本发明涉及阻尼减振领域,尤其涉及一种挤压油膜阻尼器及转轴系统。
背景技术:
1、随着转轴系统运行转速越来越快,转子的工作转速范围也越来越宽,转子靠近临界工作、甚至在临界下工作的情况时有发生,对于临界转速与工作转速的隔离裕度越来越难以满足实际使用需求。为了降低转子振动,现有方式通常采用挤压油膜阻尼器进行转子减振。但现有的挤压油膜阻尼器通常依赖于外部供油系统,其不仅增加了系统的复杂性和维护成本,还可能因供油故障而影响阻尼器的性能;同时,现有的挤压油膜阻尼器结构复杂、油膜稳定性低、阻尼效果差。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种提高阻尼减振效果、且无需外部供油系统的挤压油膜阻尼器及转轴系统。
2、为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
3、一种挤压油膜阻尼器,包括阻尼器本体,所述阻尼器本体包括弹性变形区、内侧油膜挤压区和外侧油膜挤压区,沿所述阻尼器本体的径向,所述弹性变形区连通于所述内侧油膜挤压区与所述外侧油膜挤压区之间;所述阻尼器本体的轴向两侧设有密封端盖,所述阻尼器本体与所述密封端盖围合形成有油液存储腔,所述油液存储腔对应连通所述弹性变形区、所述内侧油膜挤压区和所述外侧油膜挤压区。
4、作为上述技术方案的进一步改进:
5、所述弹性变形区、所述内侧油膜挤压区和所述外侧油膜挤压区均包括多个沿所述阻尼器本体周向布置的油液通孔,各所述油液通孔沿所述阻尼器本体的轴向贯通设置、并连通所述油液存储腔;
6、所述弹性变形区的油液通孔为两个相互平行的s形通孔,所述内侧油膜挤压区和所述外侧油膜挤压区的油液通孔为弧形通孔,两个相互平行的所述s形通孔分别与所述内侧油膜挤压区和所述外侧油膜挤压区的弧形通孔连通。
7、所述内侧油膜挤压区和所述外侧油膜挤压区的油弧形通孔沿所述阻尼器本体的周向交错设置。
8、所述阻尼器本体设有径向油液孔,所述径向油液孔与所述外侧油膜挤压区连通;所述径向油液孔处设有在油液注入后封堵径向油液孔的封堵件。
9、所述径向油液孔为多个,多个所述径向油液孔沿所述阻尼器本体的周向布置,所述径向油液孔包括油液注入孔和排气孔。
10、所述阻尼器本体的两端设有环形安装部,所述密封端盖套设于所述环形安装部外,所述油液存储腔设于所述阻尼器本体与所述密封端盖之间,所述油液存储腔沿所述阻尼器本体径向的两侧设有防止油液漏出的密封件。
11、沿所述阻尼器本体的径向,位于所述油液存储腔外侧的所述密封件套设于所述阻尼器本体与所述密封端盖之间;位于所述油液存储腔内侧的所述密封件套设于所述环形安装部与所述密封端盖之间。
12、一种转轴系统,包括转子和位于转子两端部的轴承,还包括如上述所述的挤压油膜阻尼器,所述挤压油膜阻尼器套设于所述轴承外。
13、作为上述技术方案的进一步改进:
14、所述转子的的非驱动端端部设有永磁推力平衡组件,所述永磁推力平衡组件包括永磁体、磁体安装环和推力盘,所述永磁体通过所述磁体安装环固定于所述推力盘的轴向外侧,所述磁体安装环位于所述永磁体与所述推力盘之间;所述推力盘为导磁部件;当所述转子在负载作用下向驱动端运动时,所述永磁体的磁路通过所述磁体安装环和所述推力盘形成闭合磁路,以产生与转子运动方向相反的磁吸力。
15、当沿所述永磁体径向充磁时,各所述永磁块在任一径向截面内将产生相同的磁路;所述磁体安装环为导磁部件,所述闭合磁路依次经过所述永磁体的径向、所述磁体安装环和所述推力盘返回至所述永磁块
16、与现有技术相比,本发明的优点在于:
17、本发明在阻尼器本体设置有弹性变形区、内侧油膜挤压区和外侧油膜挤压区,沿阻尼器本体的径向,弹性变形区连通于内侧油膜挤压区与外侧油膜挤压区之间,其布局紧凑、无需增加原有阻尼器本体的尺寸。弹性变形区在转子低速、小振动时对转子提供刚性支撑;当转子产生高速、大振动时,弹性变形区因转子的冲击作用力产生弹性变形,此时,弹性变形区产生阻尼、实现减振,防止转子的振动能量传递至外部部件;同时,当转子产生高速、大振动时,此时,弹性变形区因转子高频振动快速变形,内侧油膜挤压区和外侧油膜挤压区的油液无法马上流动,使得内侧油膜挤压区和外侧油膜挤压区形成一定支撑刚度,从而保证设备的安全可靠运行。
18、同时,阻尼器本体的轴向两侧设有密封端盖,阻尼器本体与密封端盖围合形成有油液存储腔,油液存储腔对应连通弹性变形区、内侧油膜挤压区和外侧油膜挤压区,本发明通过油液存储腔的设置、油液存储腔与各区连通的结构形式形成了阻尼器内部形成稳定供油的油液存储腔体,避免了现有阻尼器需依赖于外部持续供油的问题,其保证了阻尼器在无外部供油系统的情况下可持续、稳定供油,且其结构简单、占用空间小、成本低。
19、本发明的转轴系统同样具有上述优点,且其有效提高了系统运行的稳定性和可靠性,减少振动对系统的影响。
1.一种挤压油膜阻尼器,包括阻尼器本体,其特征在于,所述阻尼器本体包括弹性变形区、内侧油膜挤压区和外侧油膜挤压区,沿所述阻尼器本体的径向,所述弹性变形区连通于所述内侧油膜挤压区与所述外侧油膜挤压区之间;所述阻尼器本体的轴向两侧设有密封端盖,所述阻尼器本体与所述密封端盖围合形成有油液存储腔,所述油液存储腔对应连通所述弹性变形区、所述内侧油膜挤压区和所述外侧油膜挤压区。
2.根据权利要求1所述的挤压油膜阻尼器,其特征在于,所述弹性变形区、所述内侧油膜挤压区和所述外侧油膜挤压区均包括多个沿所述阻尼器本体周向布置的油液通孔,各所述油液通孔沿所述阻尼器本体的轴向贯通设置、并连通所述油液存储腔;
3.根据权利要求2所述的挤压油膜阻尼器,其特征在于,所述内侧油膜挤压区和所述外侧油膜挤压区的油弧形通孔沿所述阻尼器本体的周向交错设置。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的挤压油膜阻尼器,其特征在于,所述阻尼器本体设有径向油液孔,所述径向油液孔与所述外侧油膜挤压区连通;所述径向油液孔处设有在油液注入后封堵径向油液孔的封堵件。
5.根据权利要求4所述的挤压油膜阻尼器,其特征在于,所述径向油液孔为多个,多个所述径向油液孔沿所述阻尼器本体的周向布置,所述径向油液孔包括油液注入孔和排气孔。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的挤压油膜阻尼器,其特征在于,所述阻尼器本体的两端设有环形安装部,所述密封端盖套设于所述环形安装部外,所述油液存储腔设于所述阻尼器本体与所述密封端盖之间,所述油液存储腔沿所述阻尼器本体径向的两侧设有防止油液漏出的密封件。
7.根据权利要求6所述的挤压油膜阻尼器,其特征在于,沿所述阻尼器本体的径向,位于所述油液存储腔外侧的所述密封件套设于所述阻尼器本体与所述密封端盖之间;位于所述油液存储腔内侧的所述密封件套设于所述环形安装部与所述密封端盖之间。
8.一种转轴系统,包括转子和位于转子两端部的轴承,其特征在于,还包括如权利要求1至7中任意一项所述的挤压油膜阻尼器,所述挤压油膜阻尼器套设于所述轴承外。
9.根据权利要求8所述的转轴系统,其特征在于,所述转子的的非驱动端端部设有永磁推力平衡组件,所述永磁推力平衡组件包括永磁体、磁体安装环和推力盘,所述永磁体通过所述磁体安装环固定于所述推力盘的轴向外侧,所述磁体安装环位于所述永磁体与所述推力盘之间;所述推力盘为导磁部件;当所述转子在负载作用下向驱动端运动时,所述永磁体的磁路通过所述磁体安装环和所述推力盘形成闭合磁路,以产生与转子运动方向相反的磁吸力。
10.根据权利要求9所述的转轴系统,其特征在于,当沿所述永磁体径向充磁时,各所述永磁块在任一径向截面内将产生相同的磁路;所述磁体安装环为导磁部件,所述闭合磁路依次经过所述永磁体的径向、所述磁体安装环和所述推力盘返回至所述永磁块。