Гидродинамический демпфер опор

(23)Приоритет во делам изобретений и открытий.2 (088.8) Дата опубликования описания 07.08.80(72) Авторы изобретения А. И. Белоусов, И. Д. Эскин и Д. К. Новиков Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт имени академика С. П. Королева(54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ДЕМПФЕР ОПОР Изобретение относится к средствам для гаше. ния колебаний и может быть использовано как демпфирующее устройство ротора турбомашины.Известен гидродинамический демпфер опор,5 состоящий из втулки, напрессованной на подшипник и установленной в корпусе с зазором посредством упругих стержней, причем втулка является вибратором 1 .Недостатком демпфера является то, что он не позволяет регулировать демпфируюшую способность, вследствие чего неэффективно работает в случае отклонения от расчетного режима.По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к изобретению является гидродинамический демпфер опор, содержащий регулятор давления и вибратор (2).В этом демлфере путем изменения статического давления масла в зазоре изменяется демпфирующая способность. Однако, это изменение незначительно, так как статическое давление масла мало по сравнению с динамическим, создаваемым при колебаниях вибратора, чтд не,позволяет регулировать демпфирующую способность устройства таким образом, чтобы в зарезонансных областях демпфирование было малым,а в резонансных - большим, к тому же демпфирующая способность этого демпфера изменяется только в зависимости от частоты вращения ротора и зависит от температуры смазочной жидкости.Цель изобретения - расширение диапазона демпфирования.указанная цель достигается тем, что демпфер снабжен металлическими уплоттительными кольцами, двумя диаметрально расположенными и связанными с регулятором давления гидроцилиндрами с поршнями, на кажцом из которыхустановлены два штока, взаимодействующие с соответствующими уплотнительными кольца. ми, и двумя датчиками перемещения вибра. тора, установленными в плоскости, перпендикулярной оси опоры, выходы которых связаны со входом регулятора давления.На фиг. 1 представлен демпфер, обаяний вид, продольный разрез; на фиг, 2 - фронтальный , вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 33 75414 сечение А-А на фиг, 2; на фиг. 4 - конструкция уплотнительного кольца.Демпфер содержит втулку 1, которая является вибратором, напрессована на подшипник 2 качения и установлена с зазором 3 во втул ке 4, жестко связанной с корпусом 5 опоры, при этом во втулку 1 запрессован штифт 6,который с зазором вставляется в отверстие 7 крышки 8, закрывающей демпфер. Штифт 6 фиксирует. втулку 1 от вращения, оставляя ей 10 только свободу колебательного движения.На втулке 1 выполнены две кольцевые ка. навки 9 и 10, в которые вставлены разрезные металлические уплотнительные кольца 11 и 12, в наружные цилиндрические поверхности 5 которых в двух диаметрально противоположных точках упираются штоки 13, 14 и 15, 16, кото- рые проходят через отверстия во втулке 4 и упираются в тарелки поршней 17 и 18, перемещающихся в гидроцилиндрах 19 и 20, 20Гидроцилиндры 19 и 20 расположены диа. метрально в приливах 21 и 22 корпуса 5 опоры и закрспляются на нем с помощью фланцев 23и 24. Гидроцилиндры 19 и 20 с помощью трубопроводов 25 и 26 связаны с регулятором 27. 25 давления. Слив из гидроцилиндров осуществляется по трубопроводам 28 и 29. По этим трубопроводам масло подается обратно на вход в регулятор 27 давления. Малогабаритные датчики 30 и 31 неремешений установлены во втулке 4, ЗО причем они расположены взаимно перпендикулярно в плоскости, перпендикулярной оси поддипника,Датчик 30 расположен вертикально, а датчик 31 - горизонтально. Датчики выраба.тывают сигналы, которые векторно складываются с помощью преобразователя 32, Слеиовательно результирующий сигнал пропорционален амплитуде колебаний, Этот сигналподастся на регулятор 27 давления.40Масло в демпферный зазор 3 подается через канал 33 и кольцевую канавку 34 в корпусе 5, а затем через сверления 35 во втулке 4.Для того, чтобы при действии на кольцасдавливающих усилий от гидроцилиндров онисжимались, уь.еньшая свои радиальные габаритына требуемую величину, в замке колец 11 и12 предусмореньт зазоры 36 и 37, а длятого, чтобы кольца не проворачивались, в канавке вибратора 1 предусмотрен штифт 38,Вибратор 1 вместе с подшипником 2 посажены на ротор 39, колебания которого необходимо погасить,ФДемлфер работает следующим образом,При колебании вибратора 1 в демпферномзазоре 3 возникают гидродинамические силывязкого трения, величина которых р"гулируетсяв зависимости от амплитуды колебаний и засчею которых гасятся колебания ротора 39. Изменение гидродинамических сил осуществляется следующим образом.Масло из регулятора 27 давления, в зависи.мости от величины сигнала, поступающего спреобразователя 32 и являющегося векторнойсуммой сигналов, поступающих с датчиков30 и 31 перемещения, подается по трубопроводам25 и 26 к гидроцилиндрам 19 и 20, в результатечего перемещаются поршни 17 и 18 гидроцилиндров, которые в свою очередь толкают штоки13, 14, 15 и 16. В результате уплотнительныекольца 11 и 12 сжимаются или разжимаются.При минимальном сигнале, соответствующемминимальной амплитуде колебаний, поршни17 и 18 гидроцилиндров передвигают штоки13, 14 и штоки 15 и 16 в такое положение,при котором уплотнительные кольца 11 и 12полностью отжаты от внутренней цилиндрической.поверхности втулки 4. В этом случае демпферный зазор 3 совершенно не уплотнен поторцам, поэтому при колебаниях вибратора 1масло вытесняется в торцы и демпфирующаяв этом случае минимальна, При максимальномсигнале, соответствующем максимальной амп.литуде коле 5 аний, поршни 17 и 18 гидроцилнндров отодвигаются (от центра опоры) на такое расстояние, при которой уплотнительныекольца 11 и 12 силой упругости прижимаютсяк цилиндрической поверхности втулки 1, Вэтом случае при колебаниях вибратора 1 маслобудет перетекать по окружности и демпфирование будет максимальным. Перемещением поршней 17 и 18 из одного крайнего положенияв другое изменяется демпфирующая способность,чем и обеспечивается значительное расширениедиапазона регулирования демпфирующей способности (максимальное значение демпфирующейсилы может в 50 раз превышать минимальное),Формула изобретенияГидродинамический демпфер опор, содержащий регулятор давления и вибратор, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона демпфирования, димпфер снабжен металлическими уплотнительными кольцами,двумя диаметрально расположенными и связанными с регулятором давления гидроцилиндрами с поршнями, на каждом из которых установлены два штока, взаимодействующиес соответствующими уплотнительными кольцами, и двумя датчиками перемещения вибрато.ра, установленными в плоскости, перпендику.лярной оси опоры, выходы которых связанысо входом регулятора давления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3456992, кл. 308 9, 1972.2. Авторское свидетельство СССР Р 187454,кл. Р 16 Р 11/00, 1965 (прототип), 754141