CN219809327U - 一种紧凑型质量调谐减振装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了振动技术领域中的一种紧凑型质量调谐减振装置，主要由质量环、悬吊弹簧、盖板、托板组成，其特征在于：所述质量环上部沿圆周方向均匀设置数个悬吊弹簧，每个悬吊弹簧顶部均设置一个盖板，所述盖板焊接在高耸直立设备外壁；质量环底部沿圆周方向均匀设数个托板，托板焊接在高耸直立设备外壁上。本新型具有减振效果优良、适应性强、结构紧凑、可靠性强、便于安装与维护等特点。
Description
技术领域
本实用新型属于振动控制领域，具体涉及一种质量调谐减振装置，尤其是涉及了在役或新建高耸塔器、烟囱的减振。
背景技术
随着石油化工装置的大型化，高耸直立设备如塔器、烟囱的高径比愈来愈大。高耸直立设备因风载荷作用产生卡门涡街效应，容易造成高耸直立设备的剧烈的横风振动，从而造成设备的强度破坏或疲劳破坏。近年来，因横风振动导致高耸直立设备的损坏案例频发。工程设计时，如通过增加设备的壁厚或者增加侧支撑框架结构，成本太高。近年来，参照高耸结构减振技术，在高耸直立设备上安装调谐质量阻尼器以提高直立设备的等效阻尼比，能实现有效的减振效果，并且经济性较好。
传统的设置高耸直立设备调谐质量阻尼器通常包括悬吊结构、质量环、阻尼结构。悬吊机构通常为钢丝绳，阻尼结构通常为阻尼弹簧或者阻尼杆，阻尼结构水平安装在质量环内壁与设备外壁之间，以上减振装置存在以下局限性：
1)受限于质量环与设备外壁之间的空间，阻尼结构的伸缩量受到限制，很难充分发挥刚度和阻尼特性，从而影响其减振效果。
2)悬吊钢丝绳与阻尼结构，上部没有遮挡，容易遭受外部雨水与灰尘的侵蚀作用。
3)悬吊结构、阻尼器结构分别独立，安装过程复杂，并且装配精度要求较高。
4)如设备存在附塔管线穿过质量环时，容易与水平阻尼结构产生干涉。
实用新型内容
为解决以上问题，本实用新型提供了一种紧凑型质量调谐减振装置，具有减振效果优良、适应性强、结构紧凑、可靠性强、便于安装与维护等特点，以解决现有调谐阻尼器减振方案存在的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种紧凑型质量调谐减振装置，主要由质量环、悬吊弹簧、盖板、托板组成，其特征在于：所述质量环上部沿圆周方向均匀设置数个悬吊弹簧，每个悬吊弹簧顶部均设置一个盖板，所述盖板焊接在高耸直立设备外壁；质量环底部沿圆周方向均匀设数个托板，托板焊接在高耸直立设备外壁上。
本实用新型的紧凑型质量调谐减振装置，其进一步特征在于：所述质量调谐减振器安装在高耸直立设备顶部，悬吊弹簧充当悬吊结构与阻尼结构双重作用。所述减振施装置的质量环与高耸直立设备同心布置并保持一定环形空间，环形空间的距离根据质量环的摆动幅度确定。
本实用新型的紧凑型质量调谐减振装置，其进一步特征在于：所述悬吊弹簧根据减振效果需求，沿质量环圆周均布3～6个。
本实用新型的紧凑型质量调谐减振装置，其进一步特征在于：所述悬吊弹簧为T型钢丝绳结构，T型钢丝绳隔振器自身结构紧凑、可多向隔振并具备高阻尼的特性。所述悬吊弹簧竖向布置，能各方向自由变形，充分发挥其刚度与阻尼特性。
本实用新型的紧凑型质量调谐减振装置，其进一步特征在于：所述悬吊弹簧通过盖板固定在高耸直立设备外壁上。盖板为L型结构，盖板上部焊有加强筋板。盖板宽度稍大于悬吊弹簧宽度与质量环水平摆动幅度之和。
本实用新型的紧凑型质量调谐减振装置，其进一步特征在于：所述悬吊弹簧上部通过压板与螺栓、螺母、平垫圈固定在盖板下表面。质量环由多块环形板采用连接板、螺栓、螺母、平垫圈拼接而成。
本实用新型的紧凑型质量调谐减振装置，其进一步特征在于：在所述质量环底部均布4～6个托板。托板为L型结构，托板底部焊有加强筋板。托板宽度稍大于质量环外直径与质量环摆动幅度之和。
本实用新型的基本原理为：质量环、悬吊弹簧组成质量调谐阻尼设施，其中质量环提供单摆质量，刚度由悬吊弹簧左右摆动的恢复力提供，阻尼也由悬吊弹簧提供。当塔器在风载荷作用发生横风振动时，质量环会发生左右摆动，质量环摆动固有频率与直立设备的固有频率接近时，可产生与直立设备相位相反的振动，从而构成对直立设备的减振力。通过合理优化设计，确定质量环的直径、质量以及悬吊弹簧的刚度、阻尼，达到最佳的减振效果。
采用本实用新型的有益效果是：
1)减振装置安装在直立设备顶部，能有效对直立设备的第一阶振型进行有效的减振作用。
2)悬吊弹簧采用T型钢丝绳隔振器，T型钢丝绳隔振器采用多根钢丝绳缠绕形成，兼具阻尼和刚度的特性，替代传统质量调谐阻尼器中的悬吊机构、弹簧和阻尼元件，较大程度上削减了装置的复杂性，大大减小了安装所需的空间，便于安装和维护。
3)T型钢丝绳隔振器采用不锈钢制造，本身耐腐蚀抗高低温，可满足恶劣的工作环境。
4)T型钢丝绳隔振器可以承受剪切、横滚和拉压三个方向的冲击，对任意方向的振动都能起到有效的减振作用。
5)悬吊弹簧竖向布置，能各方向自由变形，充分发挥其刚度与阻尼特性。
6)质量环与高耸直立设备外壁之间环形空间没有阻碍物，便于附塔管线穿越。
7)减振装置的顶部盖板除了起到固定悬吊弹簧的作用外，还能起到保护悬吊弹簧避免外部雨水与灰尘的侵蚀作用。
8)减振装置的底部托板既能用于质量环安装时临时固定，也可对质量环起保护作用，如悬吊弹簧发生失效，底部托板能承受质量环质量，避免质量环的跌落对直立设备造成损伤。
9)质量环由多块弧形板采用连接板、螺栓、螺母、平垫圈拼接而成，便于安装与维护。
10)悬吊弹簧与质量环、盖板之间均采用螺栓、螺母、平垫圈连接，
便于安装与维护。
紧凑型质量调谐减振装置可用于在役或新建的在役或新建高耸塔器、烟囱的抗风减振。因紧凑型质量调谐减振装置具有结构紧凑特点、减振效果优良、适应性强等特点，特别适合顶部附件较多的高耸直立设备减振。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，但并不限制本实用新型的使用范围。
附图说明
图1为设有紧凑型质量调谐减振装置的高耸直立设备示意图；
图2为本实用新型紧凑型质量调谐减振装置的示意图；
图3为本实用新型紧凑型质量调谐减振装置俯视图；
图4为悬吊弹簧与质量环、盖板的局部安装图；
图5为悬吊弹簧与质量环的局部安装图；
图6为质量环的拼接图。
图中所示附图标记为：1-高耸直立设备，2-减振装置，201-质量环，202-悬吊弹簧，203-盖板，204-托板，205-顶部加强筋板，206-底部加强筋板，207-顶部压板，208-底部压板，209-连接板，210-紧固件。
具体实施方式
下面结合附图1-6对本实用新型作进一步说明。
如附图1所示，本实用新型紧凑型质量调谐减振装置，包括高耸直立设备1、减振装置2，减振装置2安装在直立设备1顶部。
如附图2所示，减振装置2主要由质量环201、悬吊弹簧202、盖板203、托板204组成。其中质量环201与高耸直立设备1同心布置。质量环201上部沿圆周方向均匀设置3～6个悬吊弹簧。每个悬吊弹簧顶部均设置一个盖板203。盖板203焊接在高耸直立设备1外壁。质量环201底部沿圆周方向均匀设置3～6个托板，托板焊接在高耸直立设备1外壁上。
质量环201与高耸直立设备1外壁之间的环形空间根据减振所需的质量环201摆动幅度确定。悬吊弹簧202选用多根不锈钢丝绳缠绕制T型钢丝绳隔振器。
盖板203上部焊有顶部加强筋板205。盖板203宽度稍大于悬吊弹簧宽度与质量环水平摆动幅度之和。
托板204底部焊有底部加强筋板206。托板204为L型结构，托板204宽度稍大于质量环201外直径与质量环201摆动幅度之和。
悬吊弹簧202顶部通过顶部压板207与螺栓、螺母、平垫圈210固定在盖板203底面。
悬吊弹簧202底部通过底部压板208与螺栓、螺母、平垫圈210固定在质量环201上表面。底部压板208为弧形板结构，弧度与质量环201相同，宽度与质量环201厚度相同。
质量环201可由多块环形板采用连接板209、螺栓、螺母、平垫圈210拼接而成。
该减振装置可以适用于含有较多附件的在役或新建高耸塔器的安装。整套装置安装与在役或新建高耸塔器的中上部，具有减小高耸设备横风振动的效果，结构简单，安装便捷，性能好，不需频繁检修和维护。
本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
以上描述为本实用新型的实施例，故均为示例性，并非穷尽性的。不能因此而理解为对本发明的专利范围的限制。在不偏离所说明的实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种紧凑型质量调谐减振装置，主要由质量环、悬吊弹簧、盖板、托板组成，其特征在于：所述质量环上部沿圆周方向均匀设置数个悬吊弹簧，每个悬吊弹簧顶部均设置一个盖板，所述盖板焊接在高耸直立设备外壁；质量环底部沿圆周方向均匀设数个托板，托板焊接在高耸直立设备外壁上。
2.根据权利要求1所述的紧凑型质量调谐减振装置，其特征在于：所述悬吊弹簧根据减振效果需求，沿质量环圆周均布3～6个。
3.根据权利要求1所述的紧凑型质量调谐减振装置，其特征在于：所述悬吊弹簧为T型钢丝绳结构。
4.根据权利要求1所述的紧凑型质量调谐减振装置，其特征在于：所述质量环由多块弧形板采用连接板、螺栓、螺母、平垫圈拼接而成。
5.根据权利要求1所述的紧凑型质量调谐减振装置，其特征在于：所述悬吊弹簧上部通过压板与螺栓、螺母、平垫圈固定在盖板下表面。
6.根据权利要求1所述的紧凑型质量调谐减振装置，其特征在于：在所述质量环底部均布4～6个托板。
7.根据权利要求1所述的紧凑型质量调谐减振装置，其特征在于：所述托板为L型结构，托板底部焊有加强筋板。
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