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一种弹性支承结构

文献发布时间:2023-06-19 19:33:46


一种弹性支承结构

技术领域

本发明涉及航空发动机的技术领域,具体涉及一种弹性支承结构。

背景技术

为了满足柔性转子临界转速避开工作转速的需要,常需要采用弹性支承进行临界转速调节,而鼠笼式弹性支承由于其刚度控制的准确性和较高的可靠性,在设计中广泛使用。现阶段,鼠笼弹支通常仅具备刚度控制与支撑轴承的作用,因而需要配套完善的轴承润滑供回油、轴承腔密封、挤压油膜阻尼减振等功能的专用零组件,以确保在高转速下支撑转子的稳定、安全运转。

弹支减振一般采用挤压油膜阻尼结构,因而需要在配套的弹支支撑座上加工相应的油膜孔与油膜槽:如不带油膜保压密封结构,滑油消耗量显著增加且回油系统负担加大;带油膜保压密封结构,则会显著增加结构本身以及装配的复杂性。并且,弹支所安装的轴承一般需要进行滑油喷射润滑或环下润滑,需要设计独立的滑油供油与喷射结构满足轴承润滑冷却要求,结构设计较为复杂,相应的加工成本较高;进油量决定了该结构必须有足够的回油空间以及配套的回油泵,也会增加结构复杂性。

发明内容

因此,为了在保证具有阻尼减震、轴承润滑降温和轴承腔密封等功能的前提下,降低弹性支撑的结构复杂性,本发明提供一种弹性支撑结构。

本发明提供的弹性支撑结构采用如下技术方案:

一种弹性支撑结构,其包括:

整流器,其包括外壳、设置在外壳内侧的内支撑环以及连接在外壳与内支撑环之间的叶片,所述外壳上设有用于连接油雾发生器的油雾进口,所述叶片上开设有油雾通道,所述内支撑环上开设有连通通道,所述油雾进口通过所述油雾通道和所述连通通道连通至所述支撑内环的内侧;

鼠笼弹支,呈阶梯设置的筒状结构,所述鼠笼弹支穿设在所述支撑内环中;所述鼠笼弹支的内侧成型有沿其轴向依次设置的封严腔、油雾收集腔和轴承固定腔,且所述鼠笼弹支上开设有将所述油雾收集腔与所述连通通道连通的油雾发射孔;

轴承,嵌设固定在所述轴承固定腔内,使所述油雾收集腔正对所述轴承的内外圈间隙处;

封严环,配合在所述封严腔内,防止油雾向所述封严腔内扩散;

阻尼环,套设固定在所述鼠笼弹支的外壁上,并与所述支撑环的内壁贴合,形成阻尼密封。

可选地,所述油雾发射孔设有多个并呈圆形阵列分布在所述鼠笼弹支上;所述支撑内环的内壁上开设有环形的扩散空腔,所述连通通道与所述扩散空腔连通,所述油雾发射孔的开口位于所述扩散空腔内。

可选地,所述封严环的一端延伸至所述收集腔内侧并抵靠在所述轴承的内圈上,将所述油雾收集腔的径向方向封闭。

可选地,所述封严环的外壁上设有篦齿结构,所述篦齿结构配合在所述封严腔的内壁上。

可选地,所述鼠笼弹支的外壁上开设有环形的安装槽,所述阻尼环配合在所述安装槽内。

可选地,所述阻尼环设有沿鼠笼弹支轴向间隔布置的多个。

可选地,所述油雾收集腔的内径小于所述轴承固定腔的内径,使所述轴承固定腔与所述油雾收集腔之间形成限位面,所述轴承的外圈抵靠在所述限位面上。

可选地,所述鼠笼弹支的内壁上开设有卡槽,所述卡槽位于轴承固定腔远离所述油雾收集腔的一侧,所述卡槽内嵌设有与所述轴承外圈相抵靠的挡圈。

可选地,所述内支撑环上设有限位台阶结构,所述鼠笼弹支的外侧设置有相适配的限位环,所述限位环抵靠在所述限位台阶结构处。

可选地,所述油雾通道的横截面形状为椭圆形。

本发明技术方案,具有如下优点:

1.本发明提供的弹性支承结构,油雾发生器产生的润滑油雾可通过油雾通道、连通通道和油雾发射孔进入油雾收集腔内,并受到封严环的限制,只能向轴承一侧扩散流动,对轴承实现冷区润滑的目的,同时,阶梯形状的鼠笼弹支通过阻尼环与内支撑环的配合,实现了阻尼减震的功能,从而具有集成度高、布局简单、制造成本低的优点。

2.本发明提供的弹性支承结构,封严环通过篦齿结构配合在封严腔内,使少量的封严气体能够通过篦齿结构的间隙进入油雾收集腔内与油雾掺混,并在压差作用下驱使油雾向轴承一侧扩散流动,提高对轴承的冷却润滑效果。

3.本发明提供的弹性支承结构,可通过各调节阶梯直径差及阻尼环截面大小,有针对性的调节结构阻尼分布以实现结构减振的最佳效果。

4.本发明提供的弹性支承结构,可根据使用需求设置适应的油雾发射孔数量,同时调节油雾收集腔大小,以此适应不同轴承及不同工况下轴承的润滑和冷却需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的弹性支撑结构的结构示意图;

图2为本发明提供的弹性支撑结构中整流器的结构示意图;

图3为本发明提供的弹性支撑结构中鼠笼弹支的结构示意图;

图4为油雾及封严气体在弹性支撑结构内部流通方向的结构示意图。

附图标记说明:1、外壳;2、内支撑环;3、叶片;4、油雾通道;5、油雾进口;6、油雾扩散槽;7、连通通道;8、限位台阶结构;9、鼠笼弹支;10、限位环;11、安装槽;12、阻尼环;13、封严腔;14、油雾收集腔;15、轴承固定腔;16、油雾发射孔;17、限位面;18、卡槽;19、挡圈;20、封严环;21、篦齿结构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种轴承弹性支撑结构,结合图1-图4所示,轴承弹性支撑结构包括:整流器、鼠笼弹支9、轴承和封严环20。

如图1和图2所示,整流器包括外壳1、设置在外壳1内侧的内支撑环2以及连接在外壳1与内支撑环2之间的多个叶片3,其中一个叶片3设置为大叶片3,且在该整流器叶片3上开设有油雾通道4,油雾通道4的形状不做限制,在本实施例中,油雾通道4的横截面为适应叶片3形状的椭圆形,既能保证油雾通道4的流通面积较大,又能保证该叶片3的结构强度。内支撑环2的一端向轴向延伸形成阻尼支撑结构,且内支撑环2上开设有连通通道7,连通通道7与油雾通道4相连通。外壳1上设置油雾进口5,油雾进口5用于连接油雾发生器,使油雾发生器中的油雾可经过油雾通道4进入连通通道7中。

如图3所示,鼠笼弹支9为阶梯状的筒状结构,鼠笼弹支9的一端穿设在内支撑环2中,内支撑环2的一端设有限位台阶结构8,鼠笼弹支9的外侧设置对应向外凸起的限位环10,限位环10抵靠在限位台阶结构8处,对鼠笼弹支9的安装位置进行限位。

鼠笼弹支9的外侧壁上开设有环形的安装槽11,安装槽11内嵌设有阻尼环12,阻尼环12外壁与内支撑环2的内壁相贴合,实现鼠笼弹支9与内支撑环2之间的阻尼减震目的。阻尼环12的数量不做限制,在本实施例中,阻尼环12设有两个,两个阻尼环12分别设置在鼠笼弹支9的端部和限位环10上。

鼠笼弹支9的内侧也呈阶梯状设置,使鼠笼弹支9在轴向方向上依次内次成型有封严腔13、油雾收集腔14和轴承固定腔15,封严腔13、油雾收集腔14和轴承固定腔15均为圆形且内径逐渐增大。

再结合图1所示,轴承的外圈嵌设固定在轴承固定腔15内,轴承固定腔15与油雾收集腔14之间形成限位面17,轴承的外圈抵靠在限位面17上,以对轴承的安装位置进行限位,使轴承的内外圈间隙正对油雾收集腔14。鼠笼弹支9内还开设有卡槽18,卡槽18呈环形并位于轴承固定腔15远离油雾收集腔14的一侧,卡槽18内径大于轴承固定腔15的内径,卡槽18内嵌设有挡圈19,挡圈19抵靠在轴承外圈的另一侧端面上,从而将轴承限制在轴承固定腔15内。

如图3所示,鼠笼弹支9上还开设有沿其径向设置的油雾发射孔16,油雾发射孔16将连通通道7和油雾收集腔14连通,使油雾能够通过油雾发射孔16进入油雾收集腔14内。油雾发射孔16的数量不做限制,可根据轴承润滑和冷却的需求设置,在本实施例中,油雾发射孔16设有多个并沿鼠笼弹支9的周向均匀布置。并且,在内支撑环2的内壁上还开设有油雾扩散槽6,油雾扩散槽6也为环形的,连通通道7连通至油雾扩散槽6中,每一个油雾发射孔16的开口均处于油雾扩散槽6内,使油雾能够均匀的从每一个油雾发射孔16中进入油雾收集腔14,提高油雾在油雾收集腔14内的均匀性。

如图1所示,封严环20的一端穿设在封严腔13内,封严环20的外壁上设置有篦齿结构21,篦齿结构21与封严腔13的内壁配合形成密封,且封严环20的另一端抵靠在轴承的内圈端面上,将油雾收集腔14的径向方向封闭,使油雾仅能够从轴向的开口向轴承一侧流动扩散。

再结合图4所示,油雾发生器产生的润滑油雾会经过整流器中的油雾通道4和连通通道7进入油雾扩散槽6中,并经过各个油雾发射孔16进入均匀的进入油雾收集腔14内,同时,少量的封严气体也会经过篦齿结构21的间隙进入油雾收集腔14与油雾混合,在压差的作用下,驱使油雾向轴承一侧扩散流动,实现对轴承的润滑和冷却后,可途径其他所需冷却的零部件后,再通过油雾外排路径进入大气或由通风器对油雾进行收集。

本实施例所提供的弹性支撑结构,各零部件的集成度较高,仅通过阶梯状的鼠笼弹支9与同样阶梯状的内支撑环2配合,在实现了刚度调节功能的同时,还实现了油雾输入、对轴承的润滑冷却、阻尼减震等功能。并且,能够通过调节各阶梯直径差及阻尼环12的截面大小,有针对性的调节结构阻尼分布,以实现结构减振的最佳效果。还可根据使用需求设计适应的油雾发射孔16数量,同时调节油雾收集腔14大小,从而适应不同轴承及不同工况下轴承的润滑和冷却需求。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术分类

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