых пластин 3, а внутри пакета 3 устанавливают внутреннее кольцо 4, в которое затем поочередно запрессовывают пластины-вытеснители 2. За счет подбора пластин разной высоты организуют нужный натяг в каждом радиальном направлении.
Таким образом, демпфирующее устройство не нуждается в установке каких-либо дополнительных разгрузочных устройств от статических сил, например, веса ротора, что существенно упрощает конструкцию демпфера. С помощью пластин 2 натяги во всех направлениях устанавливают оптимальными, с точки зрения максимальной эффективности демпфера в данном направлении. Кроме того, наружное кольцо может быть выполнено с фрезерованными выступами, повторяющими форму пластин-вытеснителей 2.
Пластины-вытеснители 2, предназначенные для запрессовки во внутреннее кольцо, могут иметь клинообразную заходную часть, которая удаляется после запрессовки пластин-вытеснителей во внутреннее кольцо. Это предотвращает сминание кольцевых пластин при запрессовке и является технологическим мероприятием. После сборки пакет кольцевых пластин приобретает форму гофров неодинаковой высоты (см. фиг.1).
При воздействии вибрационной нагрузки, например, от дисбаланса вращающегося ротора, гофры со стороны воздействующей нагрузки приобретают большую высоту гофров, выбирая зазор между кольцевыми пластинами 3 и кольцом 1, за счет разности радиусов изгибов пластины в пакете проскальзывают с трением друг относительно друга и происходит диссипация энергии вибрации. При этом под воздействием нагрузки гофры не распрямляются, а становятся еще более крутыми, что положительно влияет на эффективность подавления вибрации.
По сравнению с прототипом при воздействии вибрационной нагрузки не происходит пластическая деформация пакета пластин 3 в районах их контактов с пластинами-вытеснителями, так как они имеют форму, повторяющую форму гофров в районах контактов.
Предлагаемая упруго-демпферная опора проста в изготовлении, за счет исключения операций опрессовки, термофиксации и выдавливания гофров, эффективно подавляет вибрацию за счет обеспечения оптимального поджатая гофров во всех радиальных направлениях, имеет простую конструкцию за счет исключения необходимости установки дополнительных нагрузочных устройств от веса ротора и улучшает эксплуатационные характеристики упруго-демпферной опоры, в частности, увеличивает ее ресурс.
1. Упруго-демпферная опора, включающая наружное и внутреннее кольца и пакет кольцевых гофрированных пластин, отличающаяся тем, что наружное и внутреннее кольца выполнены с карманами, причем карманы выполнены прямоугольной формы на наружном кольце с внутренней стороны, а на внутреннем кольце с наружной стороны, в карманы запрессованы пластины-вытеснители с верхними кромками, повторяющими форму контактирующих с ними кольцевых пластин.
2. Опора по п.1, отличающаяся тем, что наружное кольцо выполнено с выступами, верхние кромки которых повторяют форму контактирующих с ними пластин.
