CN111473085B - 一种频率可调式阻尼吸振子 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种频率可调式阻尼吸振子，其中，箱体为上下贯通的圆筒形结构，同轴固定在法兰盘上端面。第二弹簧、钢球和第一弹簧自上而下依次焊接相连，法兰盘上端面中间位置一体设置有与第一弹簧内径相匹配的圆柱凸起，第一弹簧底部插接在圆柱凸起上。顶板同轴固定在箱体顶部，第二弹簧设置有与螺杆相匹配的内螺纹，螺杆自上而下穿过顶板并旋入第二弹簧中，螺杆上端通过锁紧螺母固定。本发明的频率可调式阻尼吸振子，结构简单，频率可通过控制螺杆旋入第二弹簧中的深度进行无级调节，安装及调节均方便快捷，从而可有效吸收抑制振动设备上多种频率的振动，避免振动破坏，具有良好经济效益。
Description
技术领域
本发明属于防振减振技术领域，具体涉及一种频率可调式阻尼吸振子。
背景技术
振动是一种常见的现象，振动的来源有很多，比如地震与风力干扰、转动设备的振动传递、流体的不稳定流动等，严重的振动会加速设备的疲劳损伤甚至直接造成破坏，威胁系统的安全运行。换流站、变电站、发电站等场所有很多流体供给管道在某些情况下出现振动超标，如果改变管道系统的空间结构或支吊架需要停机，而且施工工期长，改造工程量大。在这种情况下，工程技术人员尝试通过吸振子来吸收管道、设备的振动能量，以降低振动的影响。但是，现有的吸振子频率无法进行适用性的调节，在面对各种频率的振动时，很难达到良好的减振效果，适用性比较差。
发明内容
本发明针对上述背景技术所指出的问题，提出一种适用性强的频率可调式阻尼吸振子。
本发明所采用的技术方案为：
一种频率可调式阻尼吸振子，包括箱体、法兰盘、顶板、第一弹簧、第二弹簧、钢球和螺杆；
所述箱体为上下贯通的圆筒形结构，同轴固定在所述法兰盘上端面；所述第二弹簧、所述钢球和所述第一弹簧自上而下依次焊接相连，所述法兰盘上端面中间位置一体设置有与所述第一弹簧内径相匹配的圆柱凸起，所述第一弹簧底部插接在所述圆柱凸起上；所述顶板同轴固定在所述箱体顶部，所述第二弹簧设置有与所述螺杆相匹配的内螺纹，所述螺杆自上而下穿过所述顶板并旋入所述第二弹簧中，所述螺杆上端通过锁紧螺母固定。
进一步地，所述箱体内壁面上开设一圈凹槽，所述凹槽内放置阻尼套筒；所述钢球上下两部分分别沿周向均匀固定连接若干连杆，连杆上下一一对应；每一连杆均与水平面呈设定角度，且每一连杆末端均固定连接有一与所述阻尼套筒摩擦接触的阻尼球。
进一步地，所述钢球上下两部分沿周向均匀固定连接的连杆数量为两根、四根或六根。
进一步地，所述设定角度为45°。
进一步地，连杆采用弹性钢板，阻尼球为钢材质，连杆分别与所述钢球和阻尼球焊接相连；所述阻尼套筒采用橡胶材质。
进一步地，所述法兰盘位于所述箱体外侧位置沿着周向均匀开设有若干安装孔。
进一步地，所述顶板外缘沿周向均匀开设若干通孔，所述箱体上端面对应地开设有若干螺孔，所述顶板与所述箱体通过螺钉固定。
进一步地，所述箱体的材质为Q235。
本发明的有益效果在于：
本发明的频率可调式阻尼吸振子，结构简单，频率可通过控制螺杆旋入第二弹簧中的深度进行无级调节，安装及调节均方便快捷，从而可有效吸收抑制振动设备上多种频率的振动，避免振动破坏，具有良好经济效益。
附图说明
图1为本发明的频率可调式阻尼吸振子的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为吸振子内部，阻尼球与钢球间三种不同型式连接结构的俯视图；
附图标记：1-箱体，2-法兰盘，201-圆柱凸起，202-安装孔，3-顶板，4-第一弹簧，5-第二弹簧，6-钢球，7-连杆，8-阻尼球，9-螺杆，10-锁紧螺母，11-阻尼套筒，12-螺钉。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明的频率可调式阻尼吸振子作进一步地详细说明。
如图1和图2所示，一种频率可调式阻尼吸振子，包括箱体1、法兰盘2、顶板3、第一弹簧4、第二弹簧5、钢球6和螺杆9。箱体1为上下贯通的圆筒形结构，同轴焊接固定在法兰盘2上端面。第二弹簧5、钢球6和第一弹簧4自上而下依次焊接相连，法兰盘2上端面中间位置一体设置有与第一弹簧4内径相匹配的圆柱凸起201，第一弹簧4底部插接在圆柱凸起201上。顶板3同轴固定在箱体1顶部，第二弹簧5设置有与螺杆9相匹配的内螺纹，螺杆9自上而下穿过顶板3并旋入第二弹簧5中，螺杆9上端通过锁紧螺母10固定。本实施例中，锁紧螺母10为双螺母。
箱体1内壁面上开设一圈凹槽，凹槽内放置阻尼套筒11。钢球6上下两部分分别沿周向均匀固定连接若干连杆7，连杆7上下一一对应。每一连杆7均与水平面呈设定角度，且每一连杆7末端均固定连接有一与阻尼套筒11摩擦接触的阻尼球8。
本实施例中，设定角度为45°。钢球6上下两部分沿周向均匀固定连接的连杆7数量为两根、四根或六根，如图3所示，从而可获得多种型号参数的吸振子，以满足不同工况要求。
连杆7采用弹性钢板，阻尼球8为钢材质，连杆7分别与钢球6和阻尼球8焊接相连。阻尼套筒11采用橡胶材质，摩擦系数比较大，对于其接触的物体有很强的阻尼作用。
法兰盘2位于箱体1外侧位置沿着周向均匀开设有若干安装孔202，从而可通过螺栓将吸振子固定在振动设备上。本实施例中，安装孔202数量为四个，参见图2。
顶板3外缘沿周向均匀开设若干通孔，箱体1上端面对应地开设有若干螺孔，顶板3与箱体1通过螺钉12固定。本实施例中，箱体1上端面开设螺孔数量为四个，箱体1的材质为Q235。
本发明的频率可调式阻尼吸振子工作原理为：
调节频率时，松开锁紧螺母10，然后转动螺杆9可以实现第二弹簧5有效工作长度的变化，实现吸振子频率参数的无级调节。
假设第二弹簧5原长为l，螺杆9旋入第二弹簧5中的长度为a，第一弹簧4和第二弹簧5的原始刚度均为k1，则螺杆9旋入第二弹簧5后，第二弹簧5的刚度变为
两弹簧和钢球6的整体总刚度
设钢球6的质量为m，则吸振子的固有频率
频率调节完成后，通过锁紧螺母10对螺杆9进行紧固，采用双螺母可以保证紧固的稳定性，避免吸振子频率变动。
吸振子包括两种减振手段：1、钢球6的竖向位移引起的两弹簧拉伸与压缩产生的阻尼。2、阻尼球8上下移动并与箱体1相互摩擦产生的阻尼。两种减振手段相互配合，消耗能量，可增大吸振子的防振范围。
需要指出的是，本发明的吸振子有多种型号，可单独使用，也可多个吸振子组合使用，即在设备振动的部位布置多个吸振子。
本发明的吸振子在使用一段时间后，可在线地打开顶板3，对阻尼套筒11进行更换，以延长吸振子的使用寿命，保证良好的使用效果。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术方法范围内，可轻易想到的替换或变换方法，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种频率可调式阻尼吸振子，其特征在于，包括箱体(1)、法兰盘(2)、顶板(3)、第一弹簧(4)、第二弹簧(5)、钢球(6)和螺杆(9)；
箱体(1)为上下贯通的圆筒形结构，同轴固定在法兰盘(2)上端面；第二弹簧(5)、钢球(6)和第一弹簧(4)自上而下依次焊接相连，法兰盘(2)上端面中间位置一体设置有与第一弹簧(4)内径相匹配的圆柱凸起(201)，第一弹簧(4)底部插接在圆柱凸起(201)上；顶板(3)同轴固定在箱体(1)顶部，第二弹簧(5)设置有与螺杆(9)相匹配的内螺纹，螺杆(9)自上而下穿过顶板(3)并旋入第二弹簧(5)中，螺杆(9)上端通过锁紧螺母(10)固定；
箱体(1)内壁面上开设一圈凹槽，所述凹槽内放置阻尼套筒(11)；钢球(6)上下两部分分别沿周向均匀固定连接若干连杆(7)，连杆(7)上下一一对应；每一连杆(7)均与水平面呈设定角度，且每一连杆(7)末端均固定连接有一与阻尼套筒(11)摩擦接触的阻尼球(8)。
2.根据权利要求1所述的频率可调式阻尼吸振子，其特征在于，钢球(6)上下两部分沿周向均匀固定连接的连杆(7)数量为两根、四根或六根。
3.根据权利要求1所述的频率可调式阻尼吸振子，其特征在于，所述设定角度为45°。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的频率可调式阻尼吸振子，其特征在于，连杆(7)采用弹性钢板，阻尼球(8)为钢材质，连杆(7)分别与钢球(6)和阻尼球(8)焊接相连；阻尼套筒(11)采用橡胶材质。
5.根据权利要求1所述的频率可调式阻尼吸振子，其特征在于，法兰盘(2)位于箱体(1)外侧位置沿着周向均匀开设有若干安装孔(202)。
6.根据权利要求1所述的频率可调式阻尼吸振子，其特征在于，顶板(3)外缘沿周向均匀开设若干通孔，箱体(1)上端面对应地开设有若干螺孔，顶板(3)与箱体(1)通过螺钉(12)固定。
7.根据权利要求1或6所述的频率可调式阻尼吸振子，其特征在于，箱体(1)的材质为Q235。
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