专利名称：一种弹性转子支承结构的制作方法
技术领域：
本发明属于转子机械结构设计领域，涉及一种弹性转子支承结构，具体地说，是指用于转子动力机械支承和减振的一种结构。
背景技术：
转子机械设计中，均使用弹性支承和减振装置，以保证转子正常工作。目前设计中，弹性支承和减振功能均由专一的零部件实现，并通过一定的装配关系，组合形成转子支承系统。其缺点在于零件数多，结构复杂，制造成本高，系统故障率高。为改善上述设计缺陷，本发明提出一种弹性转子支承结构，所涉及的支承结构，集弹性支承与阻尼减振作用于一体，在保证性能要求的同时，其性能可通过调整结构参数改变，并且有着较大的可调范围。同时，减少了系统零件数，降低成本及故障率，具有较好的通用性和工程价值。
发明内容
针对现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种用于转子系统支承和减振的弹性转子支承结构，该弹性转子支承结构不但能提供范围宽广的支承刚度，而且本身具有较强的阻尼减振作用，将弹性支承和减振功能集于一体。所述弹性转子支承结构包括弹性钢片组和挡圈，弹性钢片组提供弹性支承和阻尼减振作用，挡圈用以维护弹性钢片组的工作稳定性和阻挡高温气体直接接触弹性钢片组，保证其使用寿命。本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是一种弹性转子支承结构，整体呈环状结构，包括弹性钢片组和挡圈，其特征在于所述弹性钢片组安装在轴承和机匣之间，其内圈与轴承按过盈配合安装，外圈与机匣按过渡配合安装；所述弹性钢片组由若干层环状弹性钢圈依次叠放而成，弹性钢圈的宽度从轴承向机匣方向依次递减，使得所述弹性钢片组的横截面呈梯形结构；相邻两层钢圈之间用高温粘钢胶粘合；每一层钢圈接口处焊接连接，各层钢圈的焊缝沿周向等间隔角均匀分布；所述挡圈安装在弹性钢片组两侧，包括左、右两个挡圈，每个挡圈的外环面与机匣按间隙配合安装，每个挡圈在轴向上与弹性钢片组之间留有间隙，每个挡圈与弹性钢片组的相邻侧面为内锥形。本发明的弹性转子支承结构中，所述弹性钢片组安装在轴承和机匣之间，内圈与轴承按过盈配合安装，外圈与机匣按过渡配合安装；所述挡圈安装在弹性钢片组两侧，外圈与机匣按间隙配合安装，轴向与弹性钢片组之间留有间隙，该间隙是为弹性钢片组变形时预留的空间。所述弹性钢片组由若干环状弹性钢圈叠放而成，优选地，每一个钢圈由矩形钢片卷制而成，钢圈接口处进行焊接，焊缝位置沿周向等间隔角分布，将焊缝沿圆周方向等间隔角分布，是为了保证弹性钢片组动力特性的各向同性，利于保持其动力稳定性；弹性钢圈宽度从轴承向机匣方向依次递减，使得弹性钢片组横截面呈梯形结构，该特征使弹性钢片组具有合适的弹性，满足支承刚度的需求；每片钢圈的厚度可以相同也可以不相同，薄钢圈具有较小的刚度，厚钢圈具有较大的刚度，根据需要，可以混搭不同厚度的钢圈，也可以使用相同厚度的钢圈，起到调整弹性钢片组刚度的作用；钢圈之间用高温粘钢胶粘合，一方面防止钢圈之间产生相对位移，保证弹性钢片组的整体性，另一方面，高温粘钢胶可以提供粘性阻尼，弹性钢片组发生弹性变形时，可以提供结构阻尼，两种阻尼效应叠加在一起，保证了该弹性支承装置阻尼减振的功效。所述挡圈包括左、右两个挡圈。挡圈与机匣按间隙配合安装，方便结构件安装；挡圈与弹性钢片组的相邻面为内锥形，并与弹性钢片组之间留有轴向间隙，该间隙为弹性钢片组变形时的预留空间。挡圈一方面防止弹性钢片组产生过量轴向位移，另一方面，防止高温气体直接接触弹性钢片组，进而发生高温粘钢胶失效的现象。优选地，每层钢圈之间的宽度相差一定的长度，起到调整弹性钢片组刚度的作用。 优选地，本发明的弹性转子支承结构尤其适用于0-2-0转子结构。同现有技术相比，本发明的优点I、结构简单、制造方便、成本低、工程价值较高；2、性能可调范围广，性能对结构参数变化敏感度高，产品多样化成本低；3、集弹性支承与阻尼减振功能于一体，简化转子系统结构复杂度，设计、制造成本降低；4、可靠性高、寿命保障系数高、稳定性好。
图I本发明的弹性转子支承结构装配示意图；图2本发明的弹性转子支承结构示意图；图3单层钢圈平面展开结构示意图；图4弹性钢片组截面示意图；图5相邻钢圈尺寸关系图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。下面，结合附图，以0-2-0转子为例，对本发明做进一步说明。本发明提供一种弹性转子支承结构，所述弹性转子支承结构安装在0-2-0转子上，转子左端为压气机1，右端为涡轮2，弹性转子支承5安装在轴承3与机匣4之间，弹性转子支承5与轴承3为过盈配合,弹性转子支承5与机匣4为过渡配合。所述弹性转子支承5的结构如图2所示，包括弹性钢片组8、左挡圈701、右挡圈702。每个挡圈内侧为内锥面，以顺应弹性钢片组外轮廓的变化趋势。弹性钢片组8由若干钢圈801叠放而成，每层钢圈801的宽度从轴承3向机匣4方向依次递减，使得弹性钢片组8的横截面呈梯形结构，该特征使弹性钢片组8具有合适的弹性，满足支承刚度的需求；钢圈801的结构如图3所示。钢圈801展开形状为矩形802，卷制成钢圈801，接口处进行焊接，如焊缝803所示。弹性钢片组的截面，如图4所示，以弹性钢片组包含4层钢圈为例。各层钢圈的焊缝，沿圆周方向呈等间隔角分布，如焊缝501-504所示。各层钢圈之间，用高温粘钢胶505-507粘合。弹性钢片组的刚度可以通过调整钢片的结构参数实现，如图5所示。以相邻两钢片804与805为例，钢片厚度t可以相同，也可以不同；宽度相差2h，h取为定值，以便挡圈701,702内侧为内锥面，方便加工；与弹性钢片组8的轴向间隙取为定值，且两侧相等。 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的范围之内。
权利要求
1.一种弹性转子支承结构，整体呈环形结构，包括弹性钢片组和挡圈，其特征在于 所述弹性钢片组安装在轴承和机匣之间，其内圈与轴承按过盈配合安装，外圈与机匣按过渡配合安装；所述弹性钢片组由若干层环状弹性钢圈依次叠放而成，弹性钢圈的宽度从轴承向机匣方向依次递减，使得所述弹性钢片组的横截面呈梯形结构；相邻两层钢圈之间用高温粘钢胶粘合；每一层钢圈接口处焊接连接，各层钢圈的焊缝沿周向等间隔角均匀分布； 所述挡圈安装在弹性钢片组两侧，包括左、右两个挡圈，每个挡圈的外环面与机匣按间隙配合安装，每个挡圈在轴向上与弹性钢片组之间留有间隙，每个挡圈与弹性钢片组的相邻侧面为内锥形。
2.根据权利要求I所述的弹性转子支承结构，其特征在于，所述弹性钢片组中，每层钢圈由矩形钢片卷制而成。
3.根据权利要求I或2所述的弹性转子支承结构，其特征在于，所述弹性钢片组由若干层厚度相同的环状弹性钢圈叠放而成。
4.根据权利要求I或2所述的弹性转子支承结构，其特征在于，所述弹性钢片组由若干层厚度不同的环状弹性钢圈叠放而成。
5.根据权利要求4所述的弹性转子支承结构，其特征在于，所述若干层厚度不同的环状弹性钢圈是混搭叠放在一起的。
6.根据权利要求1、2或5所述的弹性转子支承结构，其特征在于，所述弹性钢片组中，相邻两层钢圈之间的宽度相差一相同的长度。
全文摘要
本发明公开了一种弹性转子支承结构，所述支承结构包括弹性钢片组和挡圈；所述弹性钢片组包括若干做成圈状、宽度递减的钢片叠放起来，每片钢圈接口处进行焊接，相邻钢圈之间用高温粘钢胶粘合，各层钢圈焊接口沿周向等间隔角分布，钢片组外圈与机匣按过渡配合安装，钢片组内圈与轴承按过盈配合安装；所述挡圈分左、右两个，与钢片组相邻面为内锥面，径向与机匣按间隙配合安装，轴向与弹性钢片组留有间隙。本发明结构简单、性能参数调节方便、成本低廉、适用范围广、寿命长、可靠性好，适合用作转子机械弹性支承。不但能提供范围宽广的支承刚度，而且本身具有较强的阻尼减振作用，将弹性支承和减振功能集于一体。
文档编号F16C27/00GK102720761SQ20121019396
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日
发明者郭宝亭, 陈巍 申请人:中国科学院工程热物理研究所