[發明專利]一種磁流變減振管夾

有效

• 申請號: 201610540161.9
• 申請日: 2016-07-10
• 公開（公告）號: CN105952975B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 聶松林;辛德奎
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: F16L3/10
• 分類號: F16L3/10;F16F15/027
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 沈波

技術領域

本發明涉及一種管路減振裝置，具體涉及一種阻尼力自動調節的減振管夾，適用于液壓傳動、流體輸送的管路系統中，本發明還可推廣到轉子系統振動控制領域中。

背景技術

管路系統是介質傳輸和能量傳送的重要通道，廣泛應用在動力機械、船舶潛艇、航空航天、石油化工、電力系統、污水處理等領域。管路系統是機械設備與基體結構傳遞振動的主要途徑之一。在管路系統中，泵類旋轉機械由于轉子不平衡等原因在運行時會導致管路振動。流體流經管路時，因管路系統中的管徑變化、管路轉彎等因素，以及管路中閥門的開啟、調節與關閉，都會造成管路中流體壓力、流速變化，進而引發管路振動。振動沿著管路系統傳播，并通過管路連接固定裝置將振動傳遞到基體結構。同時，外界振動也會通過管路連接固定裝置將機體結構的振動傳遞到管路系統中。振動的傳播過程中產生的噪聲，減弱了船舶、潛艇的隱蔽性，并且振動會造成管路疲勞和磨損，嚴重時會使管路的連接部位松動、焊縫開裂、緊固件松動、閥門及儀表等附屬設備的損壞，嚴重影響設備和系統安全穩定運行，如果管路內部是易燃易爆或有毒介質，泄漏的后果將不堪設想。

目前，管路減振技術主要包括主動減振技術和被動減振技術。主動控制的主要特點是需要外部能源，減振效果好，但是系統結構復雜、體積大、價格昂貴、可靠性低，在工程中的實際應用較少。被動控制具有結構簡單、穩定性高、價格低廉等優點被廣泛應用。振動的被動控制主要可分為隔振、動力吸振和阻尼減振。工程中常用的管路減振方法有提高動力源的安裝精度、優化管路結構、在管路安裝區域填充阻尼材料、選用彈性管件、加粗管路尺寸、使用阻尼套筒、加裝阻尼器、加裝儲能器、采用調諧質量阻尼器Tunedmassdamper，TMD等方法減小管路系統振，而以上減振措施需要對原管路進行改造和加裝減振裝置，而現場環境復雜多變，限制了減振裝置的安裝，并且如果減振結構參數設計不合理將會造成振動轉移，甚至加劇振動。

管夾是管路系統中的不可或缺的重要元件，用于將管路固定在基體結構上。因此，管夾是振動在管路與基體結構之間傳遞的媒介。由于管路振動主要作用在管夾上，容易造成管夾松動或斷裂，并且由于管路與管夾的相互作用，使得管路疲勞和磨損故障主要集中在管夾附近。為了減小管路振動和降低管路振動對管夾的沖擊，通常在管夾上增加橡膠或塑料泡沫材質的彈性阻尼墊，或者在管夾的固定螺栓上裝配減振彈簧，以上兩種減振方法均屬于被動控制，減振效果并不理想。

磁流變阻尼器是一種優良的半主動控制裝置，具有控制力大，阻尼和剛度可調范圍寬，溫度適應性強，響應速度快，能耗低等優點。將磁流變技術與管夾相結合，并通過智能控制策略加以控制，可以實現在更寬的振動頻率范圍內對管路的振動進行控制。

發明內容

為了克服管路系統中因管路振動造成的管路疲勞磨損、緊固件松動、閥門及儀表等附屬設備的損壞等問題，本發明主要解決的技術問題是提供一種流變減振管夾，該減振管夾能夠根據管路的振動加速度信息調整阻尼力大小，吸收管路振動能量，降低管路振動，減少管路振動引發的噪聲，控制振動在管路系統中傳播，抑制管路與管路中流體介質的流固耦和作用。

本發明采用的技術方案：

一種磁流變減振管夾，該磁流變減振管夾包括上蓋、上蓋板、擋圈銷軸、T型接頭、內管夾、滑塊、磁流變減振器以及嵌入式控制器；所述內管夾分為上下兩部分，內管夾通過內管夾螺釘固定在管路上，內管夾兩側分別設有兩條導軌，滑塊與內管夾的導軌相配合；T型接頭一端采用滑塊螺釘與滑塊固定，另一端通過銷軸與Y型接頭連接；Y型接頭同時設有內螺紋和外螺紋，Y型接頭通過內螺紋固定在活塞桿頂端，鎖緊螺母通過外螺紋固定在Y型接頭的外側，彈簧擋片安裝在鎖緊螺母前端用于固定彈簧，彈簧安裝在彈簧擋片與缸筒蓋前端的凹槽之間；缸筒蓋設有固定孔，通過缸筒螺釘與密封墊一起固定在缸筒的上端，導向環和動密封安裝在缸筒蓋中間相對應的凹槽內，活塞安裝在缸筒內，活塞桿沿缸筒蓋中間圓孔穿過導向環和動密封與Y型接頭配合固定，勵磁線圈纏繞在活塞的線槽內，導線通過活塞桿中間的導線圓孔引出并與嵌入式控制器連接，導線圓孔采用絕緣密封膠進行灌注密封，導向盤通過導向盤螺釘固定在活塞底端；隔膜作為密封元件安裝在缸筒與缸筒底座之間，缸筒底座通過缸筒螺釘固定在缸筒底端，四個磁流變減振器分別對稱安放在外殼內部，外殼的上下兩端分別是上蓋板和底板，固定螺栓穿過上蓋板、外殼后與帶有螺紋孔的底板連接，底板通過焊接或螺紋裝配的方式固定在基座上，上蓋為中空結構，上蓋與上蓋板、外殼共同圍成的空間用于安裝嵌入式控制器，上蓋采用上蓋螺釘與上蓋板進行固定。