CN212178231U - 一种管路减振器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管路减振器，包括相互抱合并固定在一起的两个半圆型抱箍，所述的抱箍包括抱箍本体和盖板。所述抱箍本体的内部开设有空腔，所述空腔内填充有阻尼颗粒。所述抱箍本体的侧壁上设有与所述空腔相连通的开口，所述盖板固定在所述开口处并密封所述开口。本实用新型的管路减振器用于套设或缠绕在管道上并通过抱箍与管道紧密连接，抱箍内部填充阻尼颗粒，通过颗粒与颗粒之间的碰撞或者颗粒与抱箍主体壁面的碰撞来消耗能量，能够有效地减少管路的振动，降低管路因振动产生的噪声，还可以对管道进行支撑并限制管道位移。本实用新型结构简单，安装方便，可靠性高，阻尼颗粒体积小，价格低廉，减振性能优越。

Description

一种管路减振器

技术领域

本实用新型涉及管路减振技术领域，特别涉及一种管路减振器。

背景技术

管道是指用管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体、固体颗粒的流体装置。一般落体经过压缩机、水泵增压之后，从管道高压处流向低压处。管道的用途十分广泛，主要用在给水、排水、供热和各种工业装置。

管路中的振动以及噪声是由外界机械干扰或者流体压力所造成的。比如水泵当中的流量脉动带来的管道内流体的压力。管道中阀门的启动关闭以及水流在管路中的转弯造成的流体压力以及流量的变化都会使管道产生激励，引起管道的振动。管道以及支架和连接的设备构成了复杂的机械结构，如果发生了激励，便会产生振动。一般情况之下，当水泵机组设计不当，不平衡的惯性力引起振动进而引发管道与设备之间发生共振，水泵电机地等设备的振动直接的传递到管道上，引起管道的振动。当泵源发生流量脉动，使得管道中压力在平均值之间上下波动，就是发生的所谓压力脉动，包括管道内部管流脉动、液击振动等。一般来说压力脉动主要发生管道中的弯曲部件，产生激励力刺激管道振动。

现有管道振动的控制方式有主动振动控制以及被动振动控制，工程中最为常用的是被动振动控制。被动振动控制常用方法提高支承刚度。在实际应用中，合理布置管路减振器是管道系统设计中比较困难，遇到局部管道振动较大的情况下，由于安装位置有限，加支承会显得比较困难，并且增加支承会对周围的管路产生耦合，扩散振动源。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种安装方便且减振效果佳的管路减振器，该管路减振器能够有效地减少管路的振动，降低管路因振动产生的噪声。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种管路减振器，包括相互抱合并固定在一起的两个半圆型抱箍，所述的抱箍包括抱箍本体和盖板，所述抱箍本体的内部开设有空腔，所述空腔内填充有阻尼颗粒，所述抱箍本体的侧壁上设有与所述空腔相连通的开口，所述盖板固定在所述开口处并密封所述开口。

进一步地，所述抱箍本体的两端部分别固设有接耳，所述的接耳上开设有螺栓孔，两个抱箍之间通过螺栓固定连接。

进一步地，所述抱箍本体在开口一侧的壁面上开设有若干螺纹孔，所述盖板相对应的位置上开设有若干通孔，所述盖板通过若干螺栓固定在所述抱箍本体的侧壁上。

优选地，所述盖板的厚度为1～10mm。

进一步地，所述阻尼颗粒在所述抱箍本体空腔内的填充率为20％～100％。

进一步地，所述的阻尼颗粒为铁基颗粒、铝基颗粒、镍基颗粒、钨基颗粒、铬基颗粒、钠基颗粒、镁基颗粒、锰基颗粒、钙基颗粒、铜基颗粒、锌基颗粒、钪基颗粒、钛基颗粒、玻璃颗粒、氧化物陶瓷颗粒、碳化物陶瓷颗粒、玻璃陶瓷颗粒中的一种或由上述颗粒混合制成的多元混基颗粒。

进一步地，所述的阻尼颗粒为直径为0.001～20mm的球体或长短轴长度均为0.001～20mm的椭球体或边长为0.001～20mm规则的多面体或边长为0.001～20mm的不规则多面体。

进一步地，所述阻尼颗粒的表面摩擦因子为0.01～0.99，表面恢复系数为0.01～1，密度为0.1～30g/cm3。

进一步地，为了更好地实现管道的支撑和减振，还包括一至多个弹性支撑，管路减振器其中一侧的安装管道上安装所述弹性支撑，或管路减振器两侧的安装管道上分别安装所述弹性支撑。

进一步地，所述阻尼颗粒的半径r应满足如下关系式：

其中，μ为阻尼颗粒与抱箍本体内表面之间的摩擦系数，ρ为阻尼颗粒的密度，d₁为管路减振器的内径，d₂径管路减振器的外径，D为管路减振器的厚度值，R为安装管道的直径，ω为一阶级固有频率，K₁为阻尼颗粒刚度系数。

本实用新型具有如下有益效果：提供一种管路减振器，该管路减振器用于套设或缠绕在管道上并通过抱箍与管道紧密连接，抱箍内部填充阻尼颗粒，通过颗粒与颗粒之间的碰撞或者颗粒与抱箍主体壁面的碰撞来消耗能量，能够有效地减少管路的振动，降低管路因振动产生的噪声，还可以对管道进行支撑并限制管道位移。本实用新型结构简单，安装方便，可靠性高，阻尼颗粒体积小，价格低廉，减振性能优越。

附图说明

图1为实施例一的管路减振器的立体结构示意图。

图2为抱箍的立体结构示意图。

图3为抱箍本体的立体结构示意图。

图4为实施例一的管路减振器在直管上的安装示意图。

图5为实施例一的管路减振器在弯管上的安装示意图。

图6为实施例二的管路减振器的结构示意图。

图7为实施例二的管路减振器的第一种安装形态示意图。

图8为实施例二的管路减振器的第二种安装形态示意图。

图9为实施例二的管路减振器的第三种安装形态示意图。

图10为实施例二的管路减振器的第四种安装形态示意图。

图11为实施例二的管路减振器的第五种安装形态示意图。

图12为安装管道减振器和没有安装管道减振器时的减振效果对比图。

主要组件符号说明：100、管道减振器；1、抱箍；10、阻尼颗粒；11、抱箍本体；110、空腔；111、螺纹孔；12、盖板；13、接耳；2、弹性支撑；200、直管道；300、弯管道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

实施例一

如图1-3所示，管路减振器100包括相互抱合并固定在一起的两个半圆型抱箍1，抱箍1包括抱箍本体11和盖板12，抱箍本体11的内部开设有空腔110，空腔110内填充有阻尼颗粒10。抱箍本体11的侧壁上设有与空腔110相连通的开口，盖板12固定在开口处并密封开口，盖板12的厚度为5mm。抱箍本体11的两端部分别固设有接耳13，接耳13上开设有螺栓孔，两个抱箍13之间通过螺栓14固定连接。抱箍本体11在开口一侧的壁面上开设有若干螺纹孔111，盖板12相对应的位置上开设有若干通孔，盖板12通过若干螺栓14固定在抱箍本体11的侧壁上。

阻尼颗粒10在抱箍本体11的空腔110内的填充率为20％～100％，阻尼颗粒10为铁基颗粒、铝基颗粒、镍基颗粒、钨基颗粒、铬基颗粒、钠基颗粒、镁基颗粒、锰基颗粒、钙基颗粒、铜基颗粒、锌基颗粒、钪基颗粒、钛基颗粒、玻璃颗粒、氧化物陶瓷颗粒、碳化物陶瓷颗粒、玻璃陶瓷颗粒中的一种或由上述颗粒混合制成的多元混基颗粒。

阻尼颗粒10为直径为0.001～20mm的球体或长短轴长度均为0.001～20mm的椭球体或边长为0.001～20mm规则的多面体或边长为0.001～20mm的不规则多面体。阻尼颗粒10的表面摩擦因子为0.01～0.99，表面恢复系数为0.01～1，密度为0.1～30g/cm3。

阻尼颗粒10的半径r应满足如下关系式：

其中，μ为阻尼颗粒与抱箍本体11内表面之间的摩擦系数，ρ为阻尼颗粒10的密度，d₁为管路减振器的内径，d₂径管路减振器的外径，D为管路减振器的厚度值，R为安装管道的直径，ω为一阶级固有频率，K₁为阻尼颗粒10的刚度系数。

如图4所示为本实施例的管路减振器100在直管道200上的安装示意图。复数个半圆型抱箍1安装在直管道中形成若干个管路减振器100，多个管路减振器100的减振效果可以大大提高，效果显著。这种安装方式可以适用于解决电动机振动导致的管道振动或泵体振动导致的管道振动等，管路减振器100可以安装在管道中振动处较为大处。弹性阻尼具有吸收振动和隔声的作用，从而使得管路的振动因阻尼作用而得到衰减，从而减少空气噪声的辐射。

如图5所示为本实施例的管路减振器100在弯管道300上的安装示意图。复数个半圆型抱箍1安装在直管道中形成若干个管路减振器100，这种安装方式可以适用于解决电机水泵等机械设备或者管道中水流的脉动产生传递的振动。一般情况下由于液体在弯曲管道中窜流，便会产生激励，于是便引起了管道的振动，通过在弯曲的管道中用螺栓螺母安装抱箍减振器，里面填充的颗粒阻尼通过自身之间以及与腔体发生碰撞从而消耗能量来抑制振动。

实施例二

如图6所示，本实施例与实施例一的区别仅在于：管路减振器100还包括一至多个用于支撑管道的弹性支撑2。管路减振器100其中一侧的安装管道上安装一至多个弹性支撑2，或管路减振器100两侧的安装管道上分别安装弹性支撑2。本实施例的其余部分结构均与实施例一相同。

如图7所示为本实施例的管路减振器的第一种安装形态示意图。在靠近墙400的一侧增加弹性支撑2，在管路的另外一端安装管路减振器100。不同管道厚度对频率有着不同的影响。随着支架厚度的增加管道的频率将会升高，并且随着厚度的增加，频率增加的速度较快。由此，可以在支架的选择中，从其经济性以及安全性两个方面对支架进行更加合理的选择。

安装管路减振器100时，可以先用千斤顶等设备将管路支撑到一定高度，之后将弹性支撑2安装进去，弹性支撑2的上端可以采用方型钢板，用来增加接触面积，中间的柱子可以采用镀锌钢管，镀锌钢管的尺寸可以根据现场实际情况来选定，之后底部增加橡胶垫，橡胶垫的厚度尽量多，但并不是越多越好，可以运用铁锤等工具将橡胶垫打进去，充分使得橡胶垫受力，发挥橡胶天然减振隔振优势。最后将千斤顶支撑卸掉，然后安装管路减振器100。

如图8所示为本实施例的管路减振器的第二种安装形态示意图。在靠近墙体的一侧安装一至多个管路减振器100，在另外一侧安装一至多个弹性支撑2。通过多个管路减振器100以及多个弹性支撑2大大降低了管路本身的振动。从管道支撑的阻尼和支撑厚度两个方面对管道进行模态分析，管道固有频率随着管道支撑的刚度增加而增加。管道材料由铸铁到钢，固有频率会升高但是变化不大。采取橡胶垫板的时候，增加了结构阻尼，使管路的振动得到衰减，起到了更好的减振作用。

如图9所示为本实施例的管路减振器的第三种安装形态示意图。在靠近墙体一侧的管道上安装弹性支撑2，远离墙体的一侧安装管路减振器100。

如图10所示为本实施例的管路减振器的第四种安装形态示意图。在靠近墙体一侧的管道上安装管路减振器100，远离墙体的一侧安装弹性支撑2。

如图11所示为本实施例的管路减振器的第五种安装形态示意图。在靠近墙体一侧的管道上安装弹性支撑2，中间位置安装管路减振器100，远离墙体的一侧安装弹性支撑2。

如图12所示为本实施例的减振效果图，安装完成管路减振器100后，对管道和墙体进行振动测试，得到减振前后的振动频谱曲线。图中的虚线代表的是没有安装管路减振器100时候管路的振动情况，实线代表的是安装管路减振器100时候管路的振动情况，通过图形可以直观的看出安装管路减振器100之后管路的振动大大降低。

所以，可见本实用新型的管道减振器可有效的减小轴向和径向低频振动。利用阻尼粒子耐高温、可靠性高、体积小等优点，可以有效的解决除隔振引起的高频驻波问题，有着良好的减振作用。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种管路减振器，其特征在于：包括相互抱合并固定在一起的两个半圆型抱箍，所述的抱箍包括抱箍本体和盖板，所述抱箍本体的内部开设有空腔，所述空腔内填充有阻尼颗粒，所述抱箍本体的侧壁上设有与所述空腔相连通的开口，所述盖板固定在所述开口处并密封所述开口。

2.如权利要求1所述的一种管路减振器，其特征在于：所述抱箍本体的两端部分别固设有接耳，所述的接耳上开设有螺栓孔，两个抱箍之间通过螺栓固定连接。

3.如权利要求1所述的一种管路减振器，其特征在于：所述抱箍本体在开口一侧的壁面上开设有若干螺纹孔，所述盖板相对应的位置上开设有若干通孔，所述盖板通过若干螺栓固定在所述抱箍本体的侧壁上。

4.如权利要求3所述的一种管路减振器，其特征在于：所述盖板的厚度为1～10mm。

5.如权利要求1所述的一种管路减振器，其特征在于：所述阻尼颗粒在所述抱箍本体空腔内的填充率为20％～100％。

6.如权利要求1所述的一种管路减振器，其特征在于：所述的阻尼颗粒为铁基颗粒、铝基颗粒、镍基颗粒、钨基颗粒、铬基颗粒、钠基颗粒、镁基颗粒、锰基颗粒、钙基颗粒、铜基颗粒、锌基颗粒、钪基颗粒、钛基颗粒、玻璃颗粒、氧化物陶瓷颗粒、碳化物陶瓷颗粒、玻璃陶瓷颗粒中的一种或由上述颗粒混合制成的多元混基颗粒。

7.如权利要求1所述的一种管路减振器，其特征在于：所述的阻尼颗粒为直径为0.001～20mm的球体或长短轴长度均为0.001～20mm的椭球体或边长为0.001～20mm规则的多面体或边长为0.001～20mm的不规则多面体。

8.如权利要求1所述的一种管路减振器，其特征在于：所述阻尼颗粒的表面摩擦因子为0.01～0.99，表面恢复系数为0.01～1，密度为0.1～30g/cm3。

9.如权利要求1所述的一种管路减振器，其特征在于：还包括一至多个弹性支撑，管路减振器其中一侧的安装管道上安装所述弹性支撑，或管路减振器两侧的安装管道上分别安装所述弹性支撑。

10.如权利要求1所述的一种管路减振器，其特征在于，所述阻尼颗粒的半径r应满足如下关系式：

其中，μ为阻尼颗粒与抱箍本体内表面之间的摩擦系数，ρ为阻尼颗粒的密度，d₁为管路减振器的内径，d₂径管路减振器的外径，D为管路减振器的厚度值，R为安装管道的直径，ω为一阶级固有频率，K₁为阻尼颗粒刚度系数。

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