[发明专利]混合式阻尼器

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合式阻尼器，应用于航空发动机等由滚动轴承支承的转子系统的振动控制装置中。

背景技术

在航空发动机等旋转机械中使用滚动轴承作为支承，由于自身所能提供的阻尼很小，不利于减振。为保证航空发动机等旋转机械转子系统的安全稳定运行，目前广泛使用挤压油膜阻尼SFD（Squeeze Film Damper）轴承技术减振。由于SFD的动力特性不能进行主动控制，且在设计或加工不当的情况下，会出现油膜刚度的高度非线性，导致双稳态、锁死和非协调进动现象，致使转子系统振动过大甚至碰摩、疲劳，限制了SFD的适用范围。

因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

发明内容

本发明提供一种新型混合式阻尼器，进行航空发动机等旋转机械转子系统的振动控制，该种混合式阻尼器可以弥补挤压油膜阻尼器的不足，提高航空发动机等旋转机械转子的振动控制的可靠性。

本发明采用如下技术方案：一种混合式阻尼器，其包括有机座、转子、支承所述转子的滚动轴承及支承所述滚动轴承的鼠笼式弹性支承，其中鼠笼式弹性支承采用折返式结构，并直接固定在机座上，本发明混合式阻尼器还包括有设置在鼠笼式弹性支承内、外环之间的金属橡胶环，以及设置在所述鼠笼式弹性支承与机座之间的电磁阻尼器。

所述电磁阻尼器包括有电磁阻尼器硅钢片定子、绕于电磁阻尼器硅钢片定子上的电磁阻尼器线圈及电磁阻尼器硅钢片组。

所述电磁阻尼器硅钢片组套装于所述鼠笼式弹性支承上，且所述电磁阻尼器硅钢片组的一侧由与鼠笼式弹性支承过盈配合的铜环固定。

所述混合式阻尼器还包括有传感器支架及将所述传感器支架固定于所述电磁阻尼器左侧的传感器压盖，所述电磁阻尼器固定于所述机座和传感器支架之间。

所述电磁阻尼器采用8极式，且所述8个磁极沿所述转子轴向布置。

所述传感器支架上沿水平和垂直方向均布安装有4个用以检测由于转子的振动而引起的鼠笼式弹性支承沿水平和垂直方向振动位移的变化的径向位移传感器。

所述滚动轴承支承于所述鼠笼式弹性支承上。

所述滚动轴承的外侧设置有轴承端盖，所述轴承端盖与传感器压盖之间设置有用于调整所述滚动轴承的轴向游隙的垫片。

所述转子由滚动轴承内圈定位。

本发明具有如下有益效果: 

(1).克服单独使用滚动轴承时刚度大、阻尼小，转子很难跨越临界转速且振动剧烈的缺点；

(2).避免使用挤压油膜阻尼器时存在油液老化，工作状态与温度和频率有关的缺点；

(3).弥补电磁阻尼器直接作用在转子系统时刚度、阻尼不足，无法控制大的冲击振动等问题；

(4).由金属橡胶环提供主要的阻尼，电磁阻尼器仅需提供可调的阻尼，有利于减小阻尼器的整体尺寸，适合轻质、高速转子的需要；

(5).可在高温、高压、高真空、超低温等特殊工作环境或条件下工作。

附图说明

图1为本发明混合式阻尼器中电磁阻尼器通过弹性支承作用在滚动轴承上的示意图。

图2为图1中所示的电磁阻尼器的磁路示意图。

图3为本发明混合式阻尼器的工作原理图。

其中：

1-机座、2-鼠笼式弹性支承、3-右端盖、4-滚动轴承、5-金属橡胶环、6-电磁阻尼器线圈、7-电磁阻尼器硅钢片定子、8-传感器压盖、9-垫片、10-传感器支架、11-轴承端盖、12-密封圈、13-转子、14-径向位移传感器、15-铜环、16-电磁阻尼器硅钢片组、17-压圈。。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。

请参照图1至图2并结合图3所示，本发明混合式阻尼器包括机座1、转子13、支承所述转子13的滚动轴承4以及支承所述滚动轴承4的折返式鼠笼式弹性支承2，其中转子13由滚动轴承4内圈定位。本发明混合式阻尼器还包括有内嵌在折返式鼠笼式弹性支承2的内、外环之间的金属橡胶环5作为金属橡胶阻尼器，滚动轴承4支承在含金属橡胶环5的鼠笼式弹性支承2上，同时在鼠笼式弹性支承2与机座1之间设置有电磁阻尼器。所述电磁阻尼器通过电磁阻尼器硅钢片定子7上绕有电磁阻尼器线圈6，与电磁阻尼器硅钢片组16一起组成，并固定在机座1与传感器支架10之间。电磁阻尼器采用8极式，且8个磁极沿转子13周向布置，其磁路示意图如图2所示。