CN108571556A - 一种改良结构的管道减振装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种改良结构的管道减振装置，属于管道设备技术领域。本发明包括壳体和底座，壳体设置在底座上，壳体内侧壁周向设置有若干个减振机构，减振机构包括缸体和活塞杆，缸体内设有空腔，空腔的顶部设有电磁铁，活塞杆的一端位于缸体内且端部固连有活塞，活塞杆的另一端位于缸体外且端部固连有固定板，活塞杆上套设有复位弹簧，复位弹簧位于固定板和缸体之间，活塞滑动设置在空腔内，活塞靠近电磁铁的一端设有永磁铁，缸体远离固定板的一端通过固定座与壳体的内侧壁固连，固定板上设有能根据管道振动强度的大小来控制电磁铁启闭及磁场强度的感应机构。本发明结构简单，可以根据管子振动强度来调节活塞所受阻力的大小，达到减振效果。

Description

一种改良结构的管道减振装置
技术领域
本发明属于管道设备技术领域，涉及一种改良结构的管道减振装置。
背景技术
管道运输广泛应用于电力、石油等行业,管道内的液体存在压力脉动，容易使管道产生剧烈的振动,管道长时间振动容易造成管道破坏进水，如果输油管破坏导致原油泄漏，对海洋环境造成污染。目前采用管子支架等刚性紧固件来防止管子振动，但由于长时间的振动影响，支架容易松动,松动后的支架会与管子发生刚性碰撞，对管子造成破坏。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、防振效果好的改良结构的管道减振装置。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种改良结构的管道减振装置，包括壳体和底座，所述壳体为管状结构，所述壳体设置在底座上，所述管子从壳体的中间穿过，所述壳体内侧壁周向设置有若干个减振机构，所述减振机构包括缸体和活塞杆，所述缸体内设有空腔，所述空腔的顶部设有电磁铁，所述活塞杆的一端位于缸体内且端部固连有活塞，所述活塞杆的另一端位于缸体外且端部固连有固定板，所述活塞杆的长度方向与壳体的径向一致，所述活塞杆上套设有复位弹簧，所述复位弹簧位于固定板和缸体之间，所述复位弹簧的一端与缸体固连，所述复位弹簧的另一端与固定板固连，所述活塞滑动设置在空腔内，所述活塞靠近电磁铁的一面设有永磁铁，所述永磁铁和电磁铁之间留有一定的间隙，所述缸体远离固定板的一端通过固定座与壳体的内侧壁固连，所述固定板上设有能根据管道振动强度的大小来控制电磁铁启闭及磁场强度的感应机构。
所述管子穿过壳体，所述感应机构与管子的外侧壁相接触，当管子发生振动时，固定板上的感应机构受到挤压，使固定板向缸体移动，带动活塞杆和活塞向空腔内移动，带动复位弹簧被压缩，起到缓冲作用，当复位弹簧被压缩至极限时，感应机构启动空腔内的电磁铁，使电磁铁的磁极与永磁铁的磁极相反，产生排斥力，阻碍活塞和活塞杆向空腔内移动，起到减振的作用，当管子停止振动后，感应机构关闭空腔内的电磁铁，使电磁铁失去磁性，复位弹簧释放被压缩的能量，拉动活塞向空腔的下端滑动，保证固定板下方的感应机构始终与管子的外侧壁接触，为防振做好准备；此外感应机构可以调节电磁铁的磁场强度，改变电磁铁与永磁铁之间排斥力的大小，最终改变活塞所受阻力的大小，能快速抑制管子的振动。
在上述的一种改良结构的管道减振装置中，所述缸体远离固定座的端面上设有若干个通孔，所述通孔内通过支架设有发电机一，所述发电机一的输出轴端部设有叶轮一，所述叶轮一与通孔同轴设置。
当管子发生振动，活塞上的永磁铁受到电磁铁的排斥力，使活塞向缸体顶部滑动，缸体内的空气受到挤压，从通孔内排出，带动叶轮一转动，使发电机一发电，当管子振动过后，关闭电磁铁，活塞在复位弹簧的作用下向缸体底部滑动，缸体内形成负压，气体从通孔吸入，带动叶轮一转动，使发电机一发电，将活塞的动能转化为电能，绿色环保。
在上述的一种改良结构的管道减振装置中，所述半圆管一的顶部设有蓄电池，所述蓄电池与发电机一的电连接，所述蓄电池与电磁铁电连接。
当管子发生振动时，通过蓄电池启动电磁铁，使电磁铁与活塞上的永磁铁产生排斥力，使活塞滑动受到阻力，达到减振的效果。
在上述的一种改良结构的管道减振装置中，所述感应机构包括铁氟龙板、压力传感器和控制器，所述铁氟龙板靠近固定板的侧面为平面并且与固定板固连，所述铁氟龙板远离固定板的侧面为圆弧面，所述压力传感器设置在固定板和铁氟龙板之间，所述控制器设置在半圆管二的底部，所述压力传感器与控制器电连接，所述控制器与蓄电池电连接，所述控制器与电磁铁电连接。
当管子振动时，挤压铁氟龙板，通过固定板挤压复位弹簧，复位弹簧被压缩，起到缓冲作用，同时压力传感器感受到压力，压力传感器发出信号给控制器，当复位弹簧被压缩至极限时，控制器通过蓄电池启动电磁铁，当压力逐渐增大，控制器增大电磁铁的磁场强度，使电磁铁与永磁铁之间的排斥力也逐渐增大，活塞所受阻力的增大，抵消管子振动的压力，当压力逐渐减小，控制器减小电磁铁的磁场强度，使电磁铁与永磁铁之间的排斥力也逐渐减小，活塞所受阻力的减小，最终管子停止振动，控制器关闭电磁铁，整个过程可以根据管子的振动强度实时调整活塞所受阻力的大小，起到快速减振的效果。
在上述的一种改良结构的管道减振装置中，所述半圆管一上通过支架设有太阳能电板，所述太阳能电板与蓄电池电连接。
当管道可能设置在环境比较恶劣的地区，周围没有供电设备，因此可以利用太阳能电板进行发电，将电能储存在蓄电池中，用于防振装置的其他设备使用，节能环保。
在上述的一种改良结构的管道减振装置中，所述半圆管一的顶部通过支架设有发电机二，所述发电机二的输入轴固连有叶轮二，所述发电机二与蓄电池电连接。
当管道设置水下时，通过洋流可以带动叶轮二转动，使发电机二进行发电，将电能储存在蓄电池中，用于防振装置的其他设备使用，节能环保。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、所述活塞杆上的复位弹簧可以保证感应机构始终与管子的外侧壁相接触，实时对管子进行减振；
2、当管子发生振动时，所述压力传感器受到管子的挤压，发送信号给控制器启动电磁铁，使电磁铁的磁极与永磁铁的磁极相反，根据管子的振动强度实时调整电磁铁的磁场强度，改变电磁铁与永磁铁之间排斥力的大小，进一步改变活塞所受阻力的大小，起到防振减振的作用；
3、该防振装置可以适用于陆地和水下两种环境，且不需要外界提供能源，适用性强。
附图说明
图1是本发明带有太阳能发电装置的结构示意图；
图2是图1中A-A处的剖面图；
图3是图1中B处的局部放大图；
图4是图3中C处的局部放大图；
图5是本发明带有洋流发电装置的结构示意图。
图中：1、管子；2、壳体；2a、半圆管一；2b、半圆管二；2c、上封板；2d、下封板；2e、密封垫；3、太阳能电板；4、蓄电池；5、减振机构；5a、固定座；5b、缸体；5c、空腔；6、活塞；6a、活塞杆；6b、复位弹簧；7、永磁铁；8、电磁铁；9、固定板；9a、铁氟龙板；9b、压力传感器；10、控制器；11、底座；12、通孔；12a、发电机一；12b、叶轮一；13、发电机二；14、叶轮二；15、支架。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一：
如图1至4所示，一种改良结构的管道减振装置，包括壳体2和底座11，所述壳体2为管状结构，所述壳体2设置在底座11上，所述管子1从壳体2的中间穿过，所述壳体2内侧壁周向设置有若干个减振机构5，所述减振机构5包括缸体5b和活塞杆6a，所述缸体5b内设有空腔5c，所述空腔5c的顶部设有电磁铁8，所述活塞杆6a的一端位于缸体5b内且端部固连有活塞6，所述活塞杆8的另一端位于缸体5b外且端部固连有固定板9，所述活塞杆8的长度方向与壳体2的径向一致，所述活塞杆6a上套设有复位弹簧6b，所述复位弹簧6b位于固定板9和缸体5b之间，所述复位弹簧6b的一端与缸体5b固连，所述复位弹簧6b的另一端与固定板9固连，所述活塞6滑动设置在空腔5c内，所述活塞6靠近电磁铁8的一面设有永磁铁7，所述永磁铁7和电磁铁8之间留有一定的间隙，所述缸体5b远离固定板9的一端通过固定座5a与壳体2的内侧壁固连，所述固定板9上设有能根据管道振动强度的大小来控制电磁铁8启闭及磁场强度的感应机构，所述感应机构与管子1的外侧壁相接触。
所述管子1穿过壳体2，所述感应机构与管子1的外侧壁相接触，当管子1发生振动时，固定板9上的感应机构受到挤压，使固定板9向缸体5b移动，带动活塞杆6a和活塞6向空腔5c内移动，带动复位弹簧6b被压缩，起到缓冲作用，当复位弹簧6b被压缩至极限时，感应机构启动空腔5c内的电磁铁8，使电磁铁8的磁极与永磁铁7的磁极相反，产生排斥力，阻碍活塞6和活塞杆6a向空腔5c内移动，起到减振的作用，当管子1停止振动后，感应机构关闭空腔5c内的电磁铁8，使电磁铁8失去磁性，复位弹簧6b释放被压缩的能量，拉动活塞6向空腔5c的下端滑动，保证固定板9下方的感应机构始终与管子1的外侧壁接触，为防振做好准备；此外感应机构可以调节电磁铁8的磁场强度，改变电磁铁8与永磁铁7之间排斥力的大小，最终改变活塞6所受阻力的大小，能快速抑制管子1的振动。
具体来说，所述缸体5b远离固定座5a的端面上设有若干个通孔12，所述通孔12内通过支架设有发电机一12a，所述发电机一12a的输出轴端部设有叶轮一12b，所述叶轮一12b与通孔12同轴设置。
当管子1发生振动，活塞6上的永磁铁7受到电磁铁8的排斥力，使活塞6向缸体5b顶部滑动，缸体5b内的空气受到挤压，从通孔12内排出，带动叶轮一12b转动，使发电机一12a发电，当管子1振动过后，关闭电磁铁8，活塞6在复位弹簧6b的作用下向缸体5b底部滑动，使缸体5b内形成负压，气体从通孔12吸入，带动叶轮一12b转动，使发电机一12a发电，将活塞6的动能转化为电能，绿色环保。
具体来说，所述半圆管一2a的顶部设有蓄电池4，所述蓄电池4与发电机一的12a电连接，所述蓄电池4与电磁铁8电连接。
将发电机一12a产生的电能储存在蓄电池4中，当管子1发生振动时，通过蓄电池4启动电磁铁8，使电磁铁8与活塞6上的永磁铁7产生排斥力，使活塞6滑动受到阻力，达到减振的效果。
具体来说，所述感应机构包括铁氟龙板9a、压力传感器9b和控制器10，所述铁氟龙板9a靠近固定板9的侧面为平面并且与固定板9固连，所述铁氟龙板9a远离固定板9的侧面为圆弧面，所述压力传感器9b设置在固定板9和铁氟龙板9a之间，所述控制器10设施在半圆管二2b的底部，优选地，所述控制器10为可编程控制器，所述压力传感器9与控制器10电连接，所述控制器10与蓄电池4电连接，所述控制器10与电磁铁8电连接。
所述铁氟龙板9a具有耐磨、耐腐蚀、减振等功能，管子1振动时，挤压铁氟龙板9a，通过固定板9挤压复位弹簧6b，复位弹簧6b被压缩，起到缓冲作用，同时压力传感器9b感受到压力，压力传感器9b发出信号给控制器10，当复位弹簧6b被压缩至极限时，控制器10通过蓄电池4启动电磁铁8，当压力逐渐增大，控制器10增大电磁铁8的磁场强度，使电磁铁8与永磁铁7之间的排斥力也逐渐增大，活塞6所受阻力的增大，抵消管子1振动的压力，当压力逐渐减小，控制器10减小电磁铁8的磁场强度，使电磁铁8与永磁铁7之间的排斥力也逐渐减小，活塞6所受阻力的减小，最终管子1停止振动，控制器10关闭电磁铁8，整个过程可以根据管子1的振动强度实时调整活塞6所受阻力的大小，起到快速减振的效果。
具体来说，所述半圆管一2a上通过支架设有太阳能电板3，所述太阳能电板3与蓄电池4电连接。当管道可能设置在环境比较恶劣的地区，周围没有供电设备，因此可以利用太阳能电板3进行发电，将电能储存在蓄电池4中，用于防振装置的其他设备使用，节能环保。
具体来说，所述壳体2包括半圆管一2a和半圆管二2b，所述半圆管一2a的右端与半圆管二2b的右端铰接，所述半圆管一2a的左端与半圆管二2b的左端均设有折边，上下折边上同轴开设有通孔，两个通孔上穿设有螺栓，螺栓的下端用螺母固定。
所述半圆管一2a和半圆管二2b的一端铰接，所述半圆管一2a和半圆管二2b的另一端通过螺栓螺母固定，方便拆装和维修，还可以根据实际需求调整减振装置的安装位置，简单实用。
具体来说，所述半圆管一2a的左右两端均设有上封板2c，所述半圆管二2b的左右两端均设有下封板2d，所述上封板2c和下封板2d上均开设有半圆孔，所述半圆孔的圆心均位于壳体2的中心轴线上。
所述半圆管一2a、半圆管二2b、上封板2c、下封板2d和管子1的外壁形成一个封闭结构，可以防止灰尘等杂质进入封闭结构，对压力传感器9b产生干扰，影响防振装置的防振效果，所述密封垫2e可以防止雨水进入封闭结构，腐蚀减振机构5，缩短减振机构5的使用时间。
实施例二：
本实施例二与实施例一基本相同，不同点在于，如图5所示，用洋流发电装置代替太阳能发电装置，使防振装置可应用于水下环境，所述洋流发电装置包括发电机二13，所述发电机二13通过支架15设置在半圆管一2a上，所述发电机二13输入轴的端部设有叶轮二14，洋流带动叶轮二14转动使发电机二13发电，然后储存到蓄电池4内，给电磁铁8通电，使电磁铁8与永磁体7产生排斥力，减小管子1的振动。
本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例作各种修改、补充或采用类似的方法替代，但并不会偏离本发明的精神或超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种改良结构的管道减振装置，包括壳体(2)和底座(11)，所述壳体(2)为管状结构，所述壳体(2)设置在底座(11)上，其特征在于，所述壳体(2)内侧壁周向设置有若干个减振机构(5)，所述减振机构(5)包括缸体(5b)和活塞杆(6a)，所述缸体(5b)内设有空腔(5c)，所述空腔(5c)的顶部设有电磁铁(8)，所述活塞杆(6a)的一端位于缸体(5b)内且端部固连有活塞(6)，所述活塞杆(6a)的另一端位于缸体(5b)外且端部固连有固定板(9)，所述活塞杆(6a)的长度方向与壳体(2)的径向一致，所述活塞杆(6a)上套设有复位弹簧(6b)，所述复位弹簧(6b)位于固定板(9)和缸体(5b)之间，所述复位弹簧(6b)的一端与缸体(5b)固连，所述复位弹簧(6b)的另一端与固定板(9)固连，所述活塞(6)滑动设置在空腔(5c)内，所述活塞(6)靠近电磁铁(8)的一端设有永磁铁(7)，所述缸体(5b)远离固定板(9)的一端通过固定座(5a)与壳体(2)的内侧壁固连，所述固定板(9)上设有能根据管道振动强度的大小来控制电磁铁(8)启闭及磁场强度的感应机构。
2.根据权利要求1所述的一种改良结构的管道减振装置，其特征在于，所述缸体(5b)远离固定座(5a)的端面上设有若干个通孔(12)，所述通孔(12)内通过支架设有发电机一(12a)，所述发电机一(12a)的输出轴端部设有叶轮一(12b)，所述叶轮一(12b)与通孔(12)同轴设置。
3.根据权利要求2所述的一种改良结构的管道减振装置，其特征在于，所述半圆管一(2a)的顶部设有蓄电池(4)，所述蓄电池(4)与发电机一的(12a)电连接，所述蓄电池(4)与电磁铁(8)电连接。
4.根据权利要求3所述的一种改良结构的管道减振装置，其特征在于，所述感应机构包括铁氟龙板(9a)、压力传感器(9b)和控制器(10)，所述铁氟龙板(9a)靠近固定板(9)的侧面为平面并且与固定板(9)固连，所述铁氟龙板(9a)远离固定板(9)的侧面为圆弧面，所述压力传感器(9b)设置在固定板(9)和铁氟龙板(9a)之间，所述控制器(10)设置在半圆管二(2b)的底部，所述压力传感器(9)与控制器(10)电连接，所述控制器(10)与蓄电池(4)电连接，所述控制器(10)与电磁铁(8)电连接。
5.根据权利要求4所述的一种改良结构的管道减振装置，其特征在于，所述半圆管一(2a)上通过支架设有太阳能电板(3)，所述太阳能电板(3)与蓄电池(4)电连接。
6.根据权利要求4所述的一种改良结构的管道减振装置，其特征在于，所述半圆管一(2a)的顶部通过支架(15)设有发电机二(13)，所述发电机二(13)的输入轴固连有叶轮二(14)，所述发电机二(13)与蓄电池(4)电连接。
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