CN108332456B - 管路结构、优化管路振动的方法及管路控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管路结构、优化管路振动的方法及管路控制系统。该管路结构包括至少一段可调节段，所述可调节段的结构和/或方位状态能够改变，通过改变所述可调节段的结构和/或方位状态调节所述可调节段在周向和/或轴向上的质量分布。本发明提供的管路结构包括结构和/或方位状态能够改变的可调节段，如此，当管路的应力超过预定值时，改变可调节段的结构和/或方位状态，使得管路固频和固定预紧力发生改变，大大降低振动传递激励，使得管路应力变小，延长管路的使用寿命，进而提高采用该管路的系统的可靠性。

Description

管路结构、优化管路振动的方法及管路控制系统

技术领域

本发明涉及管路振动领域，具体涉及一种管路结构、优化管路振动的方法及管路控制系统。

背景技术

空调系统在运行过程中往往会承受较为极限的运行工况和外部破坏，导致结构件加速老化，固定装置失效，造成管路固频发生变化或预期刚度发生改变。此时，空调管路系统极容易引起共振或受迫振动，导致管路应力加大，管路长期运行寿命被大大降低，使用端常常出现管路裂漏异常，系统运行可靠性同时受影响，各重要部件变得脆弱。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种能够有效降低振动传递激励、延长管路使用寿命的管路结构、优化管路振动的方法及管路控制系统。

为达上述目的，一方面，本发明采用如下技术方案：

一种管路结构，所述管路结构包括至少一段可调节段，所述可调节段的结构和/或方位状态能够改变，通过改变所述可调节段的结构和/或方位状态调节所述可调节段在周向和/或轴向上的质量分布；

所述可调节段为可转动段，所述可转动段能够绕其旋转轴转动，所述可转动段的质量在周向上非均匀分布，通过所述可转动段的转动改变其方位状态。

优选地，所述可调节段和与其相邻的管段形成可拆卸连接。

优选地，所述管路结构还包括至少一个与所述可调节段结构不同的替换段，用于替换所述可调节段和所述相邻的管段形成可拆卸连接。

优选地，所述可转动段上设置有弯折和/或弯曲结构。

优选地，所述弯折和/或弯曲结构设置有多个，多个所述弯折和/或弯曲结构朝向不同的方向弯折或弯曲。

优选地，所述可转动段的两端分别通过旋转接头和与其相邻的管段连接，两端的所述旋转接头的轴线相重合。

优选地，所述可调节段为波纹管段。

优选地，所述管路结构为冷媒循环系统中的冷媒输送管路，所述可调节段与所述冷媒循环系统的压缩机的排气口和/或吸气口连接。

另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种优化管路振动的方法，所述管路包括如上所述的管路结构，所述方法包括：

采集所述管路的应力信息；

当管路的部分管段的应力值超过预定值时，

改变所述管路结构的可调节段的结构和/或方位状态。

优选地，所述管路为冷媒循环系统中的冷媒输送管路，改变所述管路结构的可调节段的结构包括将所述可调节段更换为结构不同的管路，在更换之前，将所述可调节段中的冷媒排空。

再一方面，本发明采用以下技术方案：

一种管路控制系统，用于如上所述的管路结构，包括控制模块和与所述控制模块相连的应力采集模块，所述应力采集模块用于采集管路的应力信息，所述控制模块用于判断所述应力采集模块采集到的应力值是否超过预定值。

优选地，还包括与所述控制模块相连的报警模块，所述控制模块用于当所述应力值超过预定值时控制所述报警模块报警。

本发明提供的管路结构包括结构和/或方位状态能够改变的可调节段，如此，当管路的应力超过预定值时，改变可调节段的结构和/或方位状态，使得管路固频和固定预紧力发生改变，大大降低振动传递激励，使得管路应力变小，延长管路的使用寿命，进而提高采用该管路的系统的可靠性。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本发明具体实施方式提供的初始状态下的管路结构示意图；

图2示出本发明具体实施方式提供的转动后的管路结构示意图；

图3示出本发明具体实施方式提供的管路控制系统的结构示意图。

图中，10、可调节段；1、可转动段；11、n形弯折结构；2、旋转接头；

100、控制模块；200、应力采集模块；300、报警模块。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

为了改变管路系统长期运行后，由于固频或固定装置发生改变而出现的管路应力变大的可靠性问题，申请人发现，造成应力过于集中的主要原因包括频率吻合共振，受迫振动，气流脉动等，基于此，本申请提供了一种优化管路振动的方法、能够采用该方法进行管路振动优化的管路结构以及具有该管路结构的管路控制系统，以对管路的振动进行优化，以提高管路系统的结构可靠性。

该优化管路振动的方法包括：

采集管路的应力信息；

当管路的部分管段的应力超过预定值时，改变管路的结构和/或方位状态，通过上述方式能够改变部分管路在周向上的质量分布情况，进而改变管路结构的空间走向，从而使得管路固频和固定预紧力发生改变，大大降低振动传递激励，使得管路应力变小，延长管路的使用寿命，进而提高采用该管路的系统的可靠性。

基于上述方法，如图1所示，管路结构包括至少一段可调节段10，可调节段10的结构和/或方位状态能够改变，通过改变可调节段10的结构和/或方位状态能够调节可调节段在周向和/或轴向上的质量分布，从而能够改变管路的空间走向，可调节段10上或者靠近可调节段10的管路上设置有应力采集模块200，如此，通过应力采集模块200采集的信息能够得到应力值，该应力值可以是峰值，可以是平均值，当应力值超过预定值时，可通过改变可调节段10的结构和/或方位状态来实现管路系统的快速优化。应力采集模块200采集的信息例如包括应力峰值、峰值频率和峰值方向，通过应力采集模块200采集的这些信息能够指导可调节段结构和/或方位状态的改变方式。优选地，采集模块200与控制模块100通讯，当采集到启动应力(启动过程中的应力)超过320μ，运行应力(正常运行过程中的应力)超过80μ，控制模块100进行应力集中的报警提示(后面有具体介绍)。可调节段10的结构和/或方位状态的改变可以是用户或者维修人员手动进行改变，也可以通过驱动机构对可调节段10的结构和/或方位状态进行改变，例如，当通过转动可调节段10来改变可调节段10的方位状态时，可通过微型电机来驱动可调节段的转动，另外，可通过与微型电机相连的控制装置控制微型电机的启停，进而控制可调节段的转动角度。

改变可调节段10的结构例如可以是将可调节段10设置为包括波纹管段，由于波纹管段的结构能够发生改变，从而能够改变可调节段的结构来实现管路的固频的变化。

在另外的实施例中，如图1所示，可调节段10为可转动段1，可转动段1能够绕其旋转轴转动，例如，可转动段1的两端分别通过旋转接头2和与其相邻的管段连接且两端的旋转接头2的轴线相重合，如此，可转动段1通过旋转接头2和与其相邻的管段形成可转动的密封连接。可转动段1的质量在周向上非均匀分布，改变管路的方位状态的方式为转动可转动段，由于可转动段1的质量在周向上为非均匀分布，如此，将管路转动一定的角度即可改变可转动段1在周向上的质量分布，进而改变管路的固频。

质量在周向上非均匀分布的方式例如可以是，在可转动段1上设置弯折和/或弯曲结构，通过弯折和/或弯曲结构实现可转动段在周向上质量的非均匀分布，例如，在图1和图2所示的实施例中，可转动段1的中部设置有n形弯折结构11，可转动段1在初始状态下如图1所示，n形弯折结构11的开口朝向左侧，当应力采集模块200检测得到的管路的部分管段的应力值超过预定值时，将可转动段1转动180°，如图2所示，转动后使得n形弯折结构11的开口朝向右侧，如此，整体上改变了整个管路结构的空间走向，使得管路远离激励源的共振区，进而对管路结构的振动进行了优化，达到平稳运行的目的。

进一步地，弯折和/或弯曲结构可以设置一个，也可以设置多个，优选地，弯折和/或弯曲结构朝向不同的方向弯折或弯曲，从而能够为管路结构的空间走向的改变提供更多的方式。

在另外的实施例中，当管路的部分管段的应力值超过预定值时，还可以将部分管段更换为结构不同的管路，具体地，可调节段10和与其相邻的管段形成可拆卸连接，管路结构还包括至少一个与可调节段结构不同的替换段，当应力采集模块检测得到的应力值超过预定值时，将可调节段10更换为替换段，即将替换段替换可调节段和相邻的管段形成可拆卸连接，优选地，替换段可以设置多个，多个替换段的结构均不相同，如此，可选择不同的替换段替换可调节段来获得不同的管路空间走向，提高管路结构变化的多样性。

优选地，可调节段10和与其相邻的管段通过快接接头形成可拆卸连接，且可调节段10能够通过快接接头相对相邻的管段转动，如此，既能够通过转动可调节段10来改变管路的空间走向，也可以通过将替换段替换可调节段10的方式来改变管路的空间走向，调整方式更加灵活。

优选地，管路结构上可以设置多段可调节段10，通过改变不同位置的可调节段10的结构、方位状态或者将替换段替换不同位置的可调节段10来获得不同的管路空间走向，从而进一步提高管路结构变化的多样性。进一步优选地，与多段可调节段10相连接的相邻管段的接头为通用结构，如此，能够提高结构的通用性，使得替换段能够替换任意位置的可调节段。

本申请提供的管路结构可以应用于任意存在管路振动的管路系统中，例如，管路结构为冷媒循环系统中的冷媒输送管路，由于冷媒循环系统在靠近压缩机的位置的管路振动最剧烈，最易发生应力集中的问题，优选地，可调节段10与压缩机的排气口和/或吸气口连接。

优选地，在更换可调节段10之前，首先将可调节段10中的冷媒排空，以避免更换管路造成冷媒泄露。优选地，将可调节段10中的冷媒排空的控制方法为，控制压缩机停机，将系统中的节流电子膨胀阀全关，如此，冷媒会自动迁移至低温低压的其他系统容器中，此时可直接将管路拆卸下来。

进一步地，如图3所示，本申请提供的管路控制系统包括上述的管路结构，还包括控制模块100、应力采集模块200和报警模块300，应力采集模块200与控制模块100相连，控制模块100可以根据应力采集模块200采集的信息判断应力值是否超过预定值，并当超过时控制报警模块300报警，以提示用户或者维修人员及时对管路结构进行调整，以延长管路的使用寿命。另外，控制模块100还可提示用户或者维修人员具体的调整方法，以准确指导用户或者维修人员进行管路结构的调整。

本发明提供的优化管路振动的方法中，当管路的部分管段的应力超过预定值时，改变部分管段的结构、方位状态或者将该部分管段更换为结构不同的管路，使得管路固频和固定预紧力发生改变，大大降低振动传递激励，使得管路应力变小，延长管路的使用寿命，进而提高采用该管路的系统的可靠性。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (12)

1.一种管路结构，其特征在于，所述管路结构包括至少一段可调节段，所述可调节段的结构和/或方位状态能够改变，通过改变所述可调节段的结构和/或方位状态调节所述可调节段在周向和/或轴向上的质量分布；

所述可调节段为可转动段，所述可转动段能够绕其旋转轴转动，所述可转动段的质量在周向上非均匀分布，通过所述可转动段的转动改变其方位状态。

2.根据权利要求1所述的管路结构，其特征在于，所述可调节段和与其相邻的管段形成可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的管路结构，其特征在于，所述管路结构还包括至少一个与所述可调节段结构不同的替换段，用于替换所述可调节段和所述相邻的管段形成可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的管路结构，其特征在于，所述可转动段上设置有弯折和/或弯曲结构。

5.根据权利要求4所述的管路结构，其特征在于，所述弯折和/或弯曲结构设置有多个，多个所述弯折和/或弯曲结构朝向不同的方向弯折或弯曲。

6.根据权利要求1所述的管路结构，其特征在于，所述可转动段的两端分别通过旋转接头和与其相邻的管段连接，两端的所述旋转接头的轴线相重合。

7.根据权利要求1所述的管路结构，其特征在于，所述可调节段为波纹管段。

8.根据权利要求1至7之一所述的管路结构，其特征在于，所述管路结构为冷媒循环系统中的冷媒输送管路，所述可调节段与所述冷媒循环系统的压缩机的排气口和/或吸气口连接。

9.一种优化管路振动的方法，其特征在于，所述管路包括如权利要求1至8之一所述的管路结构，所述方法包括：

采集所述管路的应力信息；

当管路的部分管段的应力值超过预定值时，

改变所述管路结构的可调节段的结构和/或方位状态。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述管路为冷媒循环系统中的冷媒输送管路，改变所述管路结构的可调节段的结构包括将所述可调节段更换为结构不同的管路，在更换之前，将所述可调节段中的冷媒排空。

11.一种管路控制系统，其特征在于，用于如权利要求1至8之一所述的管路结构，包括控制模块和与所述控制模块相连的应力采集模块，所述应力采集模块用于采集管路的应力信息，所述控制模块用于判断所述应力采集模块采集到的应力值是否超过预定值。

12.根据权利要求11所述的管路控制系统，其特征在于，还包括与所述控制模块相连的报警模块，所述控制模块用于当所述应力值超过预定值时控制所述报警模块报警。