專利名稱：一種用于高速旋轉(zhuǎn)機械的碰摩阻尼保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于機械零部件技術領域，具體來說，涉及一種用于高速旋轉(zhuǎn)機械的碰摩阻尼保護裝置。
背景技術：
近年來，隨著核工業(yè)、航空工業(yè)、電力工業(yè)、船舶工業(yè)、石油化工等領域的迅速發(fā)展，各種旋轉(zhuǎn)機械，諸如離心機、渦輪機、儲能飛輪，向著高速、高功重比等方向發(fā)展。在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運行過程中，當受 到外部激勵的影響，轉(zhuǎn)子出現(xiàn)振動超標或運動失穩(wěn)現(xiàn)象時有發(fā)生， 如果不加以控制，極易造成災難性事故。目前，為了避免轉(zhuǎn)子振動超標或運動失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生，采用的一個辦法是在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中引入摩擦保護裝置。摩擦保護裝置可分為兩類一類是滑動摩擦保護裝置由聚四氟乙烯、石墨或青銅做成的限位套，限位套固定在定子，轉(zhuǎn)子位于限位套中，并且轉(zhuǎn)子和限位套之間留有一定間隙。限位套主要起到一定的限位保護作用。 由于限位套中缺少阻尼元件，轉(zhuǎn)子不易快速回到平衡位置。另外限位套上的摩擦環(huán)的壽命較短；另一類是滾動摩擦保護裝置該裝置即常用的滾動軸承。滾動軸承可以起到限位作用，并且能夠解決磨損問題，但是由于阻尼效應較弱，所以對碰摩減振作用十分有限。
發(fā)明內(nèi)容技術問題本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用于高速旋轉(zhuǎn)機械的碰摩阻尼保護裝置，該裝置在對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起到限位作用的同時，還具有阻尼效應強的性能，有助于提高轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運行的安全性。技術方案為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是本實用新型的用于高速旋轉(zhuǎn)機械的碰摩阻尼保護裝置包括上蓋板、下蓋板、外殼、滑塊、碰摩球頭和金屬橡膠環(huán)，外殼和滑塊均為圓環(huán)形，上蓋板中部設置有上通孔，下蓋板中部設置有下通孔，夕卜殼、滑塊、上通孔和下通孔同軸；外殼的上端與上蓋板固定連接，外殼的下端與下蓋板固定連接，滑塊位于外殼中，并且滑塊嵌在上蓋板和下蓋板之間，滑塊和外殼之間留有間隙，金屬橡膠環(huán)放置在該間隙中，碰摩球頭位于滑塊的內(nèi)壁上，碰摩球頭的頭部朝向滑塊的軸線， 并且碰摩球頭的頭部到軸線的距離均分別小于上通孔的半徑和下通孔的半徑。所述的用于高速旋轉(zhuǎn)機械的碰摩阻尼保護裝置，在所述的外殼和滑塊之間的間隙中注有阻尼油。有益效果與現(xiàn)有技術相比，采用本實用新型的技術方案的有益效果是1.在對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起到限位作用的同時，還具有阻尼效應強的性能，有助于提高轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運行的安全性。本實用新型的技術方案中除了設置碰摩球頭和滑塊外，還設置了金屬橡膠環(huán)。轉(zhuǎn)子在正常運轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子與碰摩阻尼保護裝置中的碰摩球頭之間有間隙。當轉(zhuǎn)子的振動超標時，轉(zhuǎn)子就會碰撞到碰摩球頭，碰摩球頭驅(qū)動滑塊運動，滑塊既有徑向運動又有環(huán)向運動?；瑝K擠壓金屬橡膠環(huán)。金屬橡膠環(huán)對滑塊施加大加速度的表面摩擦，阻止滑塊的運動。該結(jié)構(gòu)的碰摩阻尼保護裝置中，碰摩球頭對轉(zhuǎn)子起到限位作用，而金屬橡膠環(huán)間接對轉(zhuǎn)子起到阻尼作用，有助于提高轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運行的安全性。2.阻尼效果非常明顯。本技術方案可以在外殼和滑塊之間的間隙中添加阻尼油。 阻尼油可以提高整個金屬橡膠環(huán)在運動時的摩擦力，有助于轉(zhuǎn)子快速恢復正常運動狀態(tài)。3.整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，并且壽命長。在本技術方案中，整個裝置可以僅僅包括上蓋板、下蓋板、外殼、滑塊、碰摩球頭和金屬橡膠環(huán)六個零件，組裝方便，成本低廉。 同時，碰摩球頭和滑塊一起轉(zhuǎn)動，從而減緩轉(zhuǎn)子與碰摩球頭之間的摩擦作用，延長碰摩球頭的使用壽命。

圖1是本實用新型的縱向剖視圖。
圖2是本實用新型的俯視圖。圖中有下蓋板1、封油圈2、金屬橡膠環(huán)3、外殼4、阻尼油5、螺釘6、上蓋板7、間隙8、碰摩球頭9、上通孔10、滑塊11、下通孔12。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，本實用新型的一種用于高速旋轉(zhuǎn)機械的碰摩阻尼保護裝置，包括上蓋板7、下蓋板1、外殼4、滑塊11、碰摩球頭9和金屬橡膠環(huán)3。外殼4和滑塊11均為圓環(huán)形。上蓋板7中部設置有上通孔10，下蓋板1中部設置有下通孔12。上通孔10和下通孔12均為圓形孔。碰摩球頭9優(yōu)選青銅、石墨或聚四氟乙烯材料制成。外殼4、滑塊11、 上通孔10和下通孔12同軸。外殼4的上端與上蓋板7固定連接，外殼4的下端與下蓋板1 固定連接。固定連接的方式可以有多種，例如采用螺釘6連接?；瑝K11位于外殼4中，并且滑塊11嵌在上蓋板7和下蓋板1之間。滑塊11的上端面與上蓋板7的底面相對，滑塊 11的下端面與下蓋板1的頂面相觸，滑塊11的外壁和外殼4的內(nèi)壁之間留有間隙8。金屬橡膠環(huán)3放置在間隙8中。碰摩球頭9位于滑塊11的內(nèi)壁上，碰摩球頭9的頭部朝向滑塊 11的軸線。碰摩球頭9的頭部到滑塊11軸線的距離小于上通孔10的半徑，碰摩球頭9的頭部到滑塊11軸線的距離小于下通孔12的半徑。也就是說，距離滑塊11軸線最近的零件是碰摩球頭9的頭部。使用上述結(jié)構(gòu)的碰摩阻尼保護裝置，需要將其固定連接在定子上，轉(zhuǎn)子套裝該碰摩阻尼保護裝置的中間。即使轉(zhuǎn)子的軸線與該碰摩阻尼保護裝置的軸線重疊。工作時，轉(zhuǎn)子作旋轉(zhuǎn)運動，轉(zhuǎn)子在正常運轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子與碰摩阻尼保護裝置中的碰摩球頭9之間有間隙。 當轉(zhuǎn)子的振動超標時，轉(zhuǎn)子就會碰撞到碰摩球頭9，碰摩球頭9驅(qū)動滑塊11運動，滑塊11既有徑向運動又有環(huán)向運動?；瑝K11擠壓金屬橡膠環(huán)3。金屬橡膠環(huán)3對滑塊11施加大加速度的表面摩擦，阻止滑塊11的運動。該結(jié)構(gòu)的碰摩阻尼保護裝置中，碰摩球頭9對轉(zhuǎn)子起到限位作用，而金屬橡膠環(huán)3間接對轉(zhuǎn)子起到阻尼作用?？傊撗b置在對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起到限位作用的同時，還具有阻尼效應強的性能，有助于提高轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運行的安全性。另外，碰摩球頭9和滑塊11 一起轉(zhuǎn)動，從而減緩轉(zhuǎn)子與碰摩球頭9之間的摩擦作用，延長碰摩球頭 9的使用壽命。進一步，為了加強阻尼效果，在外殼4和滑塊11之間的間隙8中注有阻尼油5。這樣，金屬橡膠環(huán)3浸在阻尼油5中。當轉(zhuǎn)子碰到碰摩球頭9，阻尼油5會加強阻尼效果，使得滑塊11在金屬橡膠環(huán)3內(nèi)壁上的移動，以及金屬橡膠環(huán)3在外殼4內(nèi)壁上移動更加困難。 尤其是，阻尼油5的液面高于金屬橡膠環(huán)3的頂面。這樣，整個金屬橡膠環(huán)3都浸在阻尼油 5中，金屬橡膠環(huán)3的阻尼效果最強。進一步，為了保證阻尼油5的阻尼效果，避免阻尼油5泄露，在下蓋板1和滑塊11 的接觸面上設置一個封油圈2，在下蓋板1和外殼4的接觸面上設置另一個封油圈2。通過設置兩個封油圈2，阻尼油5被完全局限在外殼4和滑塊11之間的間隙8中，不會通過縫隙
泄露。 進一步，所述的碰摩球頭9為四個，沿周向均勻布置在滑塊11內(nèi)壁的中部。在滑塊11內(nèi)壁的中部沿周邊設置四個碰摩球頭9，可以保證在轉(zhuǎn)子振動超標時，碰摩球頭9能夠高效的對轉(zhuǎn)子起到限位作用和阻尼作用。為了保證連接的穩(wěn)定性，碰摩球頭9的底部與滑塊11過盈配合。這樣，即使轉(zhuǎn)子在高轉(zhuǎn)速碰到碰摩球頭9時，碰摩球頭9也不易從滑塊11上脫落。
權(quán)利要求1.一種用于高速旋轉(zhuǎn)機械的碰摩阻尼保護裝置，其特征在于，包括上蓋板(7)、下蓋板(I)、外殼(4)、滑塊(11)、碰摩球頭(9)和金屬橡膠環(huán)(3)，外殼(4)和滑塊(11)均為圓環(huán)形，上蓋板(7)中部設置有上通孔(10)，下蓋板(1)中部設置有下通孔(12)，外殼(4)、滑塊(II)、上通孔(10)和下通孔(12)同軸；外殼(4)的上端與上蓋板(7)固定連接，外殼(4)的下端與下蓋板(1)固定連接，滑塊(11)位于外殼(4)中，并且滑塊(11)嵌在上蓋板(7)和下蓋板(1)之間，滑塊(11)和外殼(4)之間留有間隙(8)，金屬橡膠環(huán)(3)放置在該間隙(8) 中，碰摩球頭(9)位于滑塊(11)的內(nèi)壁上，碰摩球頭(9)的頭部朝向滑塊(11)的軸線，并且碰摩球頭(9)的頭部到軸線的距離均分別小于上通孔(10)的半徑和下通孔(12)的半徑。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于高速旋轉(zhuǎn)機械的碰摩阻尼保護裝置，其特征在于，在所述的外殼(4)和滑塊(11)之間的間隙(8)中注有阻尼油(5)。
3.按照權(quán)利要求2所述的用于高速旋轉(zhuǎn)機械的碰摩阻尼保護裝置，其特征在于，還包括兩個封油圈(2)，一個封油圈(2)設置在下蓋板(1)和滑塊(11)的接觸面上，另一個封油圈(2)設置在下蓋板(1)和外殼(4)的接觸面上。
4.按照權(quán)利要求3所述的用于高速旋轉(zhuǎn)機械的碰摩阻尼保護裝置，其特征在于，所述的阻尼油(5)的液面高于金屬橡膠環(huán)(3)的頂面。
5.按照權(quán)利要求1、2、3或4所述的用于高速旋轉(zhuǎn)機械的碰摩阻尼保護裝置，其特征在于，所述的碰摩球頭(9)為四個，沿周向均勻布置在滑塊(11)內(nèi)壁的中部。
6.按照權(quán)利要求5所述的用于高速旋轉(zhuǎn)機械的碰摩阻尼保護裝置，其特征在于，所述的碰摩球頭(9)為青銅、石墨或聚四氟乙烯材料制成。
7.按照權(quán)利要求6所述的用于高速旋轉(zhuǎn)機械的碰摩阻尼保護裝置，其特征在于，所述的碰摩球頭(9)的底部與滑塊(11)過盈配合。
專利摘要本實用新型公開了一種用于高速旋轉(zhuǎn)機械的碰摩阻尼保護裝置，包括上蓋板、下蓋板、外殼、滑塊、碰摩球頭和金屬橡膠環(huán)，外殼和滑塊均為圓環(huán)形，上蓋板中部設置有上通孔，下蓋板中部設置有下通孔，外殼的上端與上蓋板固定連接，外殼的下端與下蓋板固定連接，滑塊位于外殼中，并且滑塊嵌在上蓋板和下蓋板之間，滑塊和外殼之間留有間隙，金屬橡膠環(huán)放置在該間隙中，碰摩球頭位于滑塊的內(nèi)壁上，碰摩球頭的頭部朝向滑塊的軸線，并且碰摩球頭的頭部到軸線的距離均分別小于上通孔的半徑和下通孔的半徑。該結(jié)構(gòu)的碰摩阻尼保護裝置，在對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起到限位作用的同時，還具有阻尼效應強的性能，有助于提高轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運行的安全性。
文檔編號F16F15/129GK201982578SQ20112003922
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月16日
發(fā)明者蔣書運 申請人:東南大學