[發(fā)明專利]一種磁性導軌吸振器及其減振方法

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• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111810566A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 陳悅;李敬豪;龐靖;袁昊;邢海波;阮圣奇;吳仲;肖宇煊;陳開峰;邵飛;朱濤;宋勇;任磊;胡中強
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司華東電力試驗研究院;大唐鍋爐壓力容器檢驗中心有限公司
• 主分類號: F16F7/10
• 分類號: F16F7/10;H02K5/24;G06F30/17;G06F17/11;G06F119/14
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

本發(fā)明公開了一種磁性導軌吸振器及其減振方法，吸振器包括支架和兩個相互垂直且固定連接的磁性導軌，所述支架底部固定在電機上，支架上端與兩個磁性導軌的連接節(jié)點固定連接，支撐所述磁性導軌，每個磁性導軌的端部均滑動連接一個質(zhì)量塊，每個所述質(zhì)量塊與兩個磁性導軌的連接節(jié)點之間均連接有一個彈簧，彈簧纏繞在磁性導軌上，質(zhì)量塊為以磁性導軌為中心軸纏繞的線圈，線圈的兩端通過導線連接一個電阻R；本發(fā)明的優(yōu)點在于：將振動產(chǎn)生的能量在電阻R中消耗，從而降低電機的振動能量，實現(xiàn)較好的減振效果。

技術領域

本發(fā)明涉及立式旋轉(zhuǎn)設備的降振技術領域，更具體涉及一種磁性導軌吸振器及其減振方法。

背景技術

目前在工業(yè)生產(chǎn)過程中，出于節(jié)能考慮，經(jīng)常對一些大型電機進行變頻改造，對于立式電機來說，其水平方向支撐剛度較弱；軸系較長，臨界轉(zhuǎn)速一般低于其工頻運行轉(zhuǎn)速。這就造成了在立式電機變頻改造后，設備運行轉(zhuǎn)速經(jīng)常落在了其臨界轉(zhuǎn)速區(qū)間，造成電機上部振動超標。

目前常用的處理臨界振動的方法有兩種：一種是通過動平衡方式降低軸系不平衡量，減小軸系不平衡激振力，來減小臨界轉(zhuǎn)速下的不平衡振動響應，這種方法在一定程度上可以降低臨界轉(zhuǎn)速的振動幅值，但其要求平衡精度非常高才能控制臨界轉(zhuǎn)速下軸系振動幅值達到合格范圍；第二種方法是通過加強電機上部的固定支撐強度，來抑制臨界轉(zhuǎn)速下的振動響應，現(xiàn)場一般采用頂絲硬支撐的方式。但這種方式不好控制各點的支撐強度達到一致，在控制不好的情況下容易造成軸系中心線不一致，不僅不能達到減振效果，反而加劇振動。同時，振動過大時，剛性支撐還可能會造成設備的損壞。

中國專利公開號CN203670596U，公開了一種簡支梁式頻率可調(diào)的動力吸振器，包括基座、步進電機、滑塊、傳動絲杠、金屬梁，基座上開有燕尾槽，滑塊的下端部為燕尾形結(jié)構(gòu)，滑塊的上端部為帶有孔的支撐臂，滑塊的中部為帶有螺紋的通孔，所述的滑塊有兩個，兩個滑塊的下端部安裝在燕尾槽里，金屬梁中部帶有集中質(zhì)量塊，金屬梁的兩端分別穿過兩個滑塊上端部支撐臂的孔，傳動絲杠外壁上對稱設置反向螺紋，傳動絲杠穿過兩個滑塊中部的通孔并與兩個通孔的螺紋相配合，傳動絲杠的第一端連接步進電機。與懸臂式吸振器相比，減少了向外延伸空間的需求。但是該專利吸振器本身結(jié)構(gòu)復雜，器件繁多，易導致吸振器成為新的振源，減振效果不好。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于現(xiàn)有技術立式旋轉(zhuǎn)設備的吸振器減振效果不好的問題。

本發(fā)明通過以下技術手段實現(xiàn)解決上述技術問題的：一種磁性導軌吸振器，包括支架和兩個相互垂直且固定連接的磁性導軌，所述支架底部固定在電機上，支架上端與兩個磁性導軌的連接節(jié)點固定連接，支撐所述磁性導軌，每個導軌的端部均滑動連接一個質(zhì)量塊，每個所述質(zhì)量塊與兩個磁性導軌的連接節(jié)點之間均連接有一個彈簧，質(zhì)量塊為以磁性導軌為中心軸纏繞的線圈，線圈的兩端通過導線連接一個電阻R。

本發(fā)明在吸振器的作用下，由線圈組成的質(zhì)量塊在磁性導軌上同步進行簡諧振動，根據(jù)電磁感應原理，線圈切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，線圈串聯(lián)電阻R，將質(zhì)量塊從電機上吸收振動能量轉(zhuǎn)化為電阻R的發(fā)熱量，將振動產(chǎn)生的能量在電阻R中消耗，從而降低電機的振動能量，實現(xiàn)較好的減振效果。

進一步地，所述彈簧為彈簧阻尼器。

進一步地，所述支架包括四個等長度支撐腿，每個支撐腿的一端均固定在電機上，每個支撐腿的另一端連接在一起并與兩個磁性導軌的連接節(jié)點固定連接，四個支撐腿的一端圍成矩形。

進一步地，所述電機為立式旋轉(zhuǎn)設備的電機。

本發(fā)明還提供一種磁性導軌吸振器的減振方法，所述方法包括：

步驟一：獲取在電機的激振力作用下兩自由度雙阻尼振動系統(tǒng)的振動方程；

步驟二：獲取穩(wěn)定狀態(tài)下受迫振動的復數(shù)方程并求解該復數(shù)方程，根據(jù)該復數(shù)方程的解獲取質(zhì)量塊作用于電機上表面的力；