專利名稱：一種彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于轉(zhuǎn)子機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，涉及一種彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)，具體地說，是指用于轉(zhuǎn)子動(dòng)力機(jī)械支承和減振的一種結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)子機(jī)械設(shè)計(jì)中，均使用彈性支承和減振裝置，以保證轉(zhuǎn)子正常工作。目前設(shè)計(jì)中，彈性支承和減振功能均由專一的零部件實(shí)現(xiàn)，并通過一定的裝配關(guān)系，組合形成轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)。其缺點(diǎn)在于零件數(shù)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，系統(tǒng)故障率高。為改善上述設(shè)計(jì)缺陷，本實(shí)用新型提出一種彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)，所涉及的支承結(jié)構(gòu)，集彈性支承與阻尼減振作用于一體，在保證性能要求的同時(shí)，其性能可通過調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)改變，并且有著較大的可調(diào)范圍。同時(shí)，減少了系統(tǒng)零件數(shù)，降低成本及故障率，具有較好的通用性和工程價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)支承和減振的彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)，該彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)不但能提供范圍寬廣的支承剛度，而且本身具有較強(qiáng)的阻尼減振作用，將彈性支承和減振功能集于一體。所述彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)包括彈性鋼片組和擋圈，彈性鋼片組提供彈性支承和阻尼減振作用，擋圈用以維護(hù)彈性鋼片組的工作穩(wěn)定性和阻擋高溫氣體直接接觸彈性鋼片組，保證其使用壽命。本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)，整體呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，包括彈性鋼片組和擋圈，其特征在于所述彈性鋼片組安裝在軸承和機(jī)匣之間，其內(nèi)圈與軸承按過盈配合安裝，外圈與機(jī)匣按過渡配合安裝；所述彈性鋼片組由若干層環(huán)狀彈性鋼圈依次疊放而成，彈性鋼圈的寬度從軸承向機(jī)匣方向依次遞減，使得所述彈性鋼片組的橫截面呈梯形結(jié)構(gòu)；相鄰兩層鋼圈之間用高溫粘鋼膠粘合；每一層鋼圈接口處焊接連接，各層鋼圈的焊縫沿周向等間隔角均勻分布；所述擋圈安裝在彈性鋼片組兩側(cè)，包括左、右兩個(gè)擋圈，每個(gè)擋圈的外環(huán)面與機(jī)匣按間隙配合安裝，每個(gè)擋圈在軸向上與彈性鋼片組之間留有間隙，每個(gè)擋圈與彈性鋼片組的相鄰側(cè)面為內(nèi)錐形。優(yōu)選地，本實(shí)用新型的彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)尤其適用于0-2-0轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)中，所述彈性鋼片組安裝在軸承和機(jī)匣之間，內(nèi)圈與軸承按過盈配合安裝，外圈與機(jī)匣按過渡配合安裝；所述擋圈安裝在彈性鋼片組兩側(cè)，外圈與機(jī)匣按間隙配合安裝，軸向與彈性鋼片組之間留有間隙，該間隙是為彈性鋼片組變形時(shí)預(yù)留的空間。所述彈性鋼片組由若干環(huán)狀彈性鋼圈疊放而成，優(yōu)選地，每一個(gè)鋼圈由矩形鋼片卷制而成，鋼圈接口處進(jìn)行焊接，焊縫位置沿周向等間隔角分布，將焊縫沿圓周方向等間隔角分布，是為了保證彈性鋼片組動(dòng)力特性的各向同性，利于保持其動(dòng)力穩(wěn)定性；彈性鋼圈寬度從軸承向機(jī)匣方向依次遞減，使得彈性鋼片組橫截面呈梯形結(jié)構(gòu)，該特征使彈性鋼片組具有合適的彈性，滿足支承剛度的需求；每片鋼圈的厚度可以相同也可以不相同，薄鋼圈具有較小的剛度，厚鋼圈具有較大的剛度，根據(jù)需要，可以混搭不同厚度的鋼圈，也可以使用相同厚度的鋼圈，起到調(diào)整彈性鋼片組剛度的作用；鋼圈之間用高溫粘鋼膠粘合，一方面防止鋼圈之間產(chǎn)生相對位移，保證彈性鋼片組的整體性，另一方面，高溫粘鋼膠可以提供粘性阻尼，彈性鋼片組發(fā)生彈性變形時(shí)，可以提供結(jié)構(gòu)阻尼，兩種阻尼效應(yīng)疊加在一起，保證了該彈性支承裝置阻尼減振的功效。所述擋圈包括左、右兩個(gè)擋圈。擋圈與機(jī)匣按間隙配合安裝，方便結(jié)構(gòu)件安裝；擋圈與彈性鋼片組的相鄰面為內(nèi)錐形，并與彈性鋼片組之間留有軸向間隙，該間隙為彈性鋼片組變形時(shí)的預(yù)留空間。擋圈一方面防止彈性鋼片組產(chǎn)生過量軸向位移，另一方面，防止高溫氣體直接接觸彈性鋼片組，進(jìn)而發(fā)生高溫粘鋼膠失效的現(xiàn)象。優(yōu)選地，每層鋼圈之間的寬度相差一定的長度，起到調(diào)整彈性鋼片組剛度的作用。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn) I、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低、工程價(jià)值較高；2、性能可調(diào)范圍廣，性能對結(jié)構(gòu)參數(shù)變化敏感度高，產(chǎn)品多樣化成本低；3、集彈性支承與阻尼減振功能于一體，簡化轉(zhuǎn)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，設(shè)計(jì)、制造成本降低；4、可靠性高、壽命保障系數(shù)高、穩(wěn)定性好。

圖I本實(shí)用新型的彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)裝配示意圖；圖2本實(shí)用新型的彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)示意圖；圖3單層鋼圈平面展開結(jié)構(gòu)示意圖；圖4彈性鋼片組截面示意圖；圖5相鄰鋼圈尺寸關(guān)系圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。下面，結(jié)合附圖，以0-2-0轉(zhuǎn)子為例，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型提供一種彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)，所述彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)安裝在0-2-0轉(zhuǎn)子上，轉(zhuǎn)子左端為壓氣機(jī)1，右端為渦輪2，彈性轉(zhuǎn)子支承5安裝在軸承3與機(jī)匣4之間，彈性轉(zhuǎn)子支承5與軸承3為過盈配合，彈性轉(zhuǎn)子支承5與機(jī)匣4為過渡配合。所述彈性轉(zhuǎn)子支承5的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括彈性鋼片組8、左擋圈701、右擋圈702。每個(gè)擋圈內(nèi)側(cè)為內(nèi)錐面，以順應(yīng)彈性鋼片組外輪廓的變化趨勢。彈性鋼片組8由若干鋼圈801疊放而成，每層鋼圈801的寬度從軸承3向機(jī)匣4方向依次遞減，使得彈性鋼片組8的橫截面呈梯形結(jié)構(gòu)，該特征使彈性鋼片組8具有合適的彈性，滿足支承剛度的需求；鋼圈801的結(jié)構(gòu)如圖3所示。鋼圈801展開形狀為矩形802，卷制成鋼圈801，接口處進(jìn)行焊接，如焊縫803所示。彈性鋼片組的截面，如圖4所示，以彈性鋼片組包含4層鋼圈為例。各層鋼圈的焊縫，沿圓周方向呈等間隔角分布，如焊縫501-504所示。各層鋼圈之間，用高溫粘鋼膠505-507粘合。彈性鋼片組的剛度可以通過調(diào)整鋼片的結(jié)構(gòu)參數(shù)實(shí)現(xiàn)，如圖5所示。以相鄰兩鋼片804與805為例，鋼片厚度t可以相同，也可以不同；寬度相差2h，h取為定值，以便擋圈701,702內(nèi)側(cè)為內(nèi)錐面，方便加工；與彈性鋼片組8的軸向間隙取為定值，且兩側(cè)相等。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)，適用于0-2-0支撐形式的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，整體呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，包括彈性鋼片組和擋圈，其特征在于 所述彈性鋼片組安裝在軸承和機(jī)匣之間，其內(nèi)圈與軸承按過盈配合安裝，外圈與機(jī)匣按過渡配合安裝；所述彈性鋼片組由若干層環(huán)狀彈性鋼圈依次疊放而成，彈性鋼圈的寬度從軸承向機(jī)匣方向依次遞減，使得所述彈性鋼片組的橫截面呈梯形結(jié)構(gòu)；相鄰兩層鋼圈之間用高溫粘鋼膠粘合；每一層鋼圈接口處焊接連接，各層鋼圈的焊縫沿周向等間隔角均勻分布； 所述擋圈安裝在彈性鋼片組兩側(cè)，包括左、右兩個(gè)擋圈，每個(gè)擋圈的外環(huán)面與機(jī)匣按間隙配合安裝，每個(gè)擋圈在軸向上與彈性鋼片組之間留有間隙，每個(gè)擋圈與彈性鋼片組的相鄰側(cè)面為內(nèi)錐形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述彈性鋼片組中，每層鋼圈由矩形鋼片卷制而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述彈性鋼片組由若干層厚度相同的環(huán)狀彈性鋼圈疊放而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述彈性鋼片組由若干層厚度不同的環(huán)狀彈性鋼圈疊放而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述若干層厚度不同的環(huán)狀彈性鋼圈是混搭疊放在一起的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5所述的彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述彈性鋼片組中，相鄰兩層鋼圈之間的寬度相差一相同的長度。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種彈性轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)，所述支承結(jié)構(gòu)包括彈性鋼片組和擋圈；所述彈性鋼片組包括若干做成圈狀、寬度遞減的鋼片疊放起來，每片鋼圈接口處進(jìn)行焊接，相鄰鋼圈之間用高溫粘鋼膠粘合，各層鋼圈焊接口沿周向等間隔角分布，鋼片組外圈與機(jī)匣按過渡配合安裝，鋼片組內(nèi)圈與軸承按過盈配合安裝；所述擋圈分左、右兩個(gè)，與鋼片組相鄰面為內(nèi)錐面，徑向與機(jī)匣按間隙配合安裝，軸向與彈性鋼片組留有間隙。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、性能參數(shù)調(diào)節(jié)方便、成本低廉、適用范圍廣、壽命長、可靠性好，適合用作轉(zhuǎn)子機(jī)械彈性支承。不但能提供范圍寬廣的支承剛度，而且本身具有較強(qiáng)的阻尼減振作用，將彈性支承和減振功能集于一體。
文檔編號(hào)F16C27/00GK202612388SQ201220277409
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者陳巍, 郭寶亭 申請人:中國科學(xué)院工程熱物理研究所