CN114623187A - 基于磁流变织物的工业管道高频减振装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于磁流变织物的工业管道高频减振装置，包括外套于工业管道上的导磁瓦、与导磁瓦同轴布置的固定环组件以及设置于导磁瓦与固定环组件之间的减振机构；所述减振机构包括用于对导磁瓦进行减振的磁流变减振组件和金属橡胶减振件，本技术方案的高频减振装置工作频段宽，采用挤压模式下工作的磁流变阻尼器，将液体介质替换为基于无纺布的复合基体磁流变材料，替换了流动工作模式下的液体环境，可以工作于中高频情况下，降低高频硬化效应，阻尼力可调范围宽，响应时间迅速，抗沉降性能好，无需专用密封结构，采用基于无纺布的复合基体磁流变材料，密封结构简单，结构紧凑，可靠性高，能耗较小。

Description

基于磁流变织物的工业管道高频减振装置
技术领域
本发明涉及磁流变隔振领域，具体涉及一种基于磁流变织物的工业管道高频减振装置。
背景技术
管道振动是一种常见的现象，严重的振动会使管道结构损坏，因此有必要采取措施降低管道振动。现有的管道减振方法主要是利用液压系统等阻尼元件来消耗振动能量，达到振动抑制效果。但是管路振动多为高频振动，会导致传统纯液体阻尼器发生高频硬化现象，降低阻尼器对振动能量的耗散效率，对于高频振动结构，传统的磁流变液阻尼结构不能满足使用需求。
为降低工业管道的高频振动，在基于磁流变效应和挤压工作模式，提出一种使用磁流变织物的工业管道减振装置。该减震装置在中高频激励下具有较大的阻尼输出，可对其内部各方向的高频振动产生抑制效果，解决工业管道高频振动隔离问题。
发明内容
有鉴于此，本技术方案的高频减振装置工作频段宽，采用挤压模式下工作的磁流变阻尼器，将液体介质替换为基于无纺布的复合基体磁流变材料，替换了流动工作模式下的液体环境，可以工作于中高频情况下，降低高频硬化效应，阻尼力可调范围宽，响应时间迅速，抗沉降性能好，无需专用密封结构，采用基于无纺布的复合基体磁流变材料，密封结构简单，结构紧凑，可靠性高，能耗较小。
一种基于磁流变织物的工业管道高频减振装置，包括外套于工业管道上的导磁瓦、与导磁瓦同轴布置的固定环组件以及设置于导磁瓦与固定环组件之间的减振机构；所述减振机构包括用于对导磁瓦进行减振的磁流变减振组件和金属橡胶减振件。
进一步，所述固定环组件沿径向方向向内凸起形成多个定位柱，所述磁流变减振组件包括设置于定位柱端部的磁流变基座以及绕设于定位柱上的励磁线圈，所述磁流变基座设置于定位柱与导磁瓦之间。
进一步，所述导磁瓦周向方向开设有基座安装槽，所述磁流变基座沿径向方向截面呈“T”字型结构，磁流变基座端部嵌合安装于基座安装槽内，所述磁流变基座采用磁流变复合材料加工成型。
进一步，所述金属橡胶减振件布置于定位柱与导磁瓦之间，所述金属橡胶减振件沿轴线方向截面呈“T”字型结构。
进一步，所述导磁瓦周向方向开设有橡胶安装槽，所述金属橡胶减振件嵌入于橡胶安装槽内。
进一步，所述定位柱为多个且多个定位柱沿固定环组件周向方向均匀布置。
进一步，所述磁流变基座为四个，所述金属橡胶减振件为四个，磁流变基座和金属橡胶减振件依次间隔布置于定位柱端部。
进一步，所述固定环组件包括结构相同的左半定位环和右半定位环。
本发明的有益效果是：
1：本技术方案高频减振装置，安装快捷方便，无需停机安装。外侧固定环组件采用抱箍形式，内导磁瓦采用瓦片式的结构，可以直接通过螺栓连接以及粘接的形式安装于工作管道，无需停机安装。
2：工作频段宽，一般的磁流变阻尼器采用磁流变液体作为工作介质，且大多数的工作模式为流动模式，在高频激励下会产生高频硬化现象，其示功曲线会发生严重的畸变，耗能作用大幅降低。本方案设计挤压模式下工作的磁流变阻尼器，特点在于将液体介质替换为基于无纺布的复合基体磁流变材料，替换了流动工作模式下的液体环境，可以工作于中高频情况下，降低高频硬化效应。
3：阻尼力可调范围宽，响应时间迅速。阻尼器的输出阻尼力大小受工作介质剪切应力影响，具有较高的输出阻尼力和动态范围。
4：抗沉降性能好，无需专用密封结构。采用基于无纺布的复合基体磁流变材料，密封结构简单。
5：整体结构紧凑，可靠性高。
6：采用金属减振橡胶结构，在轴向方向起到有效减振作用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明径向截面示意图；
图2为本发明磁场走向示意图；
图3为金属橡胶减振件轴向安装截面图；
图4为本发明整体结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明径向截面示意图；图2为本发明磁场走向示意图；图3为金属橡胶减振件轴向安装截面图；图4为本发明整体结构示意图；(磁场走向为图2箭头方向)如图所示，一种基于磁流变织物的工业管道高频减振装置，包括外套于工业管道8上的导磁瓦7、与导磁瓦7同轴布置的固定环组件以及设置于导磁瓦7与固定环组件之间的减振机构；所述减振机构包括用于对导磁瓦进行减振的磁流变减振组件和金属橡胶减振件；本技术方案的高频减振装置工作频段宽，采用挤压模式下工作的磁流变阻尼器，将液体介质替换为基于无纺布的复合基体磁流变材料，替换了流动工作模式下的液体环境，可以工作于中高频情况下，降低高频硬化效应，阻尼力可调范围宽，响应时间迅速，抗沉降性能好，无需专用密封结构，采用基于无纺布的复合基体磁流变材料，密封结构简单，结构紧凑，可靠性高，能耗较小。
本实施例中，所述固定环组件沿径向方向向内(即向着工业管道圆心方向)凸起形成多个定位柱31，所述磁流变减振组件包括设置于定位柱端部的磁流变基座6以及绕设于定位柱31上的励磁线圈4，所述磁流变基座6设置于定位柱31与导磁瓦7之间。在定位环组件周向方向向内部凸起形成定位柱31，定位柱31端部形成弧状翼缘，励磁线圈4绕设于定位柱31上，弧状翼缘对励磁线圈绕设限位同时还用于配合磁流变基座6的定位安装。
本实施例中，所述导磁瓦7周向方向开设有基座安装槽，所述磁流变基座6沿径向方向截面呈“T”字型结构，磁流变基座端部嵌合安装于基座安装槽内，所述磁流变基座采用磁流变复合材料(采用在无纺布上设置磁流变液或者其余磁流变材料)加工成型。磁流变基座6沿径向方向截面为T型结构，磁流变基座6一端为弧形结构配合弧状翼缘定位安装，磁流变基座6另一端嵌入基座安装槽内，磁流变基座6在磁场作用下，随着导磁瓦与定位柱31的相对移动而受到挤压，耗散振动能量。
本实施例中，所述金属橡胶减振件5布置于定位柱31与导磁瓦7之间，所述金属橡胶减振件沿轴线方向截面呈“T”字型结构。所述导磁瓦7周向方向开设有橡胶安装槽，所述金属橡胶减振件5嵌入于橡胶安装槽内。导磁瓦7为多个结构相同的片状结构，合围在工业管道8上，形成环状结构，沿轴线方向，金属橡胶减振件5截面为T型结构，导磁瓦7上形成有用于安装金属橡胶减振件5的橡胶安装槽，金属橡胶减振件5端部嵌入形成了轴向以及径向方向的减振作用，通过磁流变基座以及励磁线圈的作用，使得减振效果形成径向并联减振以及轴向橡胶减振，其整体减振效果得到极大的提升。
本实施例中，所述定位柱31为多个且多个定位柱31沿固定环组件周向方向均匀布置。定位柱31为多个，为金属橡胶减振件以及磁流变减振组件提供安装位置。
本实施例中，所述磁流变基座6为四个，所述金属橡胶减振件5为四个，磁流变基座和金属橡胶减振件依次间隔布置于定位柱端部。磁流变减振组件以及金属橡胶减振件数量相同且沿导磁瓦7周向方向均匀间隔布置，有效的将振动能量分散，整体结构吸能效果更好，稳定性得到提升。
本实施例中，所述固定环组件包括结构相同的左半定位环3和右半定位环，结构相同的左、右半定位环采用抱箍结构合抱成一个整体，再通过连接处的螺栓2进行固定连接，最后安装在地面上，整体结构简单，拆卸方便，便于更换部件。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种基于磁流变织物的工业管道高频减振装置，其特征在于：包括外套于工业管道上的导磁瓦、与导磁瓦同轴布置的固定环组件以及设置于导磁瓦与固定环组件之间的减振机构；所述减振机构包括用于对导磁瓦进行减振的磁流变减振组件和金属橡胶减振件。
2.根据权利要求1所述的基于磁流变织物的工业管道高频减振装置，其特征在于：所述固定环组件沿径向方向向内凸起形成多个定位柱，所述磁流变减振组件包括设置于定位柱端部的磁流变基座以及绕设于定位柱上的励磁线圈，所述磁流变基座设置于定位柱与导磁瓦之间。
3.根据权利要求2所述的基于磁流变织物的工业管道高频减振装置，其特征在于：所述导磁瓦周向方向开设有基座安装槽，所述磁流变基座沿径向方向截面呈“T”字型结构，磁流变基座端部嵌合安装于基座安装槽内，所述磁流变基座采用磁流变复合材料加工成型。
4.根据权利要求2所述的基于磁流变织物的工业管道高频减振装置，其特征在于：所述金属橡胶减振件布置于定位柱与导磁瓦之间，所述金属橡胶减振件沿轴线方向截面呈“T”字型结构。
5.根据权利要求4所述的基于磁流变织物的工业管道高频减振装置，其特征在于：所述导磁瓦周向方向开设有橡胶安装槽，所述金属橡胶减振件嵌入于橡胶安装槽内。
6.根据权利要求5所述的基于磁流变织物的工业管道高频减振装置，其特征在于：所述定位柱为多个且多个定位柱沿固定环组件周向方向均匀布置。
7.根据权利要求6所述的基于磁流变织物的工业管道高频减振装置，其特征在于：所述磁流变基座为四个，所述金属橡胶减振件为四个，磁流变基座和金属橡胶减振件依次间隔布置于定位柱端部。
8.根据权利要求7所述的基于磁流变织物的工业管道高频减振装置，其特征在于：所述固定环组件包括结构相同的左半定位环和右半定位环。
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