CN106015817A - 吸振频率可调的管路动力吸振器 - Google Patents

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关珊珊
孙新占
李佩
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Abstract

本发明属于振动噪声控制技术领域，特别涉及动力吸振器。一种吸振频率可调的管路动力吸振器，其技术方案是：两个螺母及垫片组成双螺母锁紧结构，将一个或多个调频质量块锁紧在导杆上；两个焊接有支架的卡箍，衬垫橡胶弹性层，并将带有若干调频质量块的导杆结构固定在管路上。本发明能根据实际需求选取导杆、调频质量块、橡胶弹性层和卡箍等，通用性强，可以应用在不同外径、不同内部介质的管路；作用频率可调整性强，可以进行在线调整，即通过调整卡箍之间的间距、质量块的位置和数量来实现本动力吸振器作用频率的调整。

Description

吸振频率可调的管路动力吸振器
技术领域
本发明属于振动噪声控制技术领域，特别涉及动力吸振器。
背景技术
船舶动力装置的振动与噪声，可以通过管路系统的结构和流体向舷外辐射，大量管路系统的振动已成为产生船舶辐射噪声的一个主要因素。采用包含脉动控制、吸振、颗粒阻尼、阻振等技术来控制管路系统在较宽频带上的振动噪声，成为管动噪声控制的迫切需求。
船舶上大多数的设备均以某一个或几个固定频率运转，振动能量集中于线谱峰值，管路动力吸振器可显著降低甚至消除线谱峰值，对提高船舶的隐身性能具有重要意义。但由于船舶设备(如各型风机、水泵、油泵等)众多，激励频率丰富，且管内介质不同、管径型号多、管路走向复杂以及管路支撑间距多样，导致不同管段所需的吸振器作用频段范围丰富，这带来了管路动力吸振器型号各异、备件较多的弊端。
发明内容
本发明的目的是：提供一种通用性强、结构合理、工艺难度小、安装方式简单、频率调整便利的管路动力吸振器，可对不同介质管路系统、管路布置形式及减振降噪要求发挥振动线谱峰值抑制作用。
本发明的技术方案是：一种吸振频率可调的管路动力吸振器，它包括：导杆、分体式卡箍、支架、橡胶弹性层、调频质量块、垫片以及螺母；
导杆为带有外螺纹的圆柱型中空杆，其两端由螺纹封头将阻尼材料封装在内；
分体式卡箍分为两个半圆环，通过由两个螺母及垫片组成的双螺母锁紧结构安装在管路上；
支架焊接在分体式卡箍上；支架中心出开有支撑导杆的圆形通孔；
调频质量块为圆柱状结构，中心有供导杆穿过的通孔；一块以上调频质量块作为一组，形成吸振构件；
吸振构件通过双螺母锁紧结构锁紧在导杆上；两个焊接有支架的分体式卡箍将带有吸振构件的导杆固定在管路上；橡胶弹性层衬垫在分体式卡箍与管路之间。
本发明具有吸振功能，原理如下：
当一组调频质量块位于两个分体式卡箍之间的导杆中央时，忽略导杆质量，可有简化频率方程当一组调频质量块位于两个分体式卡箍之外时，忽略导杆质量，可有简化频率方程(E为材料弹性模量，I为导杆截面惯性矩，m为调频质量块组的质量，L为质量块质心距离导杆固定端的距离)。从上述两个方程可知道想要改变吸振器的频率主要可以通过调整质量m及卡箍之间的间距L。当材料已选定时，参数E不变；导杆不变时，参数I不变；当初始调整质量块确定后，整体质量已定，质量m不变；通过连杆系统调节卡箍之间导杆的有效距离L以及调频质量块距离分体式卡箍的距离，可改变频率。
当两组相同的调频质量块均匀布置在两个分体式卡箍之间的导杆上时，忽略导杆质量，可有简化频率方程(E为材料弹性模量，I为导杆截面惯性矩，m为调频质量块组的质量，L为质量块质心距离导杆固定端的距离)。因此，管路有一个以上频率需进行吸振控制时，调频质量块可有多组，以提供多个频率控制功能，多组调频质量块的调频质量块元件数量可以相同也可以不同。
本发明的优点是：(1)结构简单、稳定可靠、调节方便、无能耗以及尺寸小便于安装，能根据实际需求选取导杆、调频质量块、橡胶弹性层和卡箍等，通用性强，可以应用在不同外径、不同内部介质的管路；作用频率可调整性强，可以进行在线调整，即通过调整卡箍之间的间距、质量块的位置和数量来实现本动力吸振器作用频率的调整，不需要进行管路动力吸振器结构的拆装、切割，无需停机、停工，不消耗工时。
(2)调整时需要的力矩较小，操作方便；可根据管路振动频率控制需求，进行调频质量块的不同的组合，有效吸振频率可有多个。
附图说明
附图1为本发明的主剖视图；
附图2为图1的侧视图；
附图3、4、5、6、7为多个调频质量块组合安装示意图。
具体实施方式
参见附图，一种吸振频率可调的管路动力吸振器，它包括：导杆1、分体式卡箍2、支架3、橡胶弹性层4、调频质量块5、垫片6以及螺母7；
导杆1为圆柱状外螺纹中空杆，两端由螺纹封头将阻尼材料封装在内；
分体式卡箍2分为上下两个半圆环，通过由两个螺母7及垫片6组成双螺母锁紧结构安装在管路9上；
支架3为方形结构，焊接在卡箍2上；支架3开有支撑导杆1的圆形通孔，其直径略大于导杆1的外径；
橡胶弹性层4衬垫在分体式卡箍2与管路9之间；
调频质量块5为圆柱状结构，中心有供导杆1穿过的通孔，其直径略大于导杆1的外径；调频质量块5由一块或多块构成一组，形成吸振构件；
两个螺母7及垫片6组成双螺母锁紧结构，将一个或多个调频质量块5锁紧在导杆1上；两个焊接有支架3的卡箍2，衬垫橡胶弹性层4，并将带有若干调频质量块5的导杆1结构固定在管路9上。
上述方案中，由调频质量块5形成的吸振构件有多组，吸振构件可位于两个支架3之间或之外。
一种可调管路动力吸振器的使用方法，包括以下步骤：
按照系统管路的特性及设计要求选择不同刚度、不同填充阻尼、长度适合的导杆1；
按照实际空间限制及设计结果，在导杆1上标记两个支架3的安装位置及调频质量块5的安装位置；
a.依据设计结果，根据b步骤标记的位置，在导杆1上套装由一个或数个调频质量块5形成的吸振构件，并用垫片6及螺母7进行固定；
b.将两个支架3分别焊接固定在两个分体式卡箍2上；
c.根据实际空间位置及设计结果，在管路9上确定两个分体式卡箍2的安装位置，并做标记；
d.将已安装调频质量块5的导杆1穿过两个支架3上的通孔，根据b步骤标记的位置，采用垫片6及螺母7将其固定在支架3上；
e.根据c步骤标记的位置，将橡胶弹性层4裹在管路9外圆上，安装带有导杆1的分体式卡箍2将橡胶弹性层4紧固；
f.调整两个分体式卡箍2的距离以及吸振构件在导杆1上的位置，以实现灵活布置及对作用频率的调节。

Claims (3)

1.一种吸振频率可调的管路动力吸振器，其特征是：它包括：导杆(1)、分体式卡箍(2)、支架(3)、橡胶弹性层(4)、调频质量块(5)、垫片(6)以及螺母(7)；
所述导杆(1)为带有外螺纹的圆柱型中空杆，其两端由螺纹封头将阻尼材料封装在内；
所述分体式卡箍(2)分为两个半圆环，通过由两个所述螺母(7)及所述垫片(6)组成的双螺母锁紧结构安装在管路(9)上；
所述支架(3)焊接在所述分体式卡箍(2)上；所述支架(3)中心出开有支撑所述导杆(1)的圆形通孔；
所述调频质量块(5)为圆柱状结构，中心有供所述导杆(1)穿过的通孔；一块以上所述调频质量块(5)作为一组，形成吸振构件；
所述吸振构件通过所述双螺母锁紧结构锁紧在所述导杆(1)上；两个焊接有所述支架(3)的所述分体式卡箍(2)将带有所述吸振构件的导杆(1)固定在管路(9)上；所述橡胶弹性层(4)衬垫在所述分体式卡箍(2)与所述管路(9)之间。
2.如权利要求1所述一种吸振频率可调的管路动力吸振器，其特征是：由所述调频质量块(5)形成的所述吸振构件的个数为一个以上。
3.如权利要求1或2所述一种吸振频率可调的管路动力吸振器，其特征是：所述吸振构件位于两个所述支架(3)之间或之外或所述支架(3)之间、之外均有。
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