УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА РОТОРА
ELASTO-DAMPING SUPPORT OF ROTOR

Изобретение относится к средствам для гашения резонансных колебаний роторов и может быть использовано как демпфирующее устройство опор роторов турбомашин.
Известна упругодемпферная опора ротора турбодетандера, разработанная П.Л.Капицей, в которой втулка вибратора выполнена с прорезями на боковой поверхности в виде беличьего колеса (Сергеев С.И. Демпфирование механических колебаний. М.: Физматгиз, 1959. 408 с.). Недостатками этой упругодемпферной опоры являются низкая демпфирующая способность, так как демпферный зазор не уплотнен по торцам, и то, что жесткость опоры уже не может изменяться после изготовления.
Известен также гидродинамический демпфер опор роторов, АС №1567816 (Р16Р 7/00, БИ №20, 90), содержащий втулку статора с каналами для подачи смазки, расположенную в ней с зазором втулку вибратора, уплотнительные кольца из троса, которые являются упругими элементами. Недостатком этого демпфера является также невозможность изменения жесткости опоры.
Заявленное изобретение направлено на решение задачи повышения эффективности упругодемпферной опоры ротора в работе за счет настройки оптимальной жесткости опоры.
Технический результат выражается в обеспечении работы ротора с минимальными уровнями вибрации корпуса опоры на рабочем режиме и повышении надежности.
Технический результат достигается тем, что упругодемпферная опора ротора содержит корпус, внутреннее кольцо, тела качения, сепаратор, наружное кольцо, упругую втулку с каналами для подвода смазки, канавками под уплотнительные кольца на образующей поверхности и фланцами, одним из которых упругая втулка крепится к корпусу опоры, а ко второму фланцу с помощью винтов крепится наружное кольцо, и отличается тем, что упругая втулка выполнена с прямоугольными окнами, на цилиндрической поверхности наружного кольца выполнены прямоугольные сквозные пазы и центрирующий кольцевой бурт, перекрывающий прямоугольные окна упругой втулки и упирающийся во второй фланец упругой втулки через пружинную шайбу, наружное кольцо выполнено с каналами для подвода смазки и канавками для уплотнительных колец на внешней цилиндрической поверхности.
Сущность технического решения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан продольный разрез упругодемпферной опоры ротора.
Упругодемпферная опора ротора содержит корпус 19, внутреннее кольцо 1, тела качения 2, сепаратор 3, наружное кольцо 4 с каналами 5 и 6 для подвода смазки и канавками 7 для уплотнительных колец 8 на внешней цилиндрической поверхности, упругую втулку 9 с прямоугольными окнами 10, каналами для подвода смазки 11, канавками 12 под уплотнительные кольца 20 на образующей поверхности и фланцами 13 и 14, одним из которых она крепится к корпусу опоры, а ко второму с помощью винтов 15 крепится наружное кольцо 4, отличающаяся тем, что на цилиндрической поверхности наружного кольца выполнены прямоугольные сквозные пазы 16 и центрирующий кольцевой бурт 17, перекрывающий окна 10 упругого элемента и упирающийся во фланец 14 через пружинную шайбу 18.
Упругодемпферная опора настраивается для работы таким образом, чтобы рабочая частота вращения ротора соответствовала 1,41 первой критической частоты роторной системы. Настройка собственной частоты роторной системы производится за счет изменения коэффициента жесткости опоры и осуществляется винтами 15. В случае завинчивания винтов 15 кольцо 4 перемещается влево, и его центрирующий кольцевой бурт 17 в меньшей степени перекрывает окна 10 упругой втулки 9, уменьшая при этом коэффициент жесткости опоры. Для увеличения коэффициента жесткости опоры винты 15 равномерно выворачиваются. При этом кольцо 4 перемещается вправо упругими силами пружинной шайбы 18, при этом центрирующий бурт 17 в большей степени перекрывает окна 10 упругой втулки 9, увеличивая при этом коэффициент жесткости опоры.
Работа упругодемпферной опоры ротора происходит следующим образом. При наборе оборотов ротора до рабочих он проходит первую критическую частоту. На первом резонансе амплитуда колебаний максимально снижается за счет рассеяния энергии в тонком масляном слое между кольцом 4 и упругой втулкой 9. На рабочих оборотах, соответствующих после настройки упругодемпферной опоры 1,41 первой резонансной частоты, система ротор и упругодемпферная опора будет иметь минимальный коэффициент передачи усилия на корпус упругодемпферной опоры и, соответственно, минимальный уровень вибрации на корпусе упругодемпферной опоры ротора.