CN113944819A - 一种球形磁粒式管道多维减振装置 - Google Patents

一种球形磁粒式管道多维减振装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种球形磁粒式管道多维减振装置，该装置套设在管道的外部，装置包括套设在管道外部的非磁性外管以及多个球形磁粒，非磁性外管与管道之间沿周向均匀布设有多个相互分隔的弧形轨道，多个球形磁粒分别活动设置在多个弧形轨道中。与现有技术相比，本发明能够减小管道振动及管道与设备、建筑结构间的相互作用，通过调节弧形轨道的长度可以改变减振装置的自振频率以更好地转移振动能量，并由涡流阻尼效应进行能量消耗。此外，本发明的阻尼力大小可通过调节球形磁粒的个数改变，以适配不同程度的管道振动。本发明安装方式简便，借助管道自身的弧度，减少了材料损耗，且能改变减振装置的自振频率及出力，适用性广。

Description

一种球形磁粒式管道多维减振装置
技术领域
本发明属于振动控制技术领域，涉及一种球形磁粒式管道多维减振装置。
背景技术
目前已有多种管道减振装置，但这些装置的减振机理大多是运用弹簧、橡胶、阻尼材料等元件的不同机械组合形式对管道进行减振，其机械构造形式复杂、应用性弱。
此外，传统的阻尼材料在管线的长期振动中极易受损，而阻尼材料的更换也受制于减震装置的形式。
因此，有必要开发一种简单易行的管道减振装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种球形磁粒式管道多维减振装置，可以实现管道的多向减振，其机械形式简单，便于安装、实施，且能够调节装置参数，应用可及性强，能够更好地实现管道减振并削弱管道与设备、建筑结构间的相互作用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种球形磁粒式管道多维减振装置，该装置套设在管道的外部，所述的装置包括套设在管道外部的非磁性外管以及多个球形磁粒，所述的非磁性外管与管道之间沿周向均匀布设有多个相互分隔的弧形轨道，多个球形磁粒分别活动设置在多个弧形轨道中。
进一步地，所述的非磁性外管为拼接式结构。
进一步地，所述的非磁性外管包括第一半管壳及第二半管壳，所述的第一半管壳及第二半管壳拼接后形成管状。
进一步地，所述的第一半管壳与第二半管壳之间设有螺栓，并通过螺栓可拆卸连接。
进一步地，所述的弧形轨道的数量为4-20个。
优选地，所述的弧形轨道的数量为6个。
进一步地，所述的弧形轨道对应的圆心角为15°-90°。
优选地，所述的弧形轨道对应的圆心角为60°。
进一步地，每个弧形轨道中设有1-3个球形磁粒。
优选地，每个弧形轨道中设有1个球形磁粒。
本发明中，装置的减振机理基于调谐质量吸能及涡流阻尼效应，利用涡流阻尼效应减小管道振动及管道与设备、建筑结构间的相互作用。当管道发生振动时，球形磁粒在弧形轨道中滑动，非磁性外管与球形磁粒作相对运动，球形磁粒运动切割磁感线后受到阻碍其运动方向的阻尼力，其运动会不断衰减。
在应用时，可对装置各项参数以及连接形式进行灵活调整。例如，通过改变非磁性外管的半径可适配于不同的管道；通过调节球形磁粒的数量可以改变减振装置的出力；通过调节弧形轨道的长度可以改变减振装置的自振频率。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)本发明能够减小管道振动及管道与设备、建筑结构间的相互作用，通过调节弧形轨道的长度可以改变减振装置的自振频率以更好地转移振动能量，并由涡流阻尼效应进行能量消耗。此外，本发明的阻尼力大小可通过调节球形磁粒的个数改变，以适配不同程度的管道振动。
2)本发明安装方式简便，借助管道自身的弧度，减少了材料损耗，且能改变减振装置的自振频率及出力，适用性广。
附图说明
图1为实施例中球形磁粒式管道多维减振装置的结构示意图；
图中标记说明：
1—管道、2—非磁性外管、201—第一半管壳、202—第二半管壳、3—球形磁粒、4—弧形轨道、5—螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例：
如图1所示的一种球形磁粒式管道多维减振装置，该装置套设在管道1的外部，装置包括套设在管道1外部的非磁性外管2以及6个球形磁粒3，非磁性外管2与管道1之间沿周向均匀布设有6个相互分隔的弧形轨道4，6个球形磁粒3分别活动设置在6个弧形轨道4中，每个弧形轨道4中设有1个球形磁粒3。
其中，非磁性外管2为拼接式结构。非磁性外管2包括第一半管壳201及第二半管壳202，第一半管壳201及第二半管壳202拼接后形成管状。第一半管壳201与第二半管壳202之间设有螺栓5，并通过螺栓5可拆卸连接。
本装置的减振机理基于调谐质量吸能及涡流阻尼效应，利用涡流阻尼效应减小管道1振动及管道1与设备、建筑结构间的相互作用。当管道1发生振动时，球形磁粒3在弧形轨道4中滑动，非磁性外管2与球形磁粒3作相对运动，球形磁粒3运动切割磁感线后受到阻碍其运动方向的阻尼力，其运动会不断衰减。
在应用时，可对装置各项参数以及连接形式进行灵活调整。例如，通过改变非磁性外管2的半径可适配于不同的管道1；通过调节球形磁粒3的数量可以改变减振装置的出力；通过调节弧形轨道4的长度可以改变减振装置的自振频率。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种球形磁粒式管道多维减振装置，该装置套设在管道(1)的外部，其特征在于，所述的装置包括套设在管道(1)外部的非磁性外管(2)以及多个球形磁粒(3)，所述的非磁性外管(2)与管道(1)之间沿周向均匀布设有多个相互分隔的弧形轨道(4)，多个球形磁粒(3)分别活动设置在多个弧形轨道(4)中。
2.根据权利要求1所述的一种球形磁粒式管道多维减振装置，其特征在于，所述的非磁性外管(2)为拼接式结构。
3.根据权利要求1所述的一种球形磁粒式管道多维减振装置，其特征在于，所述的非磁性外管(2)包括第一半管壳(201)及第二半管壳(202)，所述的第一半管壳(201)及第二半管壳(202)拼接后形成管状。
4.根据权利要求3所述的一种球形磁粒式管道多维减振装置，其特征在于，所述的第一半管壳(201)与第二半管壳(202)之间设有螺栓(5)，并通过螺栓(5)可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的一种球形磁粒式管道多维减振装置，其特征在于，所述的弧形轨道(4)的数量为4-20个。
6.根据权利要求5所述的一种球形磁粒式管道多维减振装置，其特征在于，所述的弧形轨道(4)的数量为6个。
7.根据权利要求1所述的一种球形磁粒式管道多维减振装置，其特征在于，所述的弧形轨道(4)对应的圆心角为15°-90°。
8.根据权利要求7所述的一种球形磁粒式管道多维减振装置，其特征在于，所述的弧形轨道(4)对应的圆心角为60°。
9.根据权利要求1所述的一种球形磁粒式管道多维减振装置，其特征在于，每个弧形轨道(4)中设有1-3个球形磁粒(3)。
10.根据权利要求9所述的一种球形磁粒式管道多维减振装置，其特征在于，每个弧形轨道(4)中设有1个球形磁粒(3)。
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