[实用新型]弹性支承装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种支承装置，具体属于机械传动领域中的弹性支承装置。

背景技术

航空双转子涡轮风扇发动机上使用的大直径低压风扇的转速与小直径高压压缩机的转速相差很大，二者很难达到统一，因此设计人员将工作在11150rpm的高压压缩机与高压涡轮组合成高压转子，将工作在6000-7000rpm的低压风扇与低压涡轮组合成低压转子，高压转子的高压压缩机与高压涡轮之间的连接采用抗弯截面系数和抗扭截面系数很大的鼓筒轴形式，低压转子的低压风扇与低压涡轮之间的连接采用细长轴形式，然后将整个低压转子安装到高压转子的内部。这种结构形式合理、紧凑、轻巧，但由于高压转子加大了低压转子的总长度，使得低压转子的细长轴成为力学中的柔轴。当低压转子到达额定的6000-7000rpm工作转速之前，必须穿越一阶临界转速甚至是二阶临界转速，临界转速也称危险转速、共振转速或破坏转速，机械设备在临界转速时振动最大，受力情况复杂。为了避免轴系发生共振危险，有必要在细长轴的中间位置设置第三支承，并且这个第三支承必须是弹性支承，否则会造成力学结构上的超静定问题，使得作用在设备轴承上的载荷可能达到额定值的十倍甚至二十倍。目前，设计人员为涡轮风扇发动机开发的第三支承为鼠笼形弹性支承，所述鼠笼形弹性支承为沿圆周均匀分布有24根弹簧杠杆的一个“鼠笼”，“鼠笼”的一端通过中心轴承支撑在低压转子细长轴的中间位置上，另一端支撑在高压转子的薄壁鼓筒轴上。这样铣削成型的弹簧杠杆以悬臂梁的形式构成低压转子的弹性支承。在发动机运行试验中，当发动机经过临界转速时该鼠笼形弹性支承中的部分弹簧杠杆折断。

实际上，很多领域的机械设备中都存在柔轴、细长轴和大跨度联轴器共振问题，如直升飞机的尾部螺旋桨与发动机之间有很长的距离，其相对跨度比航空双转子涡轮风扇发动机的柔轴还要长很多，也存在临界转速问题；舰艇和万吨轮的推进器与动力机舱之间的跨度比直升飞机的尾桨传动轴跨度更大，也需要解决长距离传递扭矩的弹性联轴器的问题；大型立式搅拌机、大型立式冷却风塔、大型立式水泥窑、大型立式粉碎机等机械设备，虽然工作转速不高，不存在临界转速问题，但由于其回转半径很大，也需要弹性支承来分流大跨度轴的重量；风力发电机处于离地60-80m的高空，为了减轻重量并确保沿风力发电机短仓方向上达到重力平衡，设计人员把发电机设置在整个风力发电机短仓的尾部，以平衡整个风力发电机短仓头部的重量，这种形式明显加大了风力发电机联轴器的跨度，需要大跨度复式弹性联轴器；行星齿轮变速器在工作中，太阳轮处于众多行星齿轮的夹持之中，会出现应力集中的危险，为了使太阳轮免于受到应力集中的破坏，有必要让处于最外缘的内齿轮处于浮动状态以解除太阳轮的过载，现在比较常用的办法是在上述内齿轮的外部再增设一副内外齿轮副，这使得齿轮变速器的重量显著增加、工艺更加复杂、成本大幅升高，同时为了替太阳轮保驾护航，不仅采取上述办法还希望与太阳轮配合的行星齿轮最好也采用某种浮动装置。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种弹性支承装置，该装置结构简单、紧凑，形式灵活多样，不但可以避免轴系发生临界转速共振危险，还可以消除轴系的应力集中现象。

本实用新型的技术方案是：一种弹性支承装置，包括若干弹簧杠杆，该弹簧杠杆插入在被支承装置和托架对应位置开设的圆孔中，弹簧杠杆两端设有限位装置，弹簧杠杆与被支承装置之间设有配合间隙。

本实用新型进一步的技术方案之一是：一种用于大跨度联轴器的弹性支承装置，该弹性支承装置包括若干弹簧杠杆，该弹簧杠杆插入在被支承装置和托架对应位置开设的圆孔中，弹簧杠杆两端设有限位装置，弹簧杠杆与被支承装置之间设有配合间隙；所述被支承装置为两个轴承内座，两个轴承内座通过均匀分布于轴承内座圆周上的内六角头螺钉连接为一体，并安装在与内轴/柔轴配合的滚动轴承外；所述托架为安装在轴承内座外的轴承外座，轴承内座和轴承外座的圆周对应位置上均布有若干圆孔，弹簧杠杆插入在圆孔中；轴承外座的两端各有一盖板作为限位装置，限制弹簧杠杆的水平运动，均布于盖板圆周上的螺钉将其固定在轴承外座上；轴承内座与弹簧杠杆之间留有喇叭状间隙，轴承内座与轴承外座之间留有间隙；所述滚动轴承两端各有一密封皮碗，密封皮碗、滚动轴承和轴承内座之间形成储油腔，储油腔通过左右轴承内座上的螺塞加油口补充润滑油；所述弹簧杠杆可以是单一的弹簧杠杆，也可以是包含若干弹簧杠杆的弹簧杠杆束。