[发明专利]扭转及平移振动去除装置

说明书

发明领域

本发明一般地涉及平衡装置和振动阻尼装置。具体地说，本发明涉及一种设计来用于同时去除扭转及平移振动的组合的扭转及平移振动去除装置。

发明背景

旋转系统例如旋转轴经常会受到扭转振动和平移振动。一般来说，扭转振动是指引起旋转件(例如旋转轴)绕其中心纵向轴线振荡转动的振动。另一方面，平移振动一般是指引起旋转件在与其中心纵向轴线垂直方向移动的振动。

扭转振动及平移振动在各种不同系统如用于汽车、喷气式飞机的发动机及类似物中均有出现。例如，在发动机的情况下，可认为扭转振动和平移振动是由构成发动机的各个部分的滑动块和旋转块的运动引起的。这些块包括活塞、连杆、曲柄及类似物。除滑动块和旋转块的运动外，这些汽缸在发动机运行过程中的燃烧过程会引起扭转振动及平移振动。

为了减少扭转振动，过去曾提出过采用不转动的粘性扭转阻尼装置。图1示出装在一皮带盘上的这样一种不转动的粘性扭转阻尼装置。皮带盘30可旋转地由一轴31驱动并设有一包含有一圆盘阻尼块32的圆柱腔。该皮带盘30的圆柱腔的内壁与该阻尼块32的外表面之间的空间限定了一剪切空隙，该剪切空隙通常填充有一被选用的适当的粘性流体，以在皮带盘30的惯量与阻尼块32的惯量的比值给定情况下使扭转阻尼最大化。发生在皮带盘30与阻尼块32之间的剪切空隙中的剪切阻尼的量取决于空间的大小、流体的粘性以及皮带盘与阻尼块之间的相对转速。

虽然上述不转动的粘性扭转阻尼装置能够抵销一些扭转振动，但还存在许多缺点和不足。一方面，该不转动的粘性扭转阻尼装置并非设计来针对在垂直于旋转轴的中心纵向轴线的方向上、由该旋转轴的运动引起的平移振动。其结果则是在系统中仍存有一能对系统运转、性能和寿命产生不利影响的不平衡状态。

与此同时，也需要有一种同时去除平移及扭转振动的装置，这种装置尺寸较小、设计紧凑，以便能用于现有机器和系统。

发明概况

本发明提供一种组合的扭转及平移振动去除装置，这种装置特别适用于同时去除旋转元件例如转轴中的扭转振动和平移振动。按照本发明的平衡装置就能通过尺寸较小而紧凑的设计来实现这些结果。因此，本发明能将现有的机器和系统装备成可去除扭转及平移振动的方式。按照本发明的平衡装置能设计成适于装在旋转件上的装置。或者，如果空间允许，也可对该旋转件本身加以修改以实施具体描述如下的本发明的特征。

按照本发明的一个方面，扭转振动和平移振动去除装置包括：装有沿至少一侧开放的环形槽的壳体，与该壳体固定、以使一侧关闭并限定与外部密封的环形中空内部的罩盖，以及用于将壳体安装在该旋转件上的装置。一环形扭转振动阻尼块位于中空内部中，该环形扭转振动阻尼块具有尺寸小于界定该中空内部的内壁表面的外周表面，故在该环形扭转振动阻尼块的外周表面与该中空内部的内壁表面之间存在剪切空隙。其特征在于，该环形扭转振动阻尼块设有至少一个环形槽，并且在该中空内部中装有粘性流体。在该环形扭转振动阻尼块的环形槽内装有多个平移振动补偿块。该平移振动补偿块可在环形扭转振动阻尼块的环形槽内自由移动，从而在扭转及平移振动去除装置旋转过程中，该平移振动补偿块在环形扭转振动阻尼块的环形槽内移动，以在扭转振动阻尼块在中空内部中转动时采取减少旋转件中的平移振动的位置，从而减少扭转振动。

按照本发明的另一方面，扭转振动和平移振动去除装置包括：具有中空内部的本体；装在本体中空内部的环形扭转振动阻尼块，该扭转振动阻尼块装有至少一个环形槽，在本体中空内部的粘性流体；其特点是还包括多个装在扭转振动阻尼块的环形槽内并以单环排列的平移振动补偿块。该多个平移振动补偿块可在环形扭转振动阻尼块的环形槽内自由移动，从而在本体旋转过程中，该平移振动补偿块在环形扭转振动阻尼块的环形槽内移动，以在扭转振动阻尼块在中空内部中转动时采取减少平移振动的位置，从而减少扭转振动。