[发明专利]一种可调挤压油膜阻尼器

说明书

本发明提供一种可调挤压油膜阻尼器，包括轴承座、内螺旋阻尼齿轴套、调整端盖、调整螺柱、外螺旋阻尼齿轴套、弹性支撑轴承、轴承供油定位环、轴承压紧螺母、旋转轴及调整螺栓；本发明可通过螺旋阻尼腔精确实现对阻尼油膜厚度、油膜长度、滑油流量及油膜密封间隙参数进行调节，并且其螺旋阻尼腔不同于常见的阻尼腔结构形式，不但可提供抑制径向振动的阻尼，还可提供抑制扭转及轴向振动的阻尼。

技术领域

本发明涉及一种可调挤压油膜阻尼器，属于燃气涡轮发动机转子领域。

背景技术

燃气轮机、汽轮机、压缩机等设备的运行平稳性与可靠性主要取决于设备的转子运行状态，随着航空发动机等设备的转速和功率的提升，对转子的运行平稳性提出更高要求，转子的减振技术是燃气涡轮发动机转子领域的研究重点与热点。

应用在航空发动机领域的高速转子的弹性支撑与挤压油膜阻尼器技术是常用的一种发动机转子减振手段，航空发动机转子一般转速较高，多数为跨临界运行的高速转子，弹性支撑的轴承对高速转子进行了转子固有频率调频，使高速转子的工作转速区间尽量宽，但不同转速工况切换时转子难免要通过临界转速区域，一般转子在转速通过临界转速区间时，转子振动会急剧上升，如不对其振动进行抑制，会造成动静件异常摩擦，过高的振动能量会引起发动机其他零件的损坏，为抑制转子过临界的振幅，挤压油膜阻尼器的阻尼作用至关重要。当旋转轴由于过临界等发生振动，转子的旋转中心偏离发动机中心线，弹性支撑的转子支撑轴承外环发生振动并挤压阻尼腔内的油，阻尼腔内油通过阻尼孔、阻尼槽等阻尼结构形成阻尼作用，从而产生减振作用。

目前常见的挤压油膜阻尼器一般阻尼值在滑油等外界条件不变的情况下是固定的，实际使用过程中由于加工及装配误差等原因阻尼值往往达不到设计要求，需要通过试验调整轴承座内径来改变油膜厚度从而实现阻尼值的调节，另外一些关于挤压油膜阻尼器的研究试验也需要分析阻尼值变化与转子振动的关系，也需要调整挤压油膜阻尼器的阻尼值，因此变阻尼的挤压油膜阻尼器很有研究与应用价值。美国专利号“US7517152B1”的专利，该专利提供了一种可变刚度的挤压油膜阻尼器,发明通过压力油调节弹性波纹管高度从而调节阻尼油膜厚度来调节阻尼刚度，然而在滑油粘度固定情况下，实际挤压油膜阻尼器的阻尼效果不但与油膜半径间隙有关，还与油膜长度、滑油流量及油膜密封间隙有关，该发明只用液压油来调节油膜半径间隙，实际应用过程中前后两个压力油调节弹性波纹管高度不一定稳定可控，油膜间隙的调整精度不高；中国专利号“CN201810689142.1”的专利，该专利提供了一种航空发动机可变阻尼挤压油膜阻尼器,该发明通过控制轴承座挤压油膜腔附近的独立的油腔变形来调节挤压油膜的厚度，同理只用液压油来调节油膜半径间隙，对阻尼值的调节有限且调节精度不高；中国专利号“CN106907355B”的专利，该专利提供了一种弹性支撑挤压油膜阻尼器，该专利通过调节锥形的阻尼腔的来调节油膜半径间隙，与前两专利相比调节相对简单，但仍然只能通过调节油膜厚度来调节阻尼效果。并且目前已有挤压油膜阻尼器只在径向起主要阻尼减振作用，往往没有考虑轴向的阻尼减振。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述目前挤压油膜阻尼器的上述不足之处，提供一种可调挤压油膜阻尼器，可通过螺旋阻尼腔精确实现对阻尼油膜厚度、油膜长度、滑油流量及油膜密封间隙参数进行调节，并且其螺旋阻尼腔不同于常见的阻尼腔结构形式，不但可提供抑制径向振动的阻尼，还可提供抑制扭转及轴向振动的阻尼。