[发明专利]用于测定挤压油膜阻尼器参数影响特性的支承结构

说明书

技术领域

本发明涉及转子振动控制领域，是一种采用参数可调结构,可用于测定挤压油膜阻尼器参数影响特性的支承结构。

背景技术

航空发动机等高速旋转机械常采用柔性转子，转子工作转速往往在一阶或几阶临界转速以上。在工作过程中，如启动、停车、变工况等时转子必须多次通过临界转速，导致转子发生剧烈振动，甚至对转子系统产生危害，严重影响航空发动机的可靠性。因此，转子系统的减振成为转子动力学的一个重要研究领域。

挤压油膜阻尼器作为一种传统减振机构，现在多种型号航空发动机上得到应用。挤压油膜阻尼器常由可发生平动位移的轴承座提供内油膜面，由静止的油膜外环提供外油膜面，两油膜面挤压间隙中的油膜时耗散能量，从而达到减小振动的效果。

挤压油膜阻尼器油膜的间隙、半径、长度以及初始偏心比(轴颈初始偏心与油膜间隙的比值)等因素，都对阻尼器减振效果起着至关重要的作用。在参数不合理时，挤压油膜阻尼器甚至会出现减振失效的情况。传统阻尼器结构中提供内、外油膜面的轴承座与油膜外环一同连接在固定支座上，二者之间不能调整位置，使得阻尼器在研究过程中不方便调节，要更改参数就必须重新拆装转子更换部件，无法精准测量各重要参数,也无法做到单一变量控制，更无法将阻尼器状态最优。因此，设计一种参数可单独调节、便于安装和测量的阻尼器支承结构，对阻尼器的研究具有重要意义。

国内外相关专利文献和论文中关于挤压油膜阻尼器的内容多集中于挤压油膜阻尼器的结构和支承方法研究。其研究内容主要在于安装挤压油膜阻尼器后转子可达到减振的目的，未考虑挤压油膜阻尼器在不同参数下会表现出不同的减振特性。需要改变阻尼器参数时必须先拆装转子，然后再更换阻尼器部件，因而无法测定阻尼器的具体参数对减振特性的影响。在结构发生改变时，不能确定阻尼器减振的有效性，结构方法的拓展性受到一定限制。在授权公告号为204267598 U的实用新型专利中公开了一种“带油膜阻尼器的折返式弹性支承”，该发明提出了一种支承结构。该支承结构由油膜阻尼器和折返式弹性支承并联组成，有利于小型机械设备的使用。该发明是一种特定的应用于GT25000燃气轮机的支承结构，安装后阻尼器的结构参数不可调，未考虑参数对阻尼器减振性能的影响。在专利号为US 008167494 B2的专利中公开了一种“Squeeze-Film Damper Arrangement”，该发明提出了一种挤压油膜阻尼器结构，安装后阻尼器的结构参数不可调，未考虑参数对阻尼器减振性能的影响。

战鹏在论文“挤压油膜阻尼器在解决某低压压气机试验件振动问题上的应用”(ISSN：1672-3147)中基于某型发动机低压压气机研制了挤压油膜阻尼器，并设计了三种不同油膜间隙的挤压油膜阻尼器，分析了其影响特性。该论文工作中所设计的挤压油膜阻尼器参数在安装完成后无法改变，每次改变参数必须重新拆装转子，过程复杂，拆装过程中可能在转子系统中引入其它影响因素，不利于测定参数对阻尼器减振特性的影响。Zhu Chang-sheng,Wang Xi-xuan在论文“Vibration Control of Flexible Rotor by Controlled Structure Parameters conical squeeze film damper”中提出了一种可以改变油膜间隙的挤压油膜阻尼器支承结构。该结构未考虑油膜长度以及初始偏心比等参数的影响，且在转子安装完成之后不利于测定油膜的参数。

发明内容

为克服现有技术中存在的参数不可调、难测量、油膜外环不独立、无法单变量研究的不足，本发明提出一种用于测定挤压油膜阻尼器参数影响特性的支承结构。

本发明包括底座、支承座、鼠笼式弹性支承、轴承座、油膜外环、独立支座、碟形弹簧和调节螺栓。其中：

所述支承座和独立支座均固定在所述底座上，并使所述支承座中心孔的与独立支座中心孔的中心线重合。所述碟形弹簧位于独立支座的底表面与底座上表面之间。所述鼠笼式弹性支承的一端嵌装在所述支承座上，并使该鼠笼式弹性支承的端面与所述支承座过盈配合；所述鼠笼式弹性支承的端面与所述支承座的内表面固定连接，所述鼠笼式弹性支承另一个端面嵌装入轴承座的一个端面，并使该鼠笼式弹性支承与所述轴承座之间固定连接；所述鼠笼式弹性支承与轴承座之间过盈配合。

所述油膜外环套装在所述轴承座上，并使该油膜外环的一端嵌装入独立支座的内表面；在轴承座与油膜外环之间有油膜层。