[发明专利]一种具有异型小孔的弹性环式挤压油膜阻尼器

说明书

本发明涉及一种油膜阻尼器，具体涉及一种具有异型小孔的弹性环式挤压油膜阻尼器，包括阻尼器外环、弹性环及阻尼器内环，弹性环位于阻尼器内环和阻尼器外环之间，弹性环上设有异型流通小孔，弹性环的内外表面上设有交错分布的凸台；凸台的宽度为整个弹性环弧长的五十分之一至五十分之二；阻尼器内环和弹性环的端面底部开有半圆孔，半圆孔用于通过止转定位螺栓限制二者之间的相对转动。具有异型孔结构和分布的弹性环结构，通过在弹性环表面增加通流小孔，可以有效改善阻尼器内油膜的润滑状况，从而提高弹性环式挤压油膜阻尼器工作的稳定性；经过优化设计的孔型以及小孔分布可以有效增加节流阻尼，从而提高阻尼器的性能。

技术领域：

本发明涉及一种油膜阻尼器，具体涉及一种具有异型小孔的弹性环式挤压油膜阻尼器。

背景技术：

二十世纪六七十年代以来，随着航空、航天及舰船动力装置能量密度、比功率的日益提高，转子系统需要稳定、可靠的工作在更高的转速下，因而对转子系统的稳定性以及可靠性提出了更高的要求。挤压油膜阻尼器可以显著的降低转子在过临界时的振动幅值，使得高速运行的旋转机械可以平稳快速的通过临界并达到其工作转速，在燃气轮机以及航空发动机上有着广泛的应用。传统的挤压油膜阻尼器在静偏心较大以及受到较大载荷的瞬态冲击时体现出较强的非线性，使得系统出现双稳态，非协调进动等非线性行为，从而危害系统的稳定运行。在传统阻尼器中加入特殊设计的弹性环式结构，使得阻尼器具有一定的自调心能力，从而可以有效的改善传统阻尼器的非线性，提高转子系统的稳定性，使得油膜阻尼器得到更为广泛的应用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种具有异型孔结构的弹性环式挤压油膜阻尼器，工作过程中弹性环可适应转子的振动发生相应变形，吸收振动能量从而加强其抗冲击的能力，提高阻尼器的稳定性；此外弹性环与阻尼器内、外环之间存在摩擦作用，可以提高阻尼器的阻尼性能。

本发明采用的技术方案为：一种具有异型小孔的弹性环式挤压油膜阻尼器，包括阻尼器外环、弹性环及阻尼器内环，所述弹性环位于阻尼器内环和阻尼器外环之间，弹性环上设有异型流通小孔，弹性环的内外表面上设有交错分布的凸台；阻尼器内环与阻尼器外环均为具有较大刚度的筒状结构。

进一步地，所述异型流通小孔的孔型为渐扩型、收缩型、普通型或缩放型。

进一步地，所述异型流通小孔在弹性环的表面分布形式为单孔型、轴向双孔型，周向双孔型或四孔型。

进一步地，所述凸台的宽度为整个弹性环弧长的五十分之一至五十分之二。

进一步地，所述弹性环上凸台的数量为6至18个。

进一步地，所述凸台的高度为0.2毫米至0.5毫米。

进一步地，所述阻尼器内环和弹性环的端面底部开有半圆孔，半圆孔用于通过止转定位螺栓限制二者之间的相对转动。

本发明的有益效果：具有异型孔结构和分布的弹性环结构，通过在弹性环表面增加通流小孔，可以有效改善阻尼器内油膜的润滑状况，从而提高弹性环式挤压油膜阻尼器工作的稳定性；另一方面，经过优化设计的孔型以及小孔分布可以有效增加节流阻尼，从而提高阻尼器的性能。可应用于工业、舰船及航空航天等燃气轮机相关领域，同时也可应用于具有特殊要求的高速旋转机械领域，包括军事、能源、电力、交通、环保等方面。

弹性环为内外凸台交错分布的筒状结构，其位于阻尼器内外环之间，内凸台与阻尼器内环的外表面配合，外凸台与轴承外环的内表面配合；弹性环表面具有特殊设计的小孔结构；弹性环上通孔可以为普通型，也可以是渐缩型或渐扩型，孔型参数根据阻尼器的工作参数进行设计；单个油膜段内，弹性环上的小孔一般为1-4个，多个数量的小孔的分布可以是均匀的，也可以是非均匀的；弹性环内凸台与阻尼器内环外表面配合采用过渡配合，弹性环外凸台与阻尼器外环内表面为间隙配合；阻尼器内环、阻尼器外环和弹性环的中截面底部开设圆孔，通过止转定位螺钉限制三者之间的相对转动。