本发明专利技术提供了具有转子、固定部分或定子以及不同类型液体包装滑动件的设备，每个类型具有不同并且具体的功能，所述液体包装滑动件优选地安装在转子的最外表面处。此设备可以包括普通的包装：滑动件(3)，其具有在转子(5)上的载荷支撑与轴承自居中的功能；“前哨”包装滑动件(4)，其具有预测故障和/或监控在转子周围的载荷的分布的功能；预载荷包装滑动件(10)，其具有补偿处于给定速率的转子的可能的不平衡的功能。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本本专利技术大体上设及关于包括转子、布置在转子周围的固定部分、W及用于支撑 并且允许转子相对于固定部分旋转的轴承的设备的
具体地说，本专利技术设及此种类型的设备，其中，轴承的特定布置W及它们的属性和 构造允许解决不能通过普通球轴承或者通过漉子或诸如巧轴承的本
的其它轴承 补救的一系列问题。在下面的描述中将说明全部解决的问题。 通常地说，所谓"固定部分"或"定子"是指相对于装置（例如，祸轮机）固定的部 分，所述定子直接地围绕转子的周边部分，同时术语"转子"表示与旋转轴一体的旋转部分， 并且其周边表面直接地面向固定部分。旋转轴构成设备的最内部的旋转部分；当然，其与转 子的周边/圆周共轴。 例如，如果本专利技术的设备构成安装在祸轮装置（祸轮机、压缩机、累、风扇等）中的 设备，固定部分与壳体相应，同时通过实际祸轮机W及通过与其一体的全部旋转构件形成 设备的转子；例如，在CMG(控制瞬间回转仪）的情形中用于控制卫星的高度的卫星设备，转 子包括飞轮同时固定部分包括电机的定子（通常电的）W及用于容纳飞轮的盒子。
技术介绍
对于任何一个主要地由转子、定子与轴承构成的旋转装置装置来说，重要的是防 止转子系统的轴的过度振动与振荡。此要求在祸轮装置（祸轮机、压缩机、累、风扇等情形 中可W是尤其重要的）的情形中可能是尤其重要的，其中定子与转子之间的空隙或间隙通 常非常小，W使流量的返回减小到最小并且由此优化压缩比。在任何期望情形中缺少振动 的功能都是非常期望的W便降低噪音，提高装置的效率W及延长其可操作寿命。更通常地， 旋转速度W及转子的惰性瞬间越高，转子与良好平衡W及良好的转子定子对准就越重要。 实际上，应该理解的是不平衡的效果，尽管小，旋转设定可可容忍方式W高速度放大， 随着振幅的增加产生危险振动，加速在轴承上W及在轴上的磨损，并且可能地导致对于特 定临界速度的共振该在最后可能造成整个系统的擁痕。其中此问题尤其相关的设备的一个 实例由机械回转仪构成，其中相对大的飞轮W相当大的速率旋转。关于此设备的种类，极端 的情形是关于用于控制卫星的高度的内轮，稳定器轮，W及CMG(控制瞬间回转仪）设备。 在该些情形中，实际上，在没有人的直接干设，并且W高速率（通常地在3000与1000化pm 之间）的情形下，有时对于多年连续工作来说，旋转元件（飞轮）必须在具有非常低压的环 境中工作。因此，轴承与相关的润滑系统构成该些空间装置中的关键元件。CMG空间设备 的润滑系统，例如，必须能够供给恰当质量（通常非常小）的润滑剂W便可靠地确保非常长 的运行寿命时间，W补偿润滑剂的恶化与磨损，并且防止轴承与轴的磨损，或者甚至最终滞 塞。此外，由于在用于控制高度的空间设备中使用的属于现有技术的此轴承通常地是漉子 轴承或球轴承，因此必须W极端精确地机械地处理它们的旋转元件并且通过特定的抗磨损 涂层硬化。它们必须不引入对于卫星的正确运行可能是有害或者极其危险的任何振动。此 夕F，此轴承必须能够在不承受任何损坏的情况下抵抗在发动过程中发生的机械应力。 为了解决该些问题中的至少一个，现有技术的装置不仅是宽敞的一个，通常提供 了非常硬质并且精确轴承的使用，特征在于相当重的轴W及相当复杂的润滑系统的结构。 实际上，传统装置的轴与轴承具有与转子交换转矩的功能W及将转子的振动的振幅保持在 最低可能高度的功能。实践中，通过轴的高惯性通过发展的能量与质量之间的相当差的比 率，W及由此通过燃料与润滑剂的高消耗，该在不设及高的制造成本的情况下解决了非常 重的装置的使用。此外，如果在一个方面轴设计并且制造为重的、庞大部件，在另一个方面 球轴承如果布置在小的轴周围就具有较高的性能；该表示轴的半径越小，其最大运行角速 度（按照rpm)就越大。实际上，轴承的线速度越大，局部产生的热量就越大，具有由此的润 滑剂的粘度损失W及负载能力的孙损失。因此，通过球轴承，轴的高角速度仅可能使用小的 半径，W使线速度保持在适当值。因此，轴承的要求可能是与装置整体性能的要求是对立 的，大部分时间必须实现可接受的妥协。 最后，用于控制卫星的高度的CMG设备自动功能（没有人类直接介入）意指必须 获得用于检测可能地由于轴承系统的磨损性能开始恶化的自动装置。该些意味着当系统已 经损坏到一定程度时通常相当复杂并且能够检测性能恶化的开始。[000引实际上，它们检测已经被损坏的机构中的结果，诸如振动（噪音）或者增加的摩 擦（通过要求使旋转速度保持在恒定值的增加的能量）。在其中振动被监控W便检测形成 的初始恶化的该些情形中，通常将压电式加速度计用作检测器。此传感器/检测器通常固 定在轴承上或者定子上，但是问题然后变成能够在与不同情形相关的频率之间进行区分。 有时该些表示未执行W及CMG设备的故障突然地发生，在卫星的功能上具有戏剧性结果； 其它时候即使利用该些自动装置来检测初始故障，对于实施适当的应对措施来说可能太晚 了。 因此，本专利技术的目的是提供新型结构的普通旋转装置，并且特别低具有用于控制 卫星的高度的飞轮的设备，该允许解决现有技术的上面示出的问题。
技术实现思路
在根据本专利技术的设备中，对于本领域中的技术人员来说并非显而易见地在初始 方式中使用特定类型的轴承；已经知道其通常形状的此轴承，由属于相同作者的专利申请 W02004/053346A1中描述的称作液体包装缓冲器的包装滑动件形成。根据类似的功能原 理现有技术还包括轴承或包装滑动件的其它实例，但是没有情形作者已知具有与LI^S滑动 件类似的设备被用于此模式中并且用于在本专利技术中描述的功能。例如，属于A.Eshel的专 利US4, 170, 389考虑（参见图17)填充有多种形态的流体或颗粒，构造为在不损坏的情况 下容忍将其自身插入轴与轴承的模块之间的杂质的通道。或者，（参见图4)液体包装轴 承87或89具有环形形状并且再次用作用于与轴82 -体的盘状板83的轴向推力轴承。此 结构还旨在容忍轴的小的未对准，然而它们不适于执行稳定轴的功能，也不适于执行任何 诊断功能或故障防止功能。甚至W02004/053346中描述的并且在本专利技术中使用的与属于 J. L. DunhametAl的US5, 114, 244中描述的该些类似的轴承仅用作推力轴承，用作旋转轴 的直接支撑或者用作用于在缸体中的活塞的滑动的支撑元件，同时关于优选的安装位置没 有提及，其在本专利技术中指示为在转子周围的最外面可能位置，与其它设计限定兼容。此外， W02004/053346与US5,114,244都未具体规定设计该些滑动件具有自适应表面W使其在转 子上的自居中效果最大化的方式。即使振动消除并且获得系统的稳定，在本专利技术中，W非随 机方式，仅在特定条件下W下面将阐明的方式从此设计可计算。特别地，在本专利技术中，通过 将预载荷引入相位中，通过从由于特别地设置用于执行此功能的元件的不平衡获得的离屯、 力，获得了由于转子的不完全平衡的振动的消除。最后，W02004/053346与US5, 114, 244都 不提供包装滑动件的使用，其功能不是支撑负载而是提前检测初期故障，即W下文描述的 方式起到如前哨元件的作用。现有技术还包括具有自调节表面的其它液力轴承。例如，具 有所谓的巧轴承，其结本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种旋转设备，包括：与旋转轴(1)一体的转子(5)；定子(2)，其与所述转子(5)共轴并且其直接地面对所述转子(5)的外周边，以相对于所述后者形成环形间隙；液体包装滑动件(3；4；10)，其包括用于容纳液体的隔膜(8)并且在所述转子(5)的旋转过程中用作径向轴承，所述隔膜特征为张力(τ)以及高弹性模量(E)，即当牵引时基本上刚性，所述旋转设备提供用于抵靠相应的相对滑动表面预载荷所述液体包装滑动件(3；4；10)的装置，其特征在于，所述液体包装滑动件(3；4；10)通过使它们的隔膜(8或9)固定到所述定子(2)内部的安装表面或者到所述转子(5)外部的安装表面而安装在所述周边环形间隙的内部，与所述安装表面相对的表面构成所述相对滑动表面；并且其中，给定所述转子(5)的可能不平衡(e)的预计最大值，并且给定所述转子(5)的最大设计角速度(ωM)，通过所述液体包装滑动件(3；4；10)施加在所述转子(5)上的向心反作用力，使得通过限制由于所述转子(5)与所述定子(2)之间的可能的小的未对准和/或由于用于各旋转速度ω≤ωM的向心力Mω2e的振荡的振幅来防止共振，假定“M”是包括所述轴(1)的所述转子(5)的质量；并且其中，所述液体包装滑动件(3；4)的弹性刚性(dW/dδ)使得作用在所述转子上的总力(fT)在d＝0具有局部最小值。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：帕斯夸里·戴尔·阿韦尔萨纳，
申请(专利权)人：亚斯特罗工业有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT
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