本技术介绍了一种新型油膜阻尼器,其特征在于半圆弧环形增压凸台的集成。该设计包含半圆弧环形凸台,以及阻尼器外环和/或内环轴向端部分别增设的半圆弧环形凸台。为确保阻尼器工作范围控制在油膜间隙的0.4倍以内,凸台的径向高度r被设计为不超过油膜间隙的0.5倍且不低于0.4倍。凸台圆心位于阻尼器内环或外环轴向平面外的点O,半径R为O到凸台径向最高点的距离。这种结构的油膜阻尼器能有效地实现油膜密封,保持油膜完整,提升油膜压力,减少端部空气吸入,增强油膜阻尼效果,更高效地吸收转子振动能量,提升系统稳定性。
背景技术
挤压油膜阻尼器作为一种减振装置常用于旋转机械中,其通过提供粘性阻尼来减小转子产生的振动。随着旋转机械向着高转速、高效率的方向发展,对于挤压油膜阻尼器的减振性能也提出了更高要求。
对于阻尼器而言,阻尼器在偏心率(动偏心距/油膜间隙)不大于0.4情况下,油膜阻尼和刚度近似认为是线性变化,当偏心率增大时,会出现非线性变化。
挤压油膜阻尼器根据有无端部封油装置可分为无封油的开式挤压油膜阻尼器和带封油环的闭式挤压油膜阻尼器。
开式挤压油膜阻尼器中滑油充满弹性支承外环与基座内环形成的间隙,通过转子振动产生的外传力挤压油膜,油膜产生油膜反力来提供阻尼吸收振动能量。开式阻尼器的不足之处在于:
1.由于两端没有封油装置,滑油直接沿轴向两端流出,造成了端部油膜挤压不充分,降低了油膜有效挤压面积,不能产生足够的油膜阻尼;
2.轴向端部直接与外界空气接触,在油膜压力低于环境压力时会发生空气吸入现象,这种现象普遍发生在开式阻尼器中,这也会造成阻尼器油膜阻尼降低,无法产生良好的减振效果。
闭式挤压油膜阻尼器是在端部增加封油环结构,封油环一般为O形封油环或者活塞环。封油环可以起到一定的封油作用,目的是保持油膜的完整。但是,闭式阻尼器的不足之处在于:
1.封油环会存在摩擦、装配以及封油环制造和更换等问题,这就增加了阻尼器减振性能的不确定性,影响了阻尼器的减振可靠性。
2.封油环可以增大阻尼器的阻尼作用,但存在封油环与阻尼器内外环长时间摩擦,导致阻尼器间隙端部有滑油被挤出和油膜温度过高等问题。这将使油膜阻尼降低,无法产生良好的减振效果。
因此,设计一种带半弓形环形凸台的阻尼器可以很好的弥补开式与闭式阻尼器存在的结构缺点,增加半弓形环形凸台即可以提高油膜阻尼以及油膜压力,又增强端部油膜挤压效果,抑制了空气吸入,同时增加的半弓形环形凸台也控制阻尼器的工作范围不大于0.4倍油膜间隙,这样的工作范围是为了保证阻尼器提供的油膜阻尼为线性变化,并抑制油膜刚度的非线性变化。
实现思路