CN110094372A - 一种自动调压式风机减振器及控制方法 - Google Patents

一种自动调压式风机减振器及控制方法 Download PDF

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朱俊效
黄柯
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游浩明
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    • F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
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Abstract

本发明公开了一种自动调压式风机减振器及控制方法，包括减振器和风机，所述减振器安装在风机的底端四个拐角处，所述减振器包括底座机构、弹簧液压机构、气囊橡胶机构和顶板机构，所述底座机构和顶板机构上下平行设置，且弹簧液压机构和气囊橡胶机构安装在底座机构和顶板机构之间，所述弹簧液压机构包括液压和弹簧，所述液压外部套有弹簧，所述气囊橡胶机构包括气囊、压力传感器探头、通气孔管和橡胶，本发明利用数据采集器对气囊内压力值和风机振动频率值的分析处理，经空气控制阀合理控制气囊内空气量，以针对风机在不同质量、不同档位下最大程度减振，自动化式的处理提高了工作的精确度，巧妙的风机底部空间的利用，节约了大量空间资源。

Description

一种自动调压式风机减振器及控制方法
技术领域
本发明涉及风机减振技术领域，具体为一种自动调压式风机减振器及控制方法。
背景技术
风机是由装于轴上的叶轮在驱动机的驱动下进行高速旋转，利用叶轮上的叶片对气体做功使气体获得动能，经扩压流动后转变为压力能，从而提高气体压力，实现各种空气或特殊气体的输送，广泛应用于火力发电、造纸、纺织、轨道车辆通风、汽车服务业、建筑物装饰装修、石油化工等领域。由于风机的自身属性，大功率和中等功率的风机势必会产生巨大的振动，而电机常常是振动较大的不见，而且该电机振动与其他零件会产生共振，共振会对机器本身造成巨大的损伤。工厂的风机基本是直接安置在底面，强烈的振动感和刺耳的噪声对建筑物和工作人员产生不可逆转的伤害。
现有的风机减振器的专利申请号201720377205.0利用减振器外壳包住减振橡胶达到减振作用。将其安装在风机底部，若其中若干出现功能问题，工作中的风机很容易发生侧倾，造成不可弥补的损失，且由于长期的重负载使该材料塑性变形，不能自由调节导致减振性能大大降低，产生额外损失；专利申请号201510719167.8减振器在传递转矩的过程中减振，减小风机的振动，提高风机性能，但是该减振件不能很好的针对不同工况达到最好的减振效果，且安装破坏了风机的整体性，存在潜在危险，风机依旧置于地面，振动仍然会大量传递到底面，造成对建筑物的损伤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动调压式风机减振器及控制方法，以解决上述背景技术中工厂的风机基本是直接安置在底面，强烈的振动感和刺耳的噪声对建筑物和工作人员产生不可逆转的伤害的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动调压式风机减振器，包括减振器和风机，所述减振器安装在风机的底端四个拐角处，所述减振器包括底座机构、弹簧液压机构、气囊橡胶机构和顶板机构，所述底座机构和顶板机构上下平行设置，且弹簧液压机构和气囊橡胶机构安装在底座机构和顶板机构之间，所述弹簧液压机构包括液压和弹簧，所述弹簧圈固在液压外部，所述气囊橡胶机构包括气囊、压力传感器探头、通气孔管和橡胶，所述气囊内设有与外界气体交换的通气孔管和测量通气孔管内空气压力的压力传感器探头，所述气囊的底端设有橡胶。
优选的，所述底座机构由减振底座和橡胶垫组成，且减振底座与地面通过橡胶垫间接相连。
优选的，所述顶板机构包括上橡胶垫、固定顶板和组合螺栓，所述上橡胶垫设置在固定顶板的端面，所述固定顶板与风机通过上橡胶垫间接相连，所述固定顶板的四周设有锁紧孔，所述组合螺栓穿过锁紧孔与风机连接。
优选的，所述减振器的减振底座通过组合螺栓与地面相连接，组合螺栓穿过橡胶垫。
优选的，所述气囊橡胶机构安装在减振底座的中间部位，且气囊和橡胶分别与固定顶板和减振底座相连。
优选的，所述弹簧液压机构通过螺栓和螺纹连接固定在减振底座上，且所述螺栓与橡胶垫底面在同一平面。
采用上述减振器的自动调压式风机的控制方法，包括智能中枢系统、智能空气系统以及用于该方法的减振器，所述智能中枢系统包括导线和固定在风机上的数据采集器，且导线的一端与数据采集器连接，所述导线与气囊内的压力传感器探头连接，所述智能空气系统包括空气管、空气控制阀和密封塞，所述空气控制阀的侧面分别连接有方型空气管、进气管和排气管，所述方型空气管上间隔设有空气管，所述密封塞安装在空气管和方型空气管的接口处，所述空气管与气囊内的通气孔管连接，所述智能中枢系统5将检测的压力值和风机数据传递到智能空气系统6中，智能空气系统6对数据进行分析，将分析处理后的汇总信息的指令传递给空气控制阀63，空气控制阀63控制气囊31的充放气，以实现对风机7在不同工作状况下的良好减振。
当气囊31内压力值超过或低于设定的阀值时，空气能经过空气管61充入气囊31中。
优选的，所述空气管和导线均穿过橡胶。
优选的，所述数据采集器内设置有“压电式加速度传感器”元件。
本发明提供了一种自动调压式风机减振器及控制方法，具备以下有益效果：
(1)本发明利用数据采集器对压力值和频率值的分析处理，经空气控制阀合理控制气囊内空气量，以针对风机在不同质量、不同档位下最大程度减振，自动化式的处理提高了工作的精确度，巧妙的风机底部空间的利用，节约了大量空间资源。
(2)本发明通过底座减振机构与橡胶垫的组合，避免其与大地直接接触，起到缓和振动的作用，弹簧液压机构不仅支撑风机的重量，且巧妙的组合对振动有着良好的缓冲作用，气囊橡胶机构内部气囊和橡胶等的合理设计，使得该设备具有良好的安全性，另外整个结构简单，成本低廉，操作方便，便于推广和应用。
(3)本发明通过合理利用风机底部的空余空间，安装智能中枢系统和空气管道及导线的布置做到了符合实际情况，尊重机械相关原理；其可以根据需要自行调节，拓宽了该设备的应用场景。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的底部结构示意图；
图3为本发明的减振器结构示意图；
图4为本发明的底座机构结构示意图
图5为本发明的弹簧液压机构结构示意图；
图6为本发明的气囊橡胶机构结构示意图；
图7为本发明的顶板机构结构示意图；
图8为本发明的智能中枢系统结构示意图；
图9为本发明的智能空气系统结构示意图。
图中：1、底座机构；2、弹簧液压机构；3、气囊橡胶机构；4、顶板机构；11、减振底座；12、橡胶垫；21、液压；22、弹簧；31、气囊；32、压力传感器探头；33、通气孔管；34、橡胶；41、上橡胶垫；42、固定顶板；43、锁紧孔；44、组合螺栓；5、智能中枢系统；6、智能空气系统；7、风机； 51、导线；52、数据采集器；61、空气管；62、方型空气管；63、空气控制阀；64、进气管；65、排气管；66、密封塞。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-9所示，本发明提供一种技术方案：一种自动调压式风机减振器及控制方法，包括减振器和风机7，所述减振器安装在风机7的底端四个拐角处，所述减振器包括底座机构1、弹簧液压机构2、气囊橡胶机构3和顶板机构4，所述底座机构1和顶板机构4上下平行设置，且弹簧液压机构2和气囊橡胶机构3安装在底座机构1和顶板机构4之间，所述弹簧液压机构2包括液压21和弹簧22，所述弹簧22圈固在液压21外部，所述气囊橡胶机构3包括气囊31、压力传感器探头32、通气孔管33和橡胶34，所述气囊31内设有与外界气体交换的通气孔管33和测量通气孔管33内空气压力的压力传感器探头32，所述气囊31的底端设有橡胶34。
所述底座机构1由减振底座11和橡胶垫12组成，且减振底座11与地面通过橡胶垫12间接相连，利用橡胶垫12吸收来自风机7的振动冲击，减轻振动对地面的损伤；所述顶板机构4包括上橡胶垫41、固定顶板42和组合螺栓44，所述上橡胶垫41设置在固定顶板42的端面，所述固定顶板42与风机 7通过上橡胶垫41间接相连，所述固定顶板42的四周设有锁紧孔43，所述组合螺栓44穿过锁紧孔43与风机7连接，且锁紧孔43的设计使得装置更稳定，安装更方便；所述减振器的减振底座11通过组合螺栓44与地面相连接，且组合螺栓44穿过橡胶垫12，连接方式简单；所述气囊橡胶机构3安装在减振底座11的中间部位，且气囊31和橡胶34分别与固定顶板42和减振底座 11相连，其中气囊31和橡胶34分别与顶板机构4、减振底座11两者通过特殊处理固定，保证效果；所述弹簧液压机构2通过螺栓和螺纹连接固定在减振底座11上，且螺栓与橡胶垫底面在同一平面，避免螺栓与地面直接接触造成结构损坏。
采用上述减振器的自动调压式风机的控制方法，包括智能中枢系统5、智能空气系统6以及用于该方法的减振器，所述智能中枢系统5包括导线51和固定在风机7上的数据采集器52，且导线51的一端与数据采集器52连接，所述导线51与气囊31内的压力传感器探头32连接，所述智能空气系统6包括空气管61、空气控制阀63和密封塞66，所述空气控制阀63的侧面分别连接有方型空气管62、进气管64和排气管65，所述方型空气管62上间隔设有空气管61，所述密封塞66安装在空气管61和方型空气管62的接口处，所述空气管61与气囊31内的通气孔管33连接，所述智能中枢系统5检测的数据传递到智能空气系统6中。
所述空气管61和导线51均穿过橡胶34，并在橡胶34内部合理布置导线 51和空气管61道线路，当气囊橡胶机构3受到压力，橡胶34能更好的保护导线51和空气管61，保证其正常工作；所述数据采集器52内设置内置“压电式加速度传感器”元件，用来测量风机7不同档位的振动频率。
需要说明的是，本自动调压式风机减振器及控制方法，在工作时，将智能中枢系统5和智能空气系统6安装在风机7的底部，利用组合螺栓44将减振器的固定顶板42固定在风机7的底端，再利用螺栓和螺纹将4组弹簧液压机构2固定在固定顶板42和减振底座11之间，将气囊橡胶机构3固定在定顶板42和减振底座11的中间位置，然后利用组合螺栓44将减振底座11固定在地面上，其中减振底座11底面的橡胶垫12采用高弹性和高黏性的工业材料，其可吸收来自风机7的振动冲击，减轻振动对地面的损伤，依照此方法将安装在风机7底端四个拐角处，当弹簧液压机构2当的液压21受到风机 7向下的振动冲击时，振动冲击传到液压21上，液压21向下压缩弹簧22，由于液压21和弹簧22的属性，弹簧液压机构2可缓和振动带来的巨大冲击以及缓和振动带来的抖动，且稳定的支柱结构，保证该设备的正常工作，当压力传递给气囊31，气囊31内的压力传感器探头32将检测到的压力值数据通过导线51传输到智能中枢系统5，同时智能中枢系统5检测不同工况下风机7振动频率，然后进行处理，并将处理后的压力和频率信息传输给智能空气系统6，智能空气系统6对其数据进行分析，将分析处理后的汇总信息的指令传递给空气控制阀63，空气控制阀63根据处理结果，控制气囊31的充放气功能，当气囊31内压力值超过或低于设定的阀值时，空气通过其他设备将空气经过空气管61充入气囊31中，以达到对风机7在不同工作状况下的良好减振效果，其中，空气控制阀63在其合适位置安装排气管65和进气管64，进气管64与外界气源相连，控制进气，排气管6直接与空气接触，将系统多余空气排出，本发明利用数据采集器52对压力值和频率值的分析处理，经空气控制阀63合理控制气囊31内空气量，以针对风机在不同质量、不同档位下最大程度减振，自动化式的处理提高了工作的精确度，巧妙的风机底部空间的利用，节约了大量空间资源。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种自动调压式风机减振器，包括减振器和风机(7)，其特征在于：所述减振器安装在风机(7)的底端四个拐角处，所述减振器包括底座机构(1)、弹簧液压机构(2)、气囊橡胶机构(3)和顶板机构(4)，所述底座机构(1)和顶板机构(4)上下平行设置，且弹簧液压机构(2)和气囊橡胶机构(3)安装在底座机构(1)和顶板机构(4)之间，所述弹簧液压机构(2)包括液压(21)和弹簧(22)，所述弹簧(22)套在液压(21)外部，所述气囊橡胶机构(3)包括气囊(31)、压力传感器探头(32)、通气孔管(33)和橡胶(34)，所述气囊(31)内设有与外界气体交换的通气孔管(33)和测量通气孔管(33)内空气压力的压力传感器探头(32)，所述气囊(31)的底端设有橡胶(34)。
2.根据权利要求1所述的一种自动调压式风机减振器，其特征在于：所述底座机构(1)由减振底座(11)和橡胶垫(12)组成，且减振底座(11)与地面通过橡胶垫(12)间接相连。
3.根据权利要求1所述的一种自动调压式风机减振器，其特征在于：所述顶板机构(4)包括上橡胶垫(41)、固定顶板(42)和组合螺栓(44)，所述上橡胶垫(41)设置在固定顶板(42)的端面，所述固定顶板(42)与风机(7)通过上橡胶垫(41)间接相连，所述固定顶板(42)的四周设有锁紧孔(43)，所述组合螺栓(44)穿过锁紧孔(43)与风机(7)连接。
4.根据权利要求1所述的一种自动调压式风机减振器，其特征在于：所述减振器的减振底座(11)通过组合螺栓(44)与地面相连接，且组合螺栓(44)穿过橡胶垫(12)相连。
5.根据权利要求1所述的一种自动调压式风机减振器，其特征在于：所述气囊橡胶机构(3)安装在减振底座(11)的中间部位，且气囊(31)和橡胶(34)分别与固定顶板(42)和减振底座(11)相连。
6.根据权利要求1所述的一种自动调压式风机减振器，其特征在于：所述弹簧液压机构(2)通过螺栓和螺纹连接固定在减振底座(11)上，且螺栓和橡胶垫(12)底面在同一平面。
7.一种自动调压式风机的控制方法，其特征在于：包括智能中枢系统(5)、智能空气系统(6)以及如权利要求1所述的减振器，所述智能中枢系统(5)包括导线(51)和固定在风机(7)上的数据采集器(52)，且导线(51)的一端与数据采集器(52)连接，所述导线(51)与气囊(31)内的压力传感器探头(32)连接，所述智能空气系统(6)包括空气管(61)、空气控制阀(63)和密封塞(66)，所述空气控制阀(63)的侧面分别连接有方型空气管(62)、进气管(64)和排气管(65)，所述方型空气管(62)上间隔设有空气管(61)，所述密封塞(66)安装在空气管(61)和方型空气管(62)的接口处，所述空气管(61)与气囊(31)内的通气孔管(33)连接，所述智能中枢系统(5)将检测的压力值和风机数据传递到智能空气系统(6)中，智能空气系统(6)对数据进行分析，将分析处理后的汇总信息的指令传递给空气控制阀(63)，空气控制阀(63)控制气囊(31)的充放气，以实现对风机(7)在不同工作状况下的良好减振。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：当气囊(31)内压力值超过或低于设定的阀值时，空气能经过空气管(61)充入气囊(31)中。
9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：所述空气管(61)和导线(51)均穿过橡胶(34)。
10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：所述数据采集器(52)内置“压电式加速度传感器”元件。
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