CN108709017A - 一种管路穿舱隔振装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开管路减振领域中的一种管路穿舱隔振装置，套有管路的内管的中间段穿过舱壁，在内管外壁和舱壁内壁之间，由内而外地紧密套有内管限位环、环形橡胶圈和套管，套管和舱壁固定连接；在环形橡胶圈内部沿圆周方向设有六个粒子阻尼器，粒子阻尼器外部为圆筒状壳体，圆筒形壳体内部填充有阻尼颗粒；内管限位环是半圆环结构，固定连接在内管的外表面上，并镶嵌在环形橡胶圈的内壁中；本发明在橡胶隔振的基础上，又增加了粒子阻尼器，采用环形橡胶圈和粒子阻尼器的双重隔振，环形橡胶圈增加了弹性体的柔性，粒子阻尼器增加了弹性体的刚度，两者结合其双重减震效果更好。

Description

一种管路穿舱隔振装置

技术领域

本发明属于管路减振领域，涉及船舶管路附件，尤其涉及应用于船舶建造领域的一种通舱管件。

背景技术

通舱管件是船舶管路系统中必不可少的附件，用于船舶系统中各设备之间的工质输送和能量传递。由于船舶管路系统需要全船布置的特殊性，管路不可避免的需要穿越船舶的不同舱壁，为了保持舱壁的强度、密封性和管路的维修性，需要使用通舱管件。现有的通舱管件通常采用焊接的方式将管道外壁与隔舱壁刚性连接在一起，这样只能起到支撑管路的作用，其缺陷是：不能解决管壁结构振动和流体介质脉动向舱壁传递问题，因为在空压机、水泵等旋转机械的激励下，管路会发生振动并产生噪声，影响管路系统的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种管路穿舱隔振装置，既能够有效降低管路振动，满足管路隔振要求，又能满足舱壁强度、密封性和可靠性的要求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：套有管路的内管的中间段穿过舱壁，在内管外壁和舱壁内壁之间，由内而外地紧密套有内管限位环、环形橡胶圈和套管，套管和舱壁固定连接；在环形橡胶圈内部沿圆周方向设有六个粒子阻尼器，粒子阻尼器外部为圆筒状壳体，圆筒形壳体内部填充有阻尼颗粒。

进一步地，内管限位环是半圆环结构，固定连接在内管的外表面上，并镶嵌在环形橡胶圈的内壁中。

进一步地，粒子阻尼器的圆筒状壳体的外径是环形橡胶圈的径向厚度的1/3～1/2。

进一步地，粒子阻尼器的圆筒状壳体的径向厚度是0.5～1.5mm。

进一步地，粒子阻尼器的圆筒形壳体采用多段腔体串接结构，每段腔体的轴向长度是30～50mm。

进一步地，阻尼颗粒是铜或钢的球体，球体的直径是0.5～2mm，阻尼颗粒在圆筒状壳体内部的填充率是85%～95%。

进一步地，内管一端通过螺纹和螺纹法兰可拆卸式连接、另一端与搭焊钢法兰固定连接。

进一步地，套管在靠近螺纹法兰的这一端固定连接套盖，套盖空套在内管外，套盖的端面压靠着环形橡胶圈的一个端面，环形橡胶圈的另一个端面由套管的另一个端面压靠。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

（1）本发明在橡胶隔振的基础上，又增加了粒子阻尼器，粒子阻尼器具有减振频带宽、结构简单、抗老化、耐高温高压等恶劣环境等优点，穿舱管件采用环形橡胶圈和粒子阻尼器的双重隔振，环形橡胶圈增加了弹性体的柔性，粒子阻尼器增加了弹性体的刚度，两者结合其双重减震效果更好。

（2）本发明提供的管路穿舱隔振装置，内管的一端使用搭焊钢法兰用于固定管路，保证结构刚度，另一端使用螺纹法兰，使得安装和拆卸都很方便。

（3）本发明中的套管与舱壁过孔焊接在一起，提高了整体结构的强度，结构简单紧凑，与传统通舱管件相比，提升了舱壁的密封性和可靠性。

附图说明

图1为本发明所述的一种管路穿舱隔振装置结构轴向截面视图；

图2为图1中内管2、环形橡胶圈8、粒子阻尼器10和套管6径向截面图；

图3为图1中内管2和内管限位环9的立体结构缩小示意图；

图4为图2中单个粒子阻尼器10的径向截面放大图；

图5为图1中单个粒子阻尼器10的立体结构缩小示意图。

图中：1-螺纹法兰；2-内管；3-六角头螺栓；4-套盖；5-密封垫片；6-套管；7-舱壁；8-环形橡胶圈；9-内管限位环；10-粒子阻尼器；11-阻尼颗粒；12-搭焊钢法兰。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明最中间一根内管2，内管2的中间段穿过舱壁7，穿过舱壁7的过孔。内管2是圆筒形管道，正中间开有中心通孔，管路从中心通孔中穿过，从而管路也穿过舱壁7。内管2一端的外圆周面上加工有螺纹，通过螺纹和螺纹法兰1可拆卸式连接，内管2的另一端与搭焊钢法兰12焊接固定在一起。螺纹法兰1、内管2、搭焊钢法兰12三者的中心轴共线。

在内管2外壁和舱壁7内壁之间，由内而外地套有内管限位环9、环形橡胶圈8和套管6，内管限位环9、环形橡胶圈8和套管6依序地紧密硫化在一起。套管6与舱壁7的过孔焊接，使套管6和舱壁7固定连接在一起。

在环形橡胶圈8内部，沿圆周方向分布着六个粒子阻尼器10，六个粒子阻尼器10的轴向长度与环形橡胶圈8的轴向长度相等。环形橡胶圈8和粒子阻尼器10都起到管路隔振作用。

套管6在靠近螺纹法兰1的这一端通过六角头螺栓3固定连接套盖4，套管6和套盖4之间垫有密封垫片5。套盖4同时空套在内管2外，并且套盖4的端面压靠着环形橡胶圈8的一个端面。当需要更换零件时，拆卸掉螺纹法兰1和六角头螺栓3即可，方便拆卸和更换。套盖4和螺纹法兰1之间的轴向距离应大于25mm，必须满足六角头螺栓3安装时扳手的最小安装距离。

环形橡胶圈8的一个端面由套盖4的端面压靠，而另一个端面由套管6的另一个端面压靠，这样便限制了环形橡胶圈8的轴向移动。套盖4的中心孔与内管2之间留着径向间隙，套管6的另一个端面的中心孔与内管2之间也留着径向间隙，径向间隙最小为2～3mm。

如图3所示，内管2的外圆周表面上沿轴向均匀分布着四个相同的内管限位环9，内管限位环9是半圆环结构，焊接在内管2的外表面上，同时镶嵌在环形橡胶圈8的内壁中，使内管2和环形橡胶圈8牢固连接。

如图2、4、5所示，粒子阻尼器10外部为圆筒状壳体，圆筒形壳体内部填充有阻尼颗粒11。圆筒状壳体为薄金属材质制成，径向厚度在0.5～1.5mm之间。圆筒形壳体采用多段腔体串接结构，每段腔体的轴向长度在30～50mm之间，如图5所示。圆筒形壳体的外径是环形橡胶圈8的径向厚度的1/3～1/2。圆筒形壳体与环形橡胶圈8和内管限位环9紧密硫化固定在一起。

阻尼颗粒11的材质为铜或为钢，形状为球体，球体的直径在0.5～2mm之间。阻尼颗粒11在圆筒状壳体内部的填充率在85%～95%之间。

装配时，将带有粒子阻尼器10的环形橡胶圈8塞入套管6中，使用套盖4调整环形橡胶圈8的体积，保证套管6、环形橡胶圈8、内管2三者紧密配合。

内管2、内管限位环9与套盖4一起构成穿舱管路的限位功能，穿舱管路的隔振能力由环形橡胶圈8和粒子阻尼器10共同实现，同时内管2上的内管限位环9有利于提高环形橡胶圈8和内管2的硫化强度，提高密封性能。套盖4和套管6的内径均大于内管2的外径，内管2与环形橡胶圈8接触，使得穿舱管路具备径向的位移补偿能力。

内管2两端与船舶系统管路通过法兰连接，用密封垫密封，实现内管2与系统管路的密封。套盖4与套管6之间采用六角头螺栓3连接，中间用密封垫片5密封，实现套盖4与套管6的密封。环形橡胶圈8与内管2、内管限位环9、套管6紧密硫化在一起，实现弹性体之间的密封。套管6与舱壁7过孔焊接，实现管路穿舱隔振装置与舱壁7的密封。整体结构满足装置的密封性要求。

Claims (9)

1.一种管路穿舱隔振装置，套有管路的内管（2）的中间段穿过舱壁7，其特征是：在内管（2）外壁和舱壁（7）内壁之间，由内而外地紧密套有内管限位环（9）、环形橡胶圈（8）和套管（6），套管（6）和舱壁（7）固定连接；在环形橡胶圈（8）内部沿圆周方向设有六个粒子阻尼器（10），粒子阻尼器（10）外部为圆筒状壳体，圆筒形壳体内部填充有阻尼颗粒（11）。

2.根据权利要求1所述的一种管路穿舱隔振装置，其特征是：内管限位环（9）是半圆环结构，固定连接在内管（2）的外表面上，并镶嵌在环形橡胶圈（8）的内壁中。

3.根据权利要求1所述的一种管路穿舱隔振装置，其特征是：粒子阻尼器（10）的圆筒状壳体的外径是环形橡胶圈（8）的径向厚度的1/3～1/2。

4.根据权利要求1所述的一种管路穿舱隔振装置，其特征是：粒子阻尼器（10）的圆筒状壳体的径向厚度是0.5～1.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种管路穿舱隔振装置，其特征是：粒子阻尼器（10）的圆筒形壳体采用多段腔体串接结构，每段腔体的轴向长度是30～50mm。

6.根据权利要求1所述的一种管路穿舱隔振装置，其特征是：阻尼颗粒（11）是铜或钢的球体，球体的直径是0.5～2mm，阻尼颗粒（11）在圆筒状壳体内部的填充率是85%～95%。

7.根据权利要求1所述的一种管路穿舱隔振装置，其特征是：六个粒子阻尼器（10）的轴向长度与环形橡胶圈（8）的轴向长度相等。

8.根据权利要求1所述的一种管路穿舱隔振装置，其特征是：内管（2）一端通过螺纹和螺纹法兰（1）可拆卸式连接、另一端与搭焊钢法兰（12）固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种管路穿舱隔振装置，其特征是：套管（6）在靠近螺纹法兰（1）的这一端固定连接套盖（4），套盖（4）空套在内管（2）外，套盖（4）的端面压靠着环形橡胶圈（8）的一个端面，环形橡胶圈（8）的另一个端面由套管（6）的另一个端面压靠。