CN107387635A - 一种输油管道三维吸振器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种吸振器，尤其涉及一种输油管道三维吸振器，包括用于夹持输油管道的夹持卡箍及与所述夹持卡箍连接的子吸振器，所述子吸振器包括多个垂直于所述夹持卡箍设置的径向子吸振器及沿所述夹持卡箍轴向设置的轴向子吸振器，所述子吸振器的固有频率与输油管道中流体的激励频率一致。本发明能够对输油管道进行三维减振，同时具有全金属结构、无橡胶、无电器设备、防爆及阻燃的特点，符合输油管道减振的安全性要求。

Description

一种输油管道三维吸振器
技术领域
本发明涉及一种吸振器，尤其涉及一种输油管道三维吸振器。
背景技术
输油管道经常用来输运成品油(汽油、柴油)以及原油等，在输油泵的作用下，管道中的油品就具有了脉动压力，当这些脉动压力频率和输油泵、输油管道的某一阶固有频率相近或相等时，输油泵和输油管道会出现共振而剧烈振动，这些脉动压力就成为泵和管道振动的激励源。输油泵振动剧烈会引发零件损坏，而输油管道剧烈振动会促使管道裂纹生长，缩短管道使用寿命，容易引发汽油等易燃易爆液体的泄露，导致严重的安全和环保事故，因此，亟需一种能够控制输油泵及输油管道振动，以保证输油安全的输油管道吸振器。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种全金属、防爆、可实现管道轴向和径向全范围减振的吸振器。
本发明提供了一种输油管道三维吸振器，包括用于夹持输油管道的夹持卡箍及与夹持卡箍连接的子吸振器，子吸振器包括多个垂直于夹持卡箍设置的径向子吸振器及沿夹持卡箍轴向设置的轴向子吸振器，子吸振器的固有频率与输油管道中流体的激励频率一致。
进一步地，径向子吸振器及轴向子吸振器包括安装法兰、金属波纹管及金属质量块，金属波纹管的一端连接安装法兰，另一端连接金属质量块，通过调节金属波纹管的刚度及金属质量块的质量，以使径向子吸振器及轴向子吸振器的固有频率和输油管道中流体的激励频率一致。
进一步地，径向子吸振器及轴向子吸振器还包括导杆及设于金属质量块上方的防冲击限位块，导杆贯穿金属质量块及金属波纹管的中心，导杆的一端连接安装法兰，另一端连接防冲限位块，金属波纹管及金属质量块可沿导杆延伸方向自由运动。
进一步地，金属质量块的上表面及防冲击限位块涂有防爆涂层。
进一步地，夹持卡箍由两个半圆形卡箍组成，半圆形卡箍上设有多个径向安装平台及轴向安装平台，径向子吸振器及轴向子吸振器通过安装法兰分别与径向安装平台及轴向安装平台栓接。
进一步地，半圆形卡箍通过螺栓与输油管道固定连接。
进一步地，轴向安装平台背向轴向子吸振器的一端连接有加强筋，加强筋与夹持卡箍固定连接。
进一步地，夹持卡箍、径向安装平台、轴向安装平台、加强筋由金属材料制成。
进一步地，金属波纹管为不锈钢或铍青铜材质。
进一步地，金属波纹管为U型、V型、C型或S型的单层或多层金属波纹管。
借由上述方案，通过输油管道三维吸振器，能够对输油管道X、Y、Z三个方向全范围减振，同时具有全金属结构、无橡胶、无电器设备、防爆及阻燃的特点，符合输油管道减振的安全性要求。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明一种输油管道三维吸振器的立体图；
图2是本发明一种输油管道三维吸振器子吸振器的结构示意图；
图3是本发明一种输油管道三维吸振器半圆形卡箍的结构示意图。
图中标号：
11-径向子吸振器；12-轴向子吸振器；
2-夹持卡箍；21-加强筋；
3-安装法兰；4-金属波纹管；5-金属质量块；6-防冲击限位块；7-径向安装平台；8-轴向安装平台；9-螺栓；10-导杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，一种输油管道三维吸振器，包括子吸振器和夹持卡箍2，子吸振器包括多个垂直于夹持卡箍2设置的径向子吸振器11及沿夹持卡箍2轴向设置的轴向子吸振器12，以实现管道径向吸振功能和轴向吸振功能，即实现管道三维减振。
夹持卡箍2由两个半圆形卡箍及其上多个径向安装平台7和轴向安装平台8构成，两个半圆卡箍两侧端部有螺栓孔，通过螺栓9和输油管道紧密固连，径向安装平台7上有螺纹孔和子吸振器安装法兰3通过螺栓固定连接，轴向安装平台8上有螺纹孔和子吸振器安装法兰3通过螺栓固定连接，径向安装平台和轴向安装平台数量根据输油管道外径和减振要求确定。
输油管道振动产生的激励力通过夹持卡箍2的圆弧面、径向安装平台7、轴向安装平台8作用于安装在这些平台上的子吸振器，因为子吸振器固有频率设计值和前述激励力频率相同，可使子吸振器中金属质量块5发生共振，通过共振即可大量吸收输油管道中的振动能量，实现输油管道减振的目的。
如图2所示，径向子吸振器11和轴向子吸振器12由安装法兰3、金属波纹管4、金属质量块5以及防冲击限位块6构成，其中金属波纹管4两端和金属质量块5以及安装法兰3焊接连接，通过调节金属波纹管4刚度和金属质量块5质量确保子吸振器固有频率和外激励频率相同。
金属波纹管4材料可以为不锈钢、铍青铜或者其它金属材料，金属波纹管4可以为U型、V型、C型或S型，波纹管材料可以为单层也可以是多层。
安装法兰3中心有螺纹孔，导杆10一端借助螺纹和安装法兰3中心螺纹孔固定连接，导杆10另一端设置了防冲击限位块6，防冲击限位块6下表面和金属质量块5上表面的距离通过导杆10在安装法兰3中心螺纹孔旋进和旋出进行调节，同时防冲击限位块6下表面和金属质量块5上表面都涂有防爆涂料，可起到防爆作用。防冲击限位块6用来限制金属质量块5因输油管道流量调节时引发的过大冲击位移，可避免过大冲击位移损伤金属波纹管4，延长其使用寿命。
导杆10穿过金属质量块5中心通孔与安装法兰3中心螺纹孔连接，导杆10和金属质量块5中心通孔之间留有间隙，保证金属质量块5能沿着导杆自由上下振动，同时导杆10还能防止金属质量块5发生横向位移，起导向作用。
如图3所示，半圆形卡箍上有多个径向安装平台7和轴向安装平台8，径向安装平台7和轴向安装平台8上都设置了螺纹孔以便和子吸振器的安装法兰3螺栓连接，每个轴向安装平台8背面设置了加强筋21以增加夹持卡箍2的刚度，避免夹持卡箍2受到输油管道激励时发生共振而损坏。
本实施例中的夹持卡箍2、径向安装平台7、轴向安装平台8、加强筋21、金属波纹管4、金属质量块5、安装法兰3均由金属材料制成，即整个三维吸振器是全金属结构，没有橡胶和电器设备，符合石化管道的安全性要求。
本实施例提供的输油管道三维吸振器具有如下技术效果：
1、本发明充分利用金属波纹管的轴向弹性和良好的焊接可加工性，提供了一种全金属、无橡胶、无电器设备、防爆、阻燃的符合输油管线安全性要求的吸振器。
2、本发明中金属波纹管结构阻尼很小，用它作为弹性元件设计的吸振器近似于无阻尼吸振，吸振性能优异，能够使输油管道吸振器具有显著的减振效果。
3、本发明夹持卡箍上有多个径向安装平台和轴向安装平台，在这些平台上安装多个子吸振器以后，即可实现输油管道径向和轴向的全范围减振。
4、输油管线经常调节输运流量，引发管路和泵的较大冲击，本发明吸振器中设置防冲击限位块，能限制金属质量块位移，保护金属波纹管，使其有较长使用寿命。
5、金属波纹管材料可采用不锈钢或其它合金，具有很强的抗腐蚀性、耐高低温性等环境适应性。
6、本发明输油管道吸振器由两半圆卡箍中间通过4个螺栓连接而成，只要拆装4个螺栓就能完成管道吸振器的拆装，所以本发明还有结构简单、使用维护方便的优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种输油管道三维吸振器，其特征在于，包括用于夹持输油管道的夹持卡箍及与所述夹持卡箍连接的子吸振器，所述子吸振器包括多个垂直于所述夹持卡箍设置的径向子吸振器及沿所述夹持卡箍轴向设置的轴向子吸振器，所述子吸振器的固有频率与输油管道中流体的激励频率一致。
2.根据权利要求1所述的一种输油管道三维吸振器，其特征在于，所述径向子吸振器及轴向子吸振器包括安装法兰、金属波纹管及金属质量块，所述金属波纹管的一端连接所述安装法兰，另一端连接所述金属质量块，通过调节所述金属波纹管的刚度及所述金属质量块的质量，以使所述径向子吸振器及轴向子吸振器的固有频率和输油管道中流体的激励频率一致。
3.根据权利要求2所述的一种输油管道三维吸振器，其特征在于，所述径向子吸振器及轴向子吸振器还包括导杆及设于所述金属质量块上方的防冲击限位块，所述导杆贯穿所述金属质量块及金属波纹管的中心，所述导杆的一端连接所述安装法兰，另一端连接所述防冲击限位块，所述金属波纹管及金属质量块可沿所述导杆延伸方向自由运动。
4.根据权利要求3所述的一种输油管道三维吸振器，其特征在于，所述金属质量块的上表面及所述防冲击限位块涂有防爆涂层。
5.根据权利要求2所述的一种输油管道三维吸振器，其特征在于，所述夹持卡箍由两个半圆形卡箍组成，所述半圆形卡箍上设有多个径向安装平台及轴向安装平台，所述径向子吸振器及轴向子吸振器通过所述安装法兰分别与所述径向安装平台及轴向安装平台栓接。
6.根据权利要求5所述的一种输油管道三维吸振器，其特征在于，所述半圆形卡箍通过螺栓与输油管道固定连接。
7.根据权利要求5所述的一种输油管道三维吸振器，其特征在于，所述轴向安装平台背向轴向子吸振器的一端连接有加强筋，所述加强筋与所述夹持卡箍固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种输油管道三维吸振器，其特征在于，所述夹持卡箍、径向安装平台、轴向安装平台、加强筋由金属材料制成。
9.根据权利要求2所述的一种输油管道三维吸振器，其特征在于，所述金属波纹管为不锈钢或铍青铜材质。
10.根据权利要求9所述的一种输油管道三维吸振器，其特征在于，所述金属波纹管为U型、V型、C型或S型的单层或多层金属波纹管。
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