帶浮動(dòng)磁環(huán)的擠壓油膜阻尼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶浮動(dòng)磁環(huán)的擠壓油膜阻尼器，它包括：殼體；油膜軸頸，所述油膜軸頸包括固定磁環(huán)和徑向可擺動(dòng)的固定支架，固定磁環(huán)固定安裝在固定支架的外壁上，所述的固定支架內(nèi)用于可旋轉(zhuǎn)地支承轉(zhuǎn)軸，并且固定支架的一端通過(guò)其上裝有的彈性軸固定；浮動(dòng)磁環(huán)，所述浮動(dòng)磁環(huán)設(shè)置在固定磁環(huán)的外圍，并且浮動(dòng)磁環(huán)和固定磁環(huán)均徑向充磁，浮動(dòng)磁環(huán)和固定磁環(huán)相對(duì)的一面為同性磁極，所述浮動(dòng)磁環(huán)位于殼體內(nèi)，并且浮動(dòng)磁環(huán)的外圈與殼體之間以及浮動(dòng)磁環(huán)的內(nèi)圈與固定磁環(huán)之間分別設(shè)置有擠壓油膜。本發(fā)明能夠有效改善剛度與阻尼隨著轉(zhuǎn)子偏心率的增大而呈現(xiàn)出的強(qiáng)非線性特性的現(xiàn)象，使之更適合高速工況下工作。
【專利說(shuō)明】帶浮動(dòng)磁環(huán)的擠壓油膜阻尼器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶浮動(dòng)磁環(huán)的擠壓油膜阻尼器，是一種針對(duì)高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械(如離心機(jī)、渦輪機(jī)、儲(chǔ)能飛輪等)中關(guān)鍵零部件轉(zhuǎn)子進(jìn)行徑向支承及減振的裝置，屬于設(shè)備制造【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，為了確保軸系能穩(wěn)定、高效地運(yùn)轉(zhuǎn)，在離心機(jī)、渦輪機(jī)、儲(chǔ)能飛輪等各種高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，常需要在軸系中引入阻尼器裝置。
[0003]常見(jiàn)的擠壓油膜阻尼器所能提供的剛度與阻尼可表示為(以短軸承近似理論為例):剛度系數(shù)，阻尼系數(shù)，由公式可知，阻尼器的剛度與阻尼系數(shù)的大小，隨著轉(zhuǎn)子偏心率ε (偏心距)的增大，而呈現(xiàn)出很強(qiáng)的非線性特性，這種強(qiáng)非線性特性會(huì)引起轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和低頻進(jìn)動(dòng)等問(wèn)題，從而使轉(zhuǎn)子一阻尼器系統(tǒng)遭到損壞。
[0004]因此，一種能夠改善阻尼與剛度系數(shù)隨轉(zhuǎn)子偏心率變化的強(qiáng)非線性特的阻尼器將有著重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種帶浮動(dòng)磁環(huán)的擠壓油膜阻尼器，它能夠有效改善剛度與阻尼隨著轉(zhuǎn)子偏心率的增大而呈現(xiàn)出的強(qiáng)非線性特性的現(xiàn)象，使之更適合高速工況下工作。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是:一種帶浮動(dòng)磁環(huán)的擠壓油膜阻尼器，它包括:
殼體；
油膜軸頸，所述油膜軸頸包括固定磁環(huán)和徑向可擺動(dòng)的固定支架，固定磁環(huán)固定安裝在固定支架的外壁上，所述的固定支架內(nèi)用于可旋轉(zhuǎn)地支承轉(zhuǎn)子軸系，并且固定支架的一端通過(guò)其上裝有的彈性軸固定；
浮動(dòng)磁環(huán)，所述浮動(dòng)磁環(huán)設(shè)置在固定磁環(huán)的外圍，并且浮動(dòng)磁環(huán)和固定磁環(huán)均徑向充磁，浮動(dòng)磁環(huán)和固定磁環(huán)相對(duì)的一面為同性磁極，所述浮動(dòng)磁環(huán)位于殼體內(nèi)，并且浮動(dòng)磁環(huán)的外圈與殼體之間以及浮動(dòng)磁環(huán)的內(nèi)圈與固定磁環(huán)之間分別設(shè)置有擠壓油膜。
[0007]進(jìn)一步為了能夠有效降低浮動(dòng)磁環(huán)移動(dòng)時(shí)帶來(lái)的摩擦力，所述的殼體的底部設(shè)置有環(huán)形槽，并且環(huán)形槽內(nèi)安裝有多個(gè)球形滾珠，所述的浮動(dòng)磁環(huán)放置在多個(gè)球形滾珠上。
[0008]進(jìn)一步,所述殼體由非導(dǎo)磁材料制成。
[0009]進(jìn)一步,所述的殼體由招合金材料制成。
[0010]進(jìn)一步，所述固定支架由不銹鋼或鋁合金材料制成。
[0011]進(jìn)一步，所述的彈性軸由不銹鋼材料制成。
[0012]進(jìn)一步，殼體與浮動(dòng)磁環(huán)的外圈之間設(shè)置有彈性阻尼件。
[0013]進(jìn)一步，所述的彈性阻尼件為金屬網(wǎng)或粉末冶金環(huán)。
[0014]采用了上述技術(shù)方案后，工作時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸系振動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子軸系帶動(dòng)由固定支架及其上安裝的固定磁環(huán)組成了油膜軸頸擺動(dòng)，根據(jù)同性相斥的原理，浮動(dòng)磁環(huán)便在油膜軸頸上磁環(huán)的斥力作用下移動(dòng)，這樣油膜軸頸擠壓油膜產(chǎn)生的油膜剛度及阻尼大小便是油膜軸頸及浮動(dòng)磁環(huán)偏心距之差的函數(shù)，故能有效地改善阻尼器的阻尼與剛度的強(qiáng)非線性特征。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的帶浮動(dòng)磁環(huán)的擠壓油膜阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0017]如圖1所示，一種帶浮動(dòng)磁環(huán)的擠壓油膜阻尼器，它包括:
殼體9 ；
油膜軸頸，所述油膜軸頸包括固定磁環(huán)7和徑向可擺動(dòng)的固定支架5，固定磁環(huán)7固定安裝在固定支架5的外壁上，所述的固定支架5內(nèi)用于通過(guò)滾動(dòng)軸承3可旋轉(zhuǎn)地支承轉(zhuǎn)子軸系4，并且固定支架5的一端通過(guò)其上裝有的彈性軸2固定；固定支架5只能擺動(dòng)不能轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0018]浮動(dòng)磁環(huán)6，所述浮動(dòng)磁環(huán)6設(shè)置在固定磁環(huán)7的外圍，并且浮動(dòng)磁環(huán)6和固定磁環(huán)7均徑向充磁，浮動(dòng)磁環(huán)6和固定磁環(huán)7相對(duì)的一面為同性磁極，所述浮動(dòng)磁環(huán)6位于殼體9內(nèi)，并且浮動(dòng)磁環(huán)6的外圈與殼體9之間以及浮動(dòng)磁環(huán)6的內(nèi)圈與固定磁環(huán)7之間分別設(shè)置有擠壓油膜I。
[0019]如圖1所示，殼體9的底部設(shè)置有環(huán)形槽，并且環(huán)形槽內(nèi)安裝有多個(gè)球形滾珠8，浮動(dòng)磁環(huán)6放置在多個(gè)球形滾珠8上。環(huán)形槽的設(shè)置是為料防止球形滾珠8徑向移動(dòng)。
[0020]殼體9由非導(dǎo)磁材料制成，譬如鋁合金(牌號(hào)為2A13)，但不限于此。
[0021]固定支架5由不銹鋼(牌號(hào)為lCrl8Ni9Ti)或鋁合金(牌號(hào)為2A13)材料制成，當(dāng)不限于此。
[0022]彈性軸2由不銹鋼材料制成，牌號(hào)為lCrl8Ni9Ti，但不限于此。
[0023]固定磁環(huán)7、浮動(dòng)磁環(huán)6等零件的材料均為Nd-Fe-B，牌號(hào)MO，采用徑向充磁，該零件可在專業(yè)廠家定做；球形滾珠8、滾動(dòng)軸承3均可在市場(chǎng)購(gòu)買。
[0024]殼體9與浮動(dòng)磁環(huán)6之間也可放入金屬網(wǎng)、粉末冶金環(huán)等彈性阻尼件。
[0025]本發(fā)明的工作原理如下:
工作時(shí)，轉(zhuǎn)子軸系4振動(dòng)帶動(dòng)油膜軸頸擺動(dòng)，其上安裝的固定磁環(huán)7，與極性相同的浮動(dòng)磁環(huán)6之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)斥力，迫使浮動(dòng)磁環(huán)6移動(dòng)，擠壓由油膜軸頸、浮動(dòng)磁環(huán)6及殼體9共同組成了兩個(gè)擠壓油膜1，由此產(chǎn)生油膜剛度來(lái)支承軸系正常工作，擠壓產(chǎn)生的油膜阻尼來(lái)耗散系統(tǒng)多余的能量，由于油膜軸頸擠壓油膜產(chǎn)生的油膜剛度及阻尼大小是油膜軸頸及浮動(dòng)磁環(huán)6偏心距之差的函數(shù)，裝置中的浮動(dòng)磁環(huán)6是可以移動(dòng)，減緩了擠壓油膜間隙變化，因而使得該裝置提供的剛度與阻尼系數(shù)隨轉(zhuǎn)子偏心率變化強(qiáng)非線性特征得到有效的改善；另外，裝置中永磁環(huán)只擺動(dòng)而不轉(zhuǎn)動(dòng)，避免了永磁環(huán)在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由離心力帶來(lái)的環(huán)向拉應(yīng)力作用而遭到損壞，使之更適合高速工況下工作。
[0026]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶浮動(dòng)磁環(huán)的擠壓油膜阻尼器，其特征在于，它包括: 殼體(9)； 油膜軸頸，所述油膜軸頸包括固定磁環(huán)(7)和徑向可擺動(dòng)的固定支架(5)，固定磁環(huán)(7)固定安裝在固定支架(5)的外壁上，所述的固定支架(5)內(nèi)用于可旋轉(zhuǎn)地支承轉(zhuǎn)子軸系(4)，并且固定支架(5)的一端通過(guò)其上裝有的彈性軸(2)固定； 浮動(dòng)磁環(huán)(6)，所述浮動(dòng)磁環(huán)(6)設(shè)置在固定磁環(huán)(7)的外圍，并且浮動(dòng)磁環(huán)(6)和固定磁環(huán)(7)均徑向充磁，浮動(dòng)磁環(huán)(6)和固定磁環(huán)(7)相對(duì)的一面為同性磁極，所述浮動(dòng)磁環(huán)(6)位于殼體(9)內(nèi)，并且浮動(dòng)磁環(huán)(6)的外圈與殼體(9)之間以及浮動(dòng)磁環(huán)(6)的內(nèi)圈與固定磁環(huán)(7 )之間分別設(shè)置有擠壓油膜(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶浮動(dòng)磁環(huán)的擠壓油膜阻尼器，其特征在于:所述的殼體(9)的底部設(shè)置有環(huán)形槽，并且環(huán)形槽內(nèi)安裝有多個(gè)球形滾珠(8)，所述的浮動(dòng)磁環(huán)(6)放置在多個(gè)球形滾珠(8)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶浮動(dòng)磁環(huán)的擠壓油膜阻尼器，其特征在于:所述殼體(9)由非導(dǎo)磁材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶浮動(dòng)磁環(huán)的擠壓油膜阻尼器，其特征在于:所述的殼體(9)由鋁合金材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶浮動(dòng)磁環(huán)的擠壓油膜阻尼器，其特征在于:所述固定支架(5)由不銹鋼或鋁合金材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶浮動(dòng)磁環(huán)的擠壓油膜阻尼器，其特征在于:所述的彈性軸(2)由不銹鋼材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶浮動(dòng)磁環(huán)的擠壓油膜阻尼器，其特征在于:所述的殼體(9)與浮動(dòng)磁環(huán)(6)的外圈之間設(shè)置有彈性阻尼件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶浮動(dòng)磁環(huán)的擠壓油膜阻尼器，其特征在于:所述的彈性阻尼件為金屬網(wǎng)或粉末冶金環(huán)。
【文檔編號(hào)】F16F15/18GK104455200SQ201410807426
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】王洪昌 申請(qǐng)人:江蘇理工學(xué)院