[发明专利]用于高速旋转机械的碰撞阻尼器

说明书

本发明属于机械振动控制技术领域，尤其涉及一种用于高速旋转机械的碰撞阻尼器，包括轴承座、支承轴、若干大碰撞球和若干小碰撞体组合，所述轴承座上的轴承内圈与转轴固定连接，所述支承轴的一端与轴承座固定连接，其另一端固定于壳体上，所述轴承座上开设有长槽，所述长槽沿转轴的径向分布，所述大碰撞球依次活动设置在长槽内，所述长槽的顶端滑动设置有滑轨盖板，所述小碰撞体组合包括连接段和固定设置在连接段底端的第一小碰撞球，所述连接段与滑轨盖板滑动连接，所述第一小碰撞球位于长槽内，若干所述的大碰撞球和第一小碰撞球间隔排列，且球心位于同一水平面。

技术领域

本发明属于机械振动控制技术领域，尤其涉及一种用于高速旋转机械的碰撞阻尼器。

背景技术

为了确保轴系能稳定、高效地运转，在离心机、涡轮机、储能飞轮等各种高速旋转机械中，为了确保转子-轴承系统的稳定运行，还需要在轴系中引入阻尼装置。

最为常见的阻尼器为挤压油膜阻尼器，虽然价格便宜，由于用到润滑油，工作环境差也不环保；电磁阻尼器，则需要外接电源及控制系统；新型的磁阻尼器，则需要用到永磁体，需要专业厂家定制，成本高。

发明内容

为解决现有技术存在的用于确保轴系能稳定、高效地运转的油膜阻尼器由于用到润滑油，工作环境差也不环保；电磁阻尼器，则需要外接电源及控制系统，连接复杂；新型的磁阻尼器，则需要用到永磁体，需要专业厂家定制，成本高的问题，本发明提供一种用于高速旋转机械的碰撞阻尼器，采用大碰撞球和第一小碰撞球之间以及球体与各槽壁间碰撞及摩擦来耗散转子系统过临界转速时多余的能量，该阻尼器具有无需主动控制、环境友好、成本低、易于维护与安装的突出优点。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下，一种用于高速旋转机械的碰撞阻尼器，包括轴承座、支承轴、若干大碰撞球和若干小碰撞体组合，所述轴承座上的轴承内圈与转轴固定连接，所述支承轴的一端与轴承座固定连接，其另一端固定于壳体上，所述轴承座上开设有长槽，所述长槽沿转轴的径向分布，所述大碰撞球依次活动设置在长槽内，所述长槽的顶端滑动设置有滑轨盖板，所述小碰撞体组合包括连接段和固定设置在连接段底端的第一小碰撞球，所述连接段与滑轨盖板滑动连接，所述第一小碰撞球位于长槽内，若干所述的大碰撞球和第一小碰撞球间隔排列，且球心位于同一水平面。

作为优选，所述连接段包括第二小碰撞球和小轴，所述第一小碰撞球和第二小碰撞球分别固定设置在小轴的两端，所述滑轨盖板上开设有异形槽，所述异形槽的方向与长槽的方向相同，所述异形槽的截面包括与第二小碰撞球配合的圆形和与小轴配合的矩形。第二小碰撞球与圆形配合提高第二小碰撞球在异形槽内的滑行效率，提高第二小碰撞球和大碰撞球之间的碰撞效率，提高该碰撞阻尼器的阻尼效率；第二小碰撞球与圆形配合以及矩形对小轴起到良好的导向作用，保证第一小碰撞球的球心与大碰撞球的球心相碰撞，即两球的质心相碰撞，防止自激振动，在外激励下可以更快达到稳定状态。

作为优选，所述大碰撞球与长槽之间、所述第二小碰撞球与圆形之间以及所述小轴与矩形之间均为间隙配合。提高大碰撞球与第一小碰撞球之间、大碰撞球与长槽之间、第二小碰撞球与异形槽之间以及小轴与异形槽之间的碰撞与摩擦效率，提高该碰撞阻尼器的阻尼效率。

作为优选，一个所述长槽内的大碰撞球的数量为两个，第一小碰撞球的数量为一个。达到阻尼效果的同时，降低该阻尼器的重量和成本。

作为优选，所述轴承座上开设有八个所述的长槽，八个所述长槽沿转轴的圆周方向均匀分布。长槽的数量为个，当然其中均设置有大碰撞球和小碰撞体组合，八个所述长槽沿转轴的圆周方向均匀分布，可以对转轴各个径向产生的振动进行有效阻尼，有效提高该阻尼器的阻尼效果和稳定性。

进一步地，所述支承轴的数量为四根，四根所述支承轴沿转轴的圆周方向均匀分布。支承轴的材料可选用不锈钢，四根所述支承轴的设置保证轴承座只摆动而不产生转动，提高该阻尼器使用的稳定性。

进一步地，所述轴承座和滑轨盖板均采用号钢淬火后加工而成。