CN104075033A - 一种集成式管路隔振元件及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种集成式管路隔振元件及其加工方法，本发明通过在金属上支承件和金属下支承件的内缘面上分别设置上隔振件和下隔振件，然后将管路固定在上隔振件和下隔振件之间，同时起到了管卡固定和隔振作用，进一步，在金属下支承件、金属支座和金属支承块之间设置一体硫化的弹性支承件，起隔振器的作用，以阻碍弹性波的传播，本发明可隔离通过支承结构向舱壁壳体传递的振动噪声，同时本发明具有匹配性好、隔振效果优异、结构紧凑、施工工艺性好等优点，可广泛应用于舰船管路的减振降噪，对于降低管路的振动噪声具有重要意义，可代替部分现用管路隔振产品，本发明具有广阔的市场前景，经大力推广后有望取得良好的经济效益。

Description

一种集成式管路隔振元件及其加工方法
【技术领域】
本发明涉及一种隔振元件及其加工方法，尤其涉及一种集成式管路隔振元件及其加工方法，具体涉及一种用于隔离舰船的集成式管路隔振元件及其加工方法。
【背景技术】
已知的，舰船由于自身的技术特点，具有庞大的管路系统，管路系统连接着众多的机械设备，这些复杂的管路系统传递着能量流、动量流或质量流，进而完成其特定的功能，但是，这些管路系统也为振动和噪声的传播提供了有利的途径，因此，管路系统对舰船的辐射噪声具有较大的影响，为了减小通过管路向舱壁壳体传递振动噪声，需要在管路支承处设计弹性连接，使管路至舱壁壳在连接刚度上产生突变，以阻碍弹性波的传播；那么合理的设计弹性支承，使其隔振能力更好，是管路系统中减振降噪的一个主要措施，其中管路隔振元器件隔振能力的大小，在很大程度上将直接影响管路系统振动噪声传递能力的大小，其是管路系统减振设计的一个关键技术及保证。
为了克服上述技术问题，国外舰船的管路系统早已广泛采用了弹性支承技术，比如俄罗斯舰船管路上就采用了大量弹性支承，即管卡内加橡胶垫或管卡下再加隔振器等，目前我国的舰船管路支承上也均采用了管卡内加橡胶垫这种支承方式，在实际的使用中发现，由于圆形管夹拉杆的作用，有孔橡胶容易被夹断，失去隔振能力，同时使得管路支承松弛，振动加大。因此，后来采用扁钢形式的管夹，但是在使用时间较长后，由于轴向振动等原因，有孔橡胶逐渐从扁钢中挤出，同样会失去隔振能力等。
为了进一步提高隔振效果，舰船上也开始应用橡胶垫层然后加装隔振器的方法，由于两者是不同的独立元件，虽然从单个元件参数来看，橡胶垫层和隔振器具很好的阻尼和隔振性能，但二者匹配性上却不一定是最佳的，比如橡胶垫层和隔振器的各自单独的刚度都满足设计要求，但整体来看可能刚度过高而牺牲了一部分减振性能，同时由于零部件较多，在安装时所须的安装空间较大，安装过程也相对比较复杂等。
【发明内容】
为了克服上述技术的不足，本发明提供了一种集成式管路隔振元件及其加工方法，本发明通过在金属上支承件内设置上隔振件，在金属下支承件上设置下隔振件，进一步在金属下支承件的下部设置金属支承块，在金属支承块的外部设置金属支座，在金属支座与金属支承块之间设置弹性支承件，使本发明形成硬－软－硬结构，以阻碍弹性波的传播，本发明可隔离通过支承结构向舱壁壳体传递的振动噪声，同时本发明具有匹配性好、隔振效果优异、结构紧凑、施工工艺性好等优点。
为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：
一种集成式管路隔振元件，包括金属上支承件、金属下支承件、金属支承块和金属支座，所述金属上支承件为U形结构，在金属上支承件开口端的两侧分别设有延伸板，在金属上支承件的内侧设有上隔振件，在金属上支承件的下方设有金属下支承件，所述金属下支承件的上面设有下隔振件，在金属下支承件下面的中部设有金属支承块，在所述金属支承块的外部设有金属支座，在所述金属支座与金属支承块之间设有弹性支承件，所述金属上支承件与金属下支承件之间设有锁紧机构形成所述的集成式管路隔振元件。
所述的集成式管路隔振元件，所述上隔振件为橡胶隔振件。
所述的集成式管路隔振元件，所述下隔振件为橡胶隔振件。
所述的集成式管路隔振元件，所述橡胶隔振件的材质为氯丁橡胶或丁腈橡胶。
所述的集成式管路隔振元件，所述金属下支承件和金属支承块焊接为一体。
所述的集成式管路隔振元件，所述金属上支承件与上隔振件通过氯丁型胶粘剂粘合。
所述的集成式管路隔振元件，所述金属下支承件与下隔振件通过氯丁型胶粘剂粘合。
一种集成式管路隔振元件的加工方法，所述方法具体包括如下步骤：
第一步、加工上隔振件和下隔振件，所述上隔振件和下隔振件单独硫化成型；
第二步、接上步，将上隔振件与金属上支承件采用氯丁型胶粘剂粘合，构成隔振元件的上半部分，然后将金属下支承件与金属支承块焊接为一体后与弹性支承件、金属支座通过注射一体硫化的方式成型得到隔振元件的下半部分，最后将下隔振件与隔振元件下半部分的金属下支承件采用氯丁型胶粘剂粘合；
第三步、接上步，将隔振元件的上半部分和隔振元件的下半部分通过连接螺母和连接螺栓连接固定即可。
所述的集成式管路隔振元件的加工方法，所述第二步中硫化时，首先，在金属支承块和金属支座的表面涂刷开姆洛克胶粘剂，保证金属与橡胶之间具有足够的粘接强度，然后将涂刷完胶粘剂的金属支承块和金属支座放置在模腔中并限位固定，此时硫化机升温至规定温度后，将胶料注射到模腔中进行硫化，待硫化完毕后出模得到隔振元件的下半部分。
采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：
本发明所述的一种集成式管路隔振元件及其加工方法，本发明通过在金属上支承件和金属下支承件的内缘面上分别设置上隔振件和下隔振件，然后将管路固定在上隔振件和下隔振件之间，同时起到了管卡固定和隔振作用，进一步，本发明在金属下支承件、金属支座和金属支承块之间设置一体硫化的弹性支承件，起隔振器的作用，以阻碍弹性波的传播，本发明可隔离通过支承结构向舱壁壳体传递的振动噪声，同时本发明具有匹配性好、隔振效果优异、结构紧凑、施工工艺性好等优点，本发明可广泛应用于舰船管路的减振降噪，对于降低管路的振动噪声具有重要意义，可代替部分现用管路隔振产品，本发明具有广阔的市场前景，经大力推广后有望取得良好的经济效益。
【附图说明】
图1是本发明的结构示意图；
在图中：1、连接螺母；2、连接螺栓；3、金属上支承件；4、上隔振件；5、下隔振件；6、金属下支承件；7、金属支承块；8、弹性支承件；9、金属支座。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；
结合附图1所述的一种集成式管路隔振元件，包括金属上支承件3、金属下支承件6、金属支承块7和金属支座9，所述金属上支承件3为U形结构，在金属上支承件3开口端的两侧分别设有延伸板，在延伸板上分别设有通孔，在金属上支承件3的内侧设有上隔振件4，所述上隔振件4为橡胶隔振件，金属上支承件3与上隔振件4通过氯丁型胶粘剂粘合，在金属上支承件3的下方设有金属下支承件6，在金属下支承件6的两端分别设有与金属上支承件3两端延伸板上设置的通孔相对应的通孔，然后在通孔穿入连接螺栓2并通过连接螺母将金属下支承件6与金属上支承件3连接在一起形成锁紧机构，所述金属下支承件6的上面设有下隔振件5，所述下隔振件5为橡胶隔振件，本发明考虑到隔振元件主要应用于舱室内部，除具有良好的力学性能外还应具有较好的阻燃性能、耐老化性能，所以将橡胶隔振件的材质为氯丁橡胶或丁腈橡胶，所述金属下支承件6与下隔振件5通过氯丁型胶粘剂粘合；进一步，在金属下支承件6下面的中部设有金属支承块7，所述金属下支承件6和金属支承块7焊接为一体，在所述金属支承块7的外部设有金属支座9，所述金属支座9的两端分别设有连接孔，所述连接孔通过螺栓连接舰船的舱壁，在所述金属支座9与金属支承块7之间设有弹性支承件8形成所述的集成式管路隔振元件。
本发明所述的一种集成式管路隔振元件的加工方法，所述方法具体包括如下步骤：
第一步、加工上隔振件4和下隔振件5，所述上隔振件4和下隔振件5单独硫化成型；
第二步、接上步，将上隔振件4与金属上支承件3采用氯丁型胶粘剂粘合，构成隔振元件的上半部分，然后将金属下支承件6与金属支承块7焊接为一体后与弹性支承件8、金属支座9通过注射一体硫化的方式成型得到隔振元件的下半部分，在硫化时，首先，在金属支承块7和金属支座9的表面（即与弹性支承件8的粘结面）涂刷开姆洛克胶粘剂，保证金属与橡胶之间具有足够的粘接强度，然后将涂刷完胶粘剂的金属支承块7和金属支座9放置在模腔中并限位固定，此时硫化机升温至规定温度后，将胶料注射到模腔中进行硫化，待硫化完毕后出模得到隔振元件的下半部分，最后将下隔振件5与隔振元件下半部分的金属下支承件6采用氯丁型胶粘剂粘合；
第三步、接上步，将隔振元件的上半部分和隔振元件的下半部分通过连接螺母1和连接螺栓2连接固定即可。
本发明根据CB 1359-2002《舰船用橡胶隔振器规范》、GB/T 15168-94《振动与冲击隔离器性能测试方法》，采用MTS 810-100kN电液伺服材料试验机，通过模拟相应的管路载荷，对本发明制造的集成式管路隔振元件安装状态下的固有频率、静刚度、动刚度、动静刚度比以及阻尼比进行了测试，测试结果如表1所示。
表1  集成式管路隔振元件的特性参数
静刚度 动刚度 固有频率 动静刚度比 阻尼比
5.3406 5.63 19.2538 1.0541 0.094
根据GJB 4058-2000《舰船设备噪声、振动测量方法》试验采用水泵激励方式，对本发明制造的安装状态下的振动加速度级进行了测试，对比管路上振动传递到船体结构上的振级落差，从而对集成式管路隔振元件的隔振效果进行评价。结果表明：采用本发明制造的集成式管路隔振元件，管路传递到艇体的振动加速度级较现用的马脚平均降低幅度为2.8dB。
表 2 水泵激励不同类型马脚安装状态振动加速度级数据表
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (9)

1.一种集成式管路隔振元件，包括金属上支承件（3）、金属下支承件（6）、金属支承块（7）和金属支座（9），其特征是：所述金属上支承件（3）为U形结构，在金属上支承件（3）开口端的两侧分别设有延伸板，在金属上支承件（3）的内侧设有上隔振件（4），在金属上支承件（3）的下方设有金属下支承件（6），所述金属下支承件（6）的上面设有下隔振件（5），在金属下支承件（6）下面的中部设有金属支承块（7），在所述金属支承块（7）的外部设有金属支座（9），在所述金属支座（9）与金属支承块（7）之间设有弹性支承件（8），所述金属上支承件（3）与金属下支承件（6）之间设有锁紧机构形成所述的集成式管路隔振元件。
2.根据权利要求1所述的集成式管路隔振元件，其特征是：所述上隔振件（4）为橡胶隔振件。
3.根据权利要求1所述的集成式管路隔振元件，其特征是：所述下隔振件（5）为橡胶隔振件。
4.根据权利要求2或3任一权利要求所述的集成式管路隔振元件，其特征是：所述橡胶隔振件的材质为氯丁橡胶或丁腈橡胶。
5.根据权利要求1所述的集成式管路隔振元件，其特征是：所述金属下支承件（6）和金属支承块（7）焊接为一体。
6.根据权利要求1所述的集成式管路隔振元件，其特征是：所述金属上支承件（3）与上隔振件（4）通过氯丁型胶粘剂粘合。
7.根据权利要求1所述的集成式管路隔振元件，其特征是：所述金属下支承件（6）与下隔振件（5）通过氯丁型胶粘剂粘合。
8.实施权利要求1～7任一权利要求所述的一种集成式管路隔振元件的一种集成式管路隔振元件的加工方法，其特征是：所述方法具体包括如下步骤：
第一步、加工上隔振件（4）和下隔振件（5），所述上隔振件（4）和下隔振件（5）单独硫化成型；
第二步、接上步，将上隔振件（4）与金属上支承件（3）采用氯丁型胶粘剂粘合，构成隔振元件的上半部分，然后将金属下支承件（6）与金属支承块（7）焊接为一体后与弹性支承件（8）、金属支座（9）通过注射一体硫化的方式成型得到隔振元件的下半部分，最后将下隔振件（5）与隔振元件下半部分的金属下支承件（6）采用氯丁型胶粘剂粘合；
第三步、接上步，将隔振元件的上半部分和隔振元件的下半部分通过连接螺母（1）和连接螺栓（2）连接固定即可。
9.根据权利要求8所述的集成式管路隔振元件的加工方法，其特征是：所述第二步中硫化时，首先在金属支承块（7）和金属支座（9）的表面涂刷开姆洛克胶粘剂，保证金属与橡胶之间具有足够的粘接强度，然后将涂刷完胶粘剂的金属支承块（7）和金属支座（9）放置在模腔中并限位固定，此时硫化机升温至规定温度后，将胶料注射到模腔中进行硫化，待硫化完毕后出模得到隔振元件的下半部分。
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