本发明是一种宽频双活塞型粘滞阻尼器,属于管道、设备、桥梁等设备设施的振动控制。
背景技术:
1、在石油、化工、电力等重工业领域,管道系统用于输送流体,如水、油、气、蒸汽等。管道内两相流介质不稳定流动、水锤、介质涡流效应等均容易引起管道振动。管道振动产生疲劳损坏,缩短管道的使用寿命,尤其是小口径管道损坏,容易导致管道焊接接头的疲劳断裂失效、连接法兰密封泄漏、控制阀门元件松动导致控制失灵等,引发灾难性事故。
2、阻尼器通过吸收或转移部分振动能量,有效减少振动幅度,延长管道及其附件的使用寿命,保障系统安全稳定运行。但是,仍然存在以下两种问题:
3、1、从应用效果方面分析:适用频率范围窄(≤30hz),往往对于30hz~1000hz频率范围的管道振动抑制效果不佳;对于管道垂直上下方向的振动抑制效果较好,而对于其他自由度方向的减振效果较差。
4、2、从技术缺陷方面分析:常见结构类型的阻尼器,阻尼液体和活塞之间的剪切接触面积和摩擦面积相对较小,并且剪切接触面积和摩擦面积固定不可调节。
技术实现思路
1、本发明解决该技术问题所采用的技术方案是:一种用于管道减振的宽频双活塞型粘滞阻尼器,该阻尼器包括上板、底板、上缸体、下缸体、防尘罩、卡箍、阻尼调谐板、支架、小活塞以及大活塞。其中,下缸体与底板固定连接,下缸体内有阻尼液;上缸体通过防尘罩与下缸体连接,上缸体与上板固定连接;在上板和底板之间连接有4个支架;在上板的底部设置有圆柱形小活塞、大活塞,小活塞和大活塞的下部外侧镶嵌凹槽盲孔阻尼带,小活塞内部设置有2~6块阻尼调谐板;阻尼带以及阻尼调谐板均浸没在阻尼液内。
2、进一步的,所述小活塞、大活塞形状为空心圆柱形,大、小活塞同轴安装在上板上,小活塞、大活塞的上端开有3个通气孔。
3、进一步的,所述大活塞内壁加工有螺纹,螺纹形状可为三角形、梯形、矩形、锯齿形、圆弧形等,该方式大大增加了阻尼液和大活塞之间的剪切接触面积和摩擦面积,提供更大的阻尼力。
4、进一步的,所述大活塞与小活塞的下部外侧镶嵌有阻尼带,阻尼带上有凹槽盲孔,凹槽盲孔的形状可为六边蜂窝型、光滑圆柱型、圆锥型、圆柱螺纹型、圆台型、球冠型等,相邻两条阻尼带高、低齿形分布并排列呈垛口型,该方式大大增加了阻尼液和活塞之间的剪切接触面积和摩擦面积,提供更大的阻尼力。
5、进一步的,所述2~6块直径不同的阻尼调谐板,阻尼调谐板呈圆柱形,其侧面有螺纹;阻尼调谐板形状有弓形(a型)、圆环-四通形(b型);与阻尼调谐板装配的小活塞内侧有直径大小不同的螺纹,螺纹从安装方向由大依次变小,呈阶梯状排列。通过这种方式,在增加阻尼液和活塞之间的剪切接触面积和摩擦面积的同时,也方便调节剪切接触面积和摩擦面积的大小,从而调节阻尼器阻尼系数的大小。
6、进一步的,所述上缸体、下缸体的外径和壁厚相同,上、下缸体与大、小活塞同轴度分别固定安装在上板与底板上。
7、进一步的,所述上缸体的下部、上缸体的上部各有一个矩形凹槽,卡箍将防尘罩上下两端固定在上缸体、下缸体的凹槽里。
8、近一步的,所述支架将上板和底板固定连接,可保证下缸体与上缸体、大活塞、小活塞同轴。
9、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
10、1.通过本发明的所述的一种宽频双活塞型粘滞阻尼器,采用大、小双活塞结构,大活塞内壁有螺纹,大、小活塞外壁有高、低齿长城垛口性阻尼带,小活塞内有可调节阻尼调谐板,这种结构可大大提高阻尼液和大、小活塞的摩擦面积和剪切面积,从而增大摩擦力和剪切力。
11、2.通过本发明的所述的一种宽频双活塞型粘滞阻尼器,其阻尼调谐板可以根据需要进行拆装以及调节距离,从而调节阻尼液与活塞的摩擦面积和剪切面积大小,从而控制摩擦力和剪切力大小。
12、3.通过本发明的所述的一种宽频双活塞型粘滞阻尼器,小活塞和大活塞能够在下缸体内0~50mm内运动,可以对管道的六个自由度方向振动提供阻尼力,控制管道的振动幅度。
13、4.通过本发明的所述的一种宽频双活塞型粘滞阻尼器,其可以实现1hz~1000hz宽频率范围的管道振动的抑制。
14、5.通过本发明的所述的一种宽频双活塞型粘滞阻尼器,阻尼带以及阻尼调谐板无磨损,强度高,阻尼器运行稳定,使用寿命长。
1.一种用于管道减振的宽频双活塞型粘滞阻尼器,其特征在于:包括上板、底板、上缸体、下缸体、防尘罩、卡箍、阻尼调谐板、支架、小活塞以及大活塞;其中,下缸体与底板固定连接,下缸体内有阻尼液;上缸体通过防尘罩与下缸体连接,上缸体与上板固定连接;在上板和底板之间有支架;在上板的底部设置有小活塞、大活塞,小活塞和大活塞的下部外侧镶嵌阻尼带,小活塞内部设置有2~6块阻尼调谐板;阻尼带以及阻尼调谐板均浸没在阻尼液内;
2.根据权利要求1所述的阻尼器,其特征在于:阻尼带上有凹槽盲孔,凹槽盲孔的形状为六边蜂窝型、光滑圆柱型、圆锥型、圆柱螺纹型、圆台型或球冠型。
3.根据权利要求1所述的阻尼器,其特征在于:相邻两条阻尼带呈高、低齿形排列,排列形状为长城垛口型。
4.根据权利要求1所述的阻尼器,其特征在于:小活塞内部的阻尼调谐板,相邻阻尼调谐板间距为15mm~30mm。
5.根据权利要求1所述的阻尼器,其特征在于:相邻两块弓形阻尼调谐板缺口反向相差180°使用,弓形缺口面积为外圆面积的15%~25%。
6.根据权利要求1所述的阻尼器,其特征在于:圆环-四通形阻尼调谐板成对交错使用,圆环内圆面积与四通形半圆缺口面积相等,为圆环外圆面积的15%~25%。
7.根据权利要求1所述的阻尼器,其特征在于:阻尼调谐板外侧加工有螺纹,与阻尼调谐板装配的小活塞内侧有直径大小不同的螺纹,螺纹从安装方向由大依次变小,呈阶梯状排列。
8.根据权利要求1所述的阻尼器,其特征在于:上缸体、下缸体的外径和壁厚相同,大活塞外径与上、下缸体的内径间隙为20~50mm,上、下缸体与大、小活塞安装同轴度控制在0.5mm内。
9.根据权利要求1所述的阻尼器,其特征在于:上缸体的下部、上缸体的上部各有一个矩形凹槽,卡箍将防尘罩上下两端固定在上缸体、下缸体的凹槽里。
