[發(fā)明專利]一種管道結(jié)構(gòu)多維粘彈性隔減振裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710053776.3
• 申請(qǐng)日: 2017-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN106704761A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐趙東;苗安男;王軍健;黃興淮;王成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): F16L55/02
• 分類號(hào): F16L55/02;F16F15/02;F16F15/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種用于管道結(jié)構(gòu)的被動(dòng)隔減振裝置，尤其是一種多維隔減振裝置。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，國(guó)家對(duì)能源的運(yùn)輸提出更高的要求，管道運(yùn)輸作為一種極其經(jīng)濟(jì)有效的運(yùn)輸方式具有特殊意義。但是，由于水錘和外界激勵(lì)等因素的影響，管道結(jié)構(gòu)容易發(fā)生振動(dòng)，輕則影響管道運(yùn)輸效率，提高運(yùn)輸成本；重則造成生產(chǎn)安全事故，影響人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。如何有效控制管道結(jié)構(gòu)振動(dòng)，減小其動(dòng)力響應(yīng)，是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。當(dāng)前普遍存在的結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制方式主要分為主動(dòng)、半主動(dòng)、被動(dòng)和混合控制，而被動(dòng)控制技術(shù)由于具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可靠等優(yōu)良特性得到廣泛應(yīng)用。

目前對(duì)管道減振的研究大部分是通過減少管道的水錘作用或者改變對(duì)管道的約束，除了應(yīng)用具有局限性外，剛性約束容易對(duì)管道造成損傷及疲勞破壞。另外當(dāng)前廣泛應(yīng)用的橡膠支座隔振只能水平方向隔振，不能進(jìn)行多方向隔振，同時(shí)橡膠支座不能耗能減振，并且普通的橡膠支座抗拉性能較弱，在裝置發(fā)生大變形時(shí)容易拉壞。為提高管道結(jié)構(gòu)的隔振或減振效果，本發(fā)明采用U形彈簧，具有取材方便、加工簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，小振時(shí)其在彈性狀態(tài)下工作，為結(jié)構(gòu)提供足夠的剛度，當(dāng)發(fā)生較大位移時(shí)，部分鋼板進(jìn)入塑性狀態(tài)消耗振動(dòng)能量，并限制結(jié)構(gòu)的水平位移。此外，為提高減振效果，采取高耗散的粘彈性材料和粘滯材料，其性能優(yōu)良、成本低廉，具有良好的耗能特性和經(jīng)濟(jì)性。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種管道結(jié)構(gòu)多維粘彈性隔減振裝置，該裝置不僅具有優(yōu)越的耗能能力，能在多個(gè)方向進(jìn)行隔振和減振，還能夠防止管道位移過大時(shí)粘彈性隔振支座拉壞。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種管道結(jié)構(gòu)多維粘彈性隔減振裝置，由粘彈性隔振支座、粘彈性隔振支座上鋼板、粘彈性隔振支座下鋼板、附加鋼板、U形彈簧、減振器、螺栓、預(yù)壓彈簧組成，在附加鋼板與螺栓上的螺帽之間設(shè)有預(yù)壓彈簧，附加鋼板和粘彈性隔振支座上鋼板由螺栓和預(yù)壓彈簧固定，在附加鋼板與粘彈性隔振支座下鋼板之間連接有多個(gè)U形彈簧和減振器。

其中，粘彈性隔振支座中的粘彈性層較厚，為2-10mm，豎向剛度小，提高隔振效率的同時(shí)能增加其耗能特性；另外，粘彈性隔振支座裝置不僅限于粘彈性支座，也可是鉛芯粘彈性隔振支座或橡膠支座或鉛芯橡膠支座。

其中，減振器對(duì)稱布置于粘彈性隔振支座兩邊，減振器可以為粘彈性阻尼器或者粘滯阻尼器或金屬阻尼器，上下端分別與附加鋼板和粘彈性隔振支座下鋼板通過焊接或螺栓相連接，可以通過調(diào)節(jié)減振器個(gè)數(shù)、大小及形狀改變裝置多方向的隔減振效果。

其中，粘彈性隔振支座的另外兩邊對(duì)稱布置多個(gè)U形彈簧，U形彈簧上下端分別與附加鋼板和粘彈性隔振支座下鋼板通過焊接或螺栓相連接，可以通過調(diào)節(jié)U形彈簧個(gè)數(shù)、大小、厚度及形狀改變裝置多方向的隔減振效果。

其中，粘彈性隔振支座在受壓時(shí)，預(yù)壓彈簧不起作用，受拉時(shí)當(dāng)拉力大于彈簧的預(yù)壓力，附加鋼板與支座上鋼板脫離，有效地防止粘彈性隔振支座拉壞。

其中，粘彈性隔振支座中粘彈性材料和鋼板通過高溫高壓硫化方式牢固粘結(jié)。

有益效果：本發(fā)明隔減振裝置將粘彈性隔振支座、減振器和U形彈簧的優(yōu)點(diǎn)很好的結(jié)合起來，使裝置不僅能水平隔振，而且能豎向隔振，同時(shí)水平向和豎向具有良好的耗能減振作用。此外，由于U形彈簧和預(yù)壓彈簧的限位作用，可以防止隔減振裝置拉壞或者發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的變形。

附圖說明

圖1為本發(fā)明管道結(jié)構(gòu)多維粘彈性隔減振裝置的剖面示意圖；

圖2為本發(fā)明管道結(jié)構(gòu)多維粘彈性隔減振裝置的平面示意圖。

圖3為本發(fā)明管道結(jié)構(gòu)多維粘彈性隔減振裝置的三維組裝示意圖。

圖中有：螺栓1，粘彈性隔振支座2，通孔3，上鋼板4，預(yù)壓彈簧5，附加鋼板6，減振器7，下鋼板8，U形彈簧9。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1～3所示，本發(fā)明的管道結(jié)構(gòu)多維隔減振裝置，核心部分為粘彈性隔振支座2，該粘彈性隔振支座2和粘彈性隔振支座上鋼板4和下鋼板8硫化在一起，粘彈性隔振支座2外側(cè)分別對(duì)稱連接多個(gè)減振器7和U形彈簧9，粘彈性隔振支座上鋼板4和附加鋼板6由螺栓1連接在一起，并且為了防止受拉時(shí)被拉壞，還設(shè)置了預(yù)壓彈簧5。