[发明专利]基于封闭式挤压油膜阻尼器的多孔质可倾瓦轴承

说明书

本发明公开了基于封闭式挤压油膜阻尼器的多孔质可倾瓦轴承，包括轴承基座，所述轴承基座包括外壳和设置在外壳内多个瓦片，所述多个瓦片围成与外壳同心的环形结构，所述外壳与瓦片之间安装有挤压油膜阻尼器，所述挤压油膜阻尼器内部形成空腔，空腔内填充液压油，所述挤压油膜阻尼器的壳体为可压缩回转体结构，所述瓦片远离外壳的一侧设有安装槽，所述安装槽内安装有多孔质，所述多孔质与安装槽底部沿径向间隔设置，以使所述间隔区域形成气腔，所述安装槽底部设有与气腔连通的多孔质供气孔。本发明通过可压缩回转体结构的挤压油膜阻尼器和多孔质的设置，能够产生更大阻尼，有望应用在兆瓦级涡轮机械上。

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，具体提供基于封闭式挤压油膜阻尼器的多孔质可倾瓦轴承。

技术背景

在工业生产中，多孔质气体轴承的工作原理较为复杂，当不提供给转子外部驱动力，仅提供外部气源时，高压气体通过进气孔渗透到多孔质材料内部，并最终在轴承间隙形成气膜，支承外载荷；这种工况下，轴承相当于纯静压气体轴承。当不提供外部高压气压，仅提供给转子外部驱动力时，由于气流具有一定黏性，润滑气体被带入楔形间隙并形成润滑气膜来承受外载荷；此时轴承相当于纯动压气体轴承。而当同时提供外部气源和驱动转子转动的外力时，若转速较高则转子转动带来的动压效应不可忽略，转速越高，气膜的楔形效应及动压效应就越强，轴承的承载能力就越大，在这种情况下再去改变已经形成的气膜厚度分布就越困难，因而轴承就表现出较大的刚度，此外，在高速工况下，轴承间隙中的气体被压缩而挤出轴承转子系统，气膜运动粘度降低，从而导致轴承的阻尼系数减小，阻尼减小，导致轴承在运行过程中的振动无法抵消，因此轴承的运行稳定性会受到很大的影响。

为了降低振幅提高系统有效阻尼，目前在工业中应用较为广泛的添加挤压油膜阻尼器。例如申请公布号为CN108916306A的发明专利申请公开了一种重型转子抑振装置，具体公开了包括套设在轴上的轴承，轴承外套设有套筒，套筒外设置有轴承座，套筒与轴承座间具有间隙，套筒外表面的两端均设置有O型密封圈，间隙中填充有润滑油，两个O型密封圈与套筒和轴承座相配合形成挤压油膜阻尼器，轴承座上设置有支撑板，支撑板内设置有顶在套筒上的蝶形弹簧座，蝶形弹簧座顶部的弧形结构贴合在套筒上，支撑板与蝶形弹簧座间设置有蝶形弹簧。上述申请在转子振动时，碟形弹簧支撑座处随之振动并由阻尼装置吸收系统部分振动能量，使得挤压油膜发挥阻尼的作用，降低转子振动幅度，使整个系统具有一定的减振、抑振效果，但挤压油膜阻尼器是开放的，在工作时难免产生液压油的泄露，污染环境，同时减振效果有待进一步提高。另外国外对封闭式挤压油膜阻尼器有一定研究，采用螺纹连接、橡胶圈密封，但结构复杂，且壳体不可压缩，抗振性能不佳。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供基于封闭式挤压油膜阻尼器的多孔质可倾瓦轴承，将挤压油膜阻尼器引入多孔质可倾瓦轴承中，通过采用可倾瓦的结构消除了轴承的交叉刚度，改善了轴承-转子系统的稳定性，提高了转子系统的旋转精度，另将挤压油膜阻尼器的壳体制成可压缩回转体结构，在回转体内部形成空腔，腔体内填充液压油。当振动经瓦片传递到挤压油膜阻尼器时，阻尼器壳体受力变形，腔内液压油受到挤压作用在腔体内流动，产生更大阻尼，大大提高减振、吸能效果。

其技术方案包括轴承基座，所述轴承基座包括外壳和设置在外壳内多个瓦片，所述多个瓦片围成与外壳同心的环形结构，所述外壳与瓦片之间安装有挤压油膜阻尼器，所述挤压油膜阻尼器内部形成空腔，空腔内填充液压油，所述挤压油膜阻尼器的壳体为可压缩回转体结构，所述瓦片远离外壳的一侧设有安装槽，所述安装槽内安装有多孔质，所述多孔质与安装槽底部沿径向间隔设置，以使所述间隔区域形成气腔，所述安装槽底部设有与气腔连通的多孔质供气孔。

进一步的，所述瓦片沿轴向的外端面上设有外部供气口，所述外部供气口与多孔质供气孔连通。

进一步的，所述挤压油膜阻尼器内部安装有多个阻尼器柱塞，多个阻尼器柱塞在空腔内交错布置。