CN104976432A - 一种管路隔振抗冲弹性支吊架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管路隔振抗冲弹性支吊架，包括硫化卡箍、支撑件和动力吸振组件；硫化卡箍为一个圆环结构；支撑件为一个8字型结构，包括上钢圈和下钢圈，上、下钢圈中间固定连接；动力吸振组件包括质量块、上调频弹簧、下调频弹簧和调节螺柱，调节螺栓从上到下依次贯穿上调频弹簧、质量块和下调频弹簧；支撑件的下钢圈底部固定连接在基座上，支撑件的上钢圈顶部与硫化卡箍通过螺栓连接，动力吸振组件的调节螺柱上端固连在支撑件的中部；所述支吊架能够有效隔离管路振动向船体结构的传递；在舰船受到外部冲击情况下，可通过弹性支撑的弹塑性变形，有效降低外部冲击对系统管路的冲击应力及其引起的破坏作用，确保系统地完整性和可靠性。

Description

一种管路隔振抗冲弹性支吊架

技术领域

本发明属于振动噪声控制技术领域，具体涉及一种管路隔振抗冲弹性支吊架。

背景技术

舰船上系统管路众多，呈网络状广泛布置于舰船内部空间，成为保证舰船正常运转的动脉和血管。由于系统管路与动力设备相连，在动力设备广泛采用大型减振装置后，系统管路成为机械设备振动传递的最重要通道。目前，在管路振动噪声控制设计中，主要采用设置管路挠性接管和管路弹性支撑的办法，以有效隔离系统管路振动传递引起的振动和辐射噪声，其中管路弹性支撑的选型与设计是降低管路振动传递的重要措施。

舰船在正常航行过程中，会经常碰到恶劣天气引起的摇摆、冲击问题；在遭遇敌舰攻击时，将会承受更大的摇摆和冲击问题。舰船的摇摆冲击将引起内部空间管网的大幅度变形和应力，严重威胁舰船系统管路的完整性和功能实现，影响舰船的生命力和战斗力。为了保证舰船系统的完整性和功能实现，在系统管路设计过程中需要考虑管路的抗冲击需求。

针对管路弹性支撑设计过程中需要同时考虑隔振和抗冲设计的需求，一方面要求弹性支撑具有足够低的刚度，以确保较好的隔振效果，实现管路振动的隔离；另一方面，要求弹性支撑具有足够的刚度，以抵御强烈的外部冲击载荷，并通过弹性支撑元件的弹塑性变形吸收冲击能量，降低舰船承受冲击载荷对内部系统管路的影响。管路隔振抗冲的要求是一对矛盾，如何设计一种兼具隔振抗冲性能要求的弹性支撑已成为舰船管路隔振设计的关键。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种管路隔振抗冲弹性支吊架，在舰船正常航行状态下能够有效隔离管路振动向船体结构的传递及其引起的辐射噪声；在舰船受到外部冲击情况下，可通过弹性支撑的弹塑性变形，有效降低外部冲击对系统管路的冲击应力及其引起的破坏作用，确保系统地完整性和可靠性，提高重要系统的生命力。

实现本发明的技术方案如下：

一种管路隔振抗冲弹性支吊架，包括硫化卡箍、支撑件和动力吸振组件；

硫化卡箍为一个圆环结构；

支撑件为一个8字型结构，包括上钢圈和下钢圈，上、下钢圈中间固定连接；

动力吸振组件包括质量块、上调频弹簧、下调频弹簧和调节螺柱，调节螺栓从上到下依次贯穿上调频弹簧、质量块和下调频弹簧；

支撑件的下钢圈底部固定连接在基座上，支撑件的上钢圈顶部与硫化卡箍通过螺栓连接，动力吸振组件的调节螺柱上端固连在支撑件的中部。

有益效果：

(1)本发明装置采用硫化卡箍与弹性支撑组合使用，实现两级隔振设计功能，确保支吊架具有较好的隔振效果。

(2)本发明装置采用支撑件作为弹性支吊架主体结构，支撑结构同时具有较好的弹性和塑性要求，在小变形情况下属于弹性变形，特性近似于弹簧；在大变形情况下属于非线性塑性变形，可以有效消耗冲击能量，同时实现弹性隔振与抗冲的要求。可承受的冲击变形量大、变形过程结构稳定，抗冲击性能好。同时实现了管路隔振和抗冲击功能，有效解决管路系统隔振与抗冲设计的矛盾，实现管路声学性能与抗冲安全性一体化设计。

(3)本发明采用了动力吸振组件，通过调节动力吸振组件的频率，与系统管路特征线谱频率一致，降低了线谱振动通过管路弹性支撑的传递，动力吸振组件结构简单，频率调节方便。

(4)本发明装置整体结构简单、紧凑、重量轻，工艺简单、安装方便，对管路工作环境适应性强，成本低，便于实船安装操作。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的侧视图。

其中，1-硫化卡箍上半环，2-螺栓I，3-硫化卡箍下半环，4-螺栓II，5-支撑件，6-调节螺栓，7-上调频弹簧，8-质量块，9-下调频弹簧，10-螺栓III。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如图1和图2所示，本发明提供了一种管路隔振抗冲弹性支吊架，包括硫化卡箍、支撑件5和动力吸振组件；

硫化卡箍为一个圆环结构，由硫化卡箍上半环1和硫化卡箍下半环3通过螺栓I2连接而成，硫化卡箍上半环1和硫化卡箍下半环3均为两个半圆形卡环，硫化卡箍的内径与管路外径一致，硫化卡箍的内侧为硫化橡胶，当管路固定在硫化卡箍内时，硫化橡胶与管路紧密接触，以实现管路的第一级隔振，硫化卡箍的外侧为钢制卡环。钢制卡环的板厚为3mm、板宽为10mm，硫化橡胶厚度为15mm。

支撑件5为8字形结构，包括上钢圈和下钢圈，上钢圈和下钢圈近似为两个腰圆，支撑件5为弹性支吊架抗冲设计的关键部件，支撑件5的整个框架采用具有较好弹塑性钢材弯制而成。支撑件5的上、下钢圈主体结构均为5mm厚的Q345R型钢板弯制而成。上钢圈由上、下两块平行的直线段加强钢板和左右两端半圆过渡钢板组成。通过改变过渡半圆的直径可以调整支撑件的高度，同样改变可承受的抗冲击位移。下部钢圈与上部钢圈结构基本一样。钢板表面进行硫化处理，硫化厚度为10mm。上部、中部、下部三个安装部位预留，不做硫化处理。

动力吸振组件包括质量块8、上调频弹簧7、下调频弹簧9和调节螺栓6，用于实现降低或消除系统管路线谱的功能。调节螺栓6从上到下依次贯穿上调频弹簧7、质量块8和下调频弹簧9，上调频弹簧7为柱形弹簧，其内径较调节螺栓6略大，保证弹簧伸缩的自由行程。下调频弹簧9为锥形弹簧，通过压紧下部螺母可以改变下调频弹簧9的长度，以实现调节动力吸振器组件的固有频率，实现吸振频率微调节的作用。质量块8通过上、下弹簧压紧吊挂在调节螺栓6上。下调频弹簧9主要承受质量块8的重量，上调频弹簧7主要起压紧的作用，上、下调频弹簧与质量块8一起组成一个质量—弹簧振子系统，动力吸振组件的固有频率通过改变弹簧的刚度和质量块8的重量实现调节。弹性支吊架使用过程中，需要根据系统管路特征线谱频率对动力吸振组件的固有频率进行调节，确保动力吸振组件的固有频率与系统管路特征线谱频率一致，降低线谱振动通过管路弹性支撑的传递。

整体连接关系：支撑件5的下钢圈底部通过螺栓III10固定在基座上，支撑件5的上钢圈顶部与硫化卡箍通过螺栓II4连接，动力吸振组件通过调节螺栓6吊挂安装在支撑件5的中部横板上。

具体装配步骤如下：

a.将硫化卡箍下半环3和支撑件5通过螺栓II4组合成一个整体；

b.将调节螺栓6穿过支撑件5的中部安装孔，保证调节螺栓6在孔内可以自由转动；

c.将上调频弹簧7、质量块8和下调频弹簧9依次从调节螺栓6下端向上串在调节螺栓6上，调节螺栓6的下部用双头螺帽锁死；由于下调频弹簧9为锥形弹簧，在安装过程中，要保证锥形大头朝上；

d.根据支吊架的布置位置和管路布置情况，将硫化卡箍上半环1、硫化卡箍下半环3(含组装后的下部支撑结构)对应卡在管路上，并用螺栓I2锁紧；锁紧后，应保证硫化卡箍上半环1、硫化卡箍下半环3的之间的间隙约为3mm；

e.根据管路载荷及预压情况，在支撑件5的下钢圈底部与基座之间采用调整垫片，将整个弹性支吊架的安装高度调整到满足管路支吊安装要求即可；

f.根据管路动力设备激励频率，调节下调频弹簧9的压紧程度，达到设计压紧程度时锁紧下部双头螺帽。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种管路隔振抗冲弹性支吊架，其特征在于，包括包括硫化卡箍、支撑件和动力吸振组件；

硫化卡箍为一个圆环结构；

支撑件为一个8字型结构，包括上钢圈和下钢圈，上、下钢圈中间固定连接；

动力吸振组件包括质量块、上调频弹簧、下调频弹簧和调节螺柱，调节螺栓从上到下依次贯穿上调频弹簧、质量块和下调频弹簧；

支撑件的下钢圈底部固定连接在基座上，支撑件的上钢圈顶部与硫化卡箍通过螺栓连接，动力吸振组件的调节螺柱上端固连在支撑件的中部。