[发明专利]一种弹支挤压油膜金属橡胶阻尼器

说明书

本发明公开了一种弹支挤压油膜金属橡胶阻尼器，用于支撑连接发动机转子系统，所述阻尼器包括机匣安装座、弹性支承、外环组件和内环，所述机匣安装座用于将所述阻尼器固定连接发动机机匣；弹性支承套设在所述转子系统的周向位置，并通过所述弹性支承内侧的支承轴承连接所述转子系统；外环组件沿所述转子系统的轴向固定连接在所述机匣安装座的侧面；本发明通过在挤压油膜阻尼器中设计内环结构，从而在内环结构与挤压油膜阻尼器内部形成多个挤压油膜，配合金属橡胶的作用，对转子系统起到良好的减振作用；同时，本发明可以在阻尼器内部形成两层密封防护，具有密封效果好、可靠性高、结构简单、容易实现、工程适应性强的优点。

技术领域

本发明属于航空发动机技术领域，特别涉及一种弹支挤压油膜金属橡胶阻尼器。

背景技术

在航空发动机、燃气轮机等旋转机械中，振动问题历来都是人们关注的焦点，其根本原因是旋转机械的振动直接影响到整机的安全及性能。尤其是在中小型航空发动机中，转子系统工作转速较高，多工作在一阶、二阶临界转速以上，当转子转速接近或通过临界转速时，转子系统会产生较大的振动。虽然针对转子系统的静、动平衡技术能大大降低转子系统的不平衡量，从而减小转子通过临界转速时的振幅，但是面对恶劣的工作环境，转子系统的平衡度随时都可能被破坏。对于转速极高的转子系统，即使微小的不平衡量也会产生较大的不平衡激励力，导致振动幅值超限，给转子系统带来威胁。因此，在做好转子系统静、动平衡的基础上，还必须采取行之有效的减振措施。

为了有效地控制高速转子系统的振动，转子支承结构的设计要满足两个要求：一是能够调节转子系统的临界转速，二是能为转子系统提供足够的阻尼。目前，国内外主要采用“弹性支承+阻尼器”的结构形式。挤压油膜阻尼器问世至今，由于其结构简单、减振效果显著在航空发动机等高速旋转机械中得到了广泛应用。但是，在大不平衡作用下挤压油膜阻尼器的刚度会随着转子偏心的增大而强非线性增加，给转子系统带来巨大影响。为了改善转子系统的支承性能，一种新型阻尼材料-金属橡胶被用于替代挤压油膜阻尼器。金属橡胶主要通过金属丝之间的摩擦耗散能量而提供阻尼，另一方面金属丝的弹性变形产生附加支承刚度。

现有的弹支挤压油膜阻尼器和弹支金属橡胶阻尼器存在以下缺陷：一是金属橡胶丝缺乏有效保护，长期的工作过程中，由于金属丝之间的相互摩擦，使得金属丝可能发生脱落和碎裂。如果不能很好地封闭保护这些脱落和碎裂的金属丝，将会给发动机转子系统带来致命的安全威胁；或者保护措施复杂，限制了其工程推广应用；二是弹支挤压油膜阻尼器在大变形下存在非线性刚度，单纯的金属橡胶阻尼器在大转动惯量转子-支承系统中应用中，当转子通过多阶临界转速时，需综合考虑各阶临界转速下金属橡胶阻尼器的阻尼特性和附加刚度特性，从而在一定程度上限制了其使用范围。

为此需要提出一种弹支挤压油膜金属橡胶阻尼器，以克服现有的弹支挤压油膜阻尼器和金属橡胶阻尼器的上述缺陷。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种弹支挤压油膜金属橡胶阻尼器，用于支撑连接发动机转子系统，所述阻尼器包括：

机匣安装座，用于将所述阻尼器固定连接发动机机匣；

弹性支承，套设在所述转子系统的周向位置，并通过所述弹性支承内侧的支承轴承连接所述转子系统；

外环组件，沿所述转子系统的轴向固定连接在所述机匣安装座的侧面；

内环，设置于所述弹性支承与所述外环组件之间，并与所述弹性支承和外环组件之间形成多个挤压油膜；其中，

所述外环组件与内环之间形成第一环形腔体，用于安装金属橡胶。

进一步的，所述机匣安装座与所述外环组件配合安装的侧面设为安装侧，所述机匣安装座的安装侧以转子系统为中心设有沉头孔，用于安装所述弹性支承。

进一步的，所述弹性支承还包括U型安装边；