[发明专利]一种抑制转子系统振动的二级非线性能量阱

说明书

本发明公开了一种抑制转子系统振动的二级非线性能量阱，包括非线性能量阱本体和固定装置。非线性能量阱本体包括支撑组件、一级连接组件、二级连接组件、一级吸振子质量块和二级吸振子质量块。支撑组件包括轴承、支撑和轴套；两级吸振子质量块上有连接孔和间隙孔，与两级连接组件配合；一、二级连接组件包括一、二级连接杆和一、二级分段线性杆，两级分段线性杆与两级吸振子质量块的间隙配合形成串联的分段线性刚度，拟合非线性立方刚度，构成二级非线性能量阱。固定装置包括螺栓、固定架、弹簧、连接片一和连接片二。本发明能有效抑制转子系统宽频带的振动，属振动噪声控制领域。整体结构紧凑，使用方便，可靠性高。

技术领域

本发明涉及振动噪声控制技术领域，具体涉及一种抑制转子系统振动的二级非线性能量阱，用于旋转机械的核心部件转子系统的振动抑制。

背景技术

转子系统作为大型离心压缩机、重型燃气轮机等旋转机械的核心部件，其工作转速通常在一阶临界转速以上，在开、停车阶段必须经过临界转速，同时发生强烈的共振，严重影响机组的稳定运行。因此，对旋转机械的转子系统高效可靠的振动控制尤为重要，且是亟待解决的问题。

增加动力吸振器是一种常用的振动抑制方法。其可大幅降低转子系统的本身的振动。动力吸振器可以分为两种类型：被动吸振器和主动(半主动)吸振器。

被动式吸振器结构简单，无需能量来源，目前是旋转机械振动抑制的主要方式，但其抑振频带窄，实际应用局限性大；主动式吸振器抑振精度高，反应灵敏，但结构复杂，需外加调整部件，导致其应用性低。

如前所述，在现代旋转机械运行速度多变且工况苛刻的环境中，被、主动式吸振器的结构均有不足。必须设计新的振动抑制装置，以满足现代旋转机械高功率，振动大且抑振频带宽的要求。

发明内容

大功率的转子系统在临界转速时会产生宽频带、大振幅的振动，因此本发明提出一种抑制转子系统振动的二级非线性能量阱，对转子系统的宽频带、大振幅的振动实现抑制，关键是对分段线性刚度杆拟合非线性刚度方法的两次利用，形成两级分段线性刚度串联，组成二级非线性能量阱结构。实施技术方案是：

一种抑制转子系统振动的二级非线性能量阱，转子系统通过轴端支撑固设在外机架上，其包括圆盘和轴，该二阶非线性能量阱由非线性能量阱本体和固定装置构成，非线性能量阱本体包括支撑组件、一级连接组件、二级连接组件、一级吸振子质量块和二级吸振子质量块。

所述支撑组件包括轴承、支撑盘和轴套。支撑盘内固接轴承，该轴套的作用是防止非线性能量阱本体的轴向窜动；

所述一级吸振子质量块的内圆周上设有8个通孔，4个直径相同交叉分布的是连接孔，与两根一级连接杆配合，4个直径不同交叉分布的是间隙孔，与四根一级分段线性杆配合。外圆周上设有8个直径相等的通孔，与二级连接组件配合：

所述二级吸振子质量块的同一圆周上设有8个通孔，4个直径相同交叉分布的是连接孔，与两根二级连接杆配合，4个直径不同交叉分布的是间隙孔，与四根二级分段线性杆配合：

所述一级连接组件包括两根一级连接杆、四根一级分段线性杆，所述一级连接杆通过螺母将支撑盘和一级吸振子质量块固定连接，一级分段线性杆的一端通过螺母与支撑盘固定连接，另一端与一级吸振子质量块的间隙孔形成间隙配合；

所述二级连接组件包括两根二级连接杆、四根二级分段线性杆，所述二级连接杆通过螺母将一级吸振子质量块和二级吸振子质量块固定连接，二级分段线性杆的一端通过螺母与一级吸振子质量块固定连接，另一端与二级吸振子质量块的间隙孔形成间隙配合。

所述固定装置与二级吸振子质量块相连接，避免非线性能量阱本体随转子一起转动，包括螺栓、两个固定架、四个弹簧、连接片一和连接片二；二级吸振子质量块由连接片一、弹簧、连接片二与固定架通过螺栓相连接，固定架与外机架固定连接。

本发明的优点是：