[發明專利]一種六自由度管路減振器及減振方法

在審

• 申請號: 202111101893.5
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113883353A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 楊鐵軍;吳磊;李新輝;朱明剛;胡文驍
• 申請（專利權）人: 蘇州東菱智能減振降噪技術有限公司
• 主分類號: F16L55/035
• 分類號: F16L55/035;F16L3/10
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李艾

本發明涉及一種六自由度管路減振器及減振方法，包括主動控制單元，主動控制單元包括主動控制器、外殼和控制框架，外殼內設置有容納控制框架的容納空間，控制框架與容納空間的形狀相匹配，容納空間的開口通過側密封板封閉，控制框架上對稱安裝有兩組作動器單元，每組作動器單元包括垂向作動器、橫向作動器和縱向作動器，控制框架對角設置兩三向加速度傳感器，主動控制器安裝于外殼側面，控制系統電連接作動器單元和三向加速度傳感器；管卡組件，管卡組件包括卡箍和托架，托架將卡箍支撐在外殼上。本發明實現管路系統振動隔離的主被動結合、傳感作動一體化且高度集成，同時滿足高低頻振動的控制，提高減振效果。

技術領域

本發明涉及管道設備減振降噪技術領域，尤其是指一種六自由度管路減振器及減振方法。

背景技術

管路系統在各種工業和軍事領域中都有非常重要的應用，尤其是在船舶工業領域，管路系統(如生活用水管路及冷卻用水管路)普遍存在于各類船舶上，發揮著重要的作用。由于管路內的液體存在壓力脈動，容易產生振動，長期的振動容易導致管道發生疲勞損壞容易引起液體泄漏，不但污染環境而且造成經濟財產損失。同時還會向艙內外輻射噪聲，影響居住環境及艦船隱蔽性。

目前采用的普通管道支撐直接用槽鋼對管道進行固定支撐，這種普通管道支撐存在的問題是能量耗散效果不佳，減振效果差且支架易松動。為解決上述問題，現有技術中采用了隔振(如管卡或彈性馬腳支撐)、動力吸振器及在管道表面敷設阻尼材料等。但該種方式中也僅能夠實現某些方向上的某些頻帶的被動減振，無法實現有效減振。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術中管道振動被動控制技術的不足，提供一種六自由度管路減振器及減振方法，實現管路系統振動隔離的主被動結合、傳感作動一體化且高度集成，同時滿足高低頻振動的控制，提高減振效果。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種六自由度管路減振器，包括：

主動控制單元，所述主動控制單元包括主動控制器、外殼和控制框架，所述外殼內設置有容納所述控制框架的容納空間，所述控制框架與所述容納空間的形狀相匹配，所述容納空間的開口通過側密封板封閉，所述控制框架上對稱安裝有兩組作動器單元，每組所述作動器單元包括垂向作動器、橫向作動器和縱向作動器，所述控制框架對角設置兩三向加速度傳感器，所述主動控制器安裝于所述外殼側面，所述控制系統電連接所述作動器單元和三向加速度傳感器；

管卡組件，所述管卡組件包括卡箍和托架，所述托架將所述卡箍支撐在所述外殼上。

在本發明的一個實施例中，所述垂向作動器、橫向作動器和縱向作動器均為模塊化設計，所述控制框架上設置有若干容納槽，所述垂向作動器、橫向作動器和縱向作動器卡設于所述容納槽內。

在本發明的一個實施例中，所述主動控制單元還包括功率放大模塊和信號調理模塊，所述功率放大模塊和信號調理模塊中心對稱嵌設于所述控制框架內，所述控制系統電連接所述功率放大模塊和信號調理模塊。

在本發明的一個實施例中，所述主動控制器包括解耦濾波器、耦合濾波器和自適應反饋控制器，所述解耦濾波器接收所述三向加速度傳感器的信號，所述耦合濾波器輸出所述作動器單元的驅動信號，所述自適應反饋控制器根據解耦濾波器的輸入控制耦合濾波器的輸出。

在本發明的一個實施例中，所述垂向作動器、橫向作動器和縱向作動器均為慣性式作動器。

在本發明的一個實施例中，所述外殼為電磁屏蔽外殼。

在本發明的一個實施例中，所述卡箍包括兩個半圓形管箍，所述管箍兩端向外彎折有第一連接頭，所述托架為U型，所述托架兩端向外彎折有第二連接頭，所述第一連接頭與第二連接頭之間通過螺栓鎖固。

在本發明的一個實施例中，所述卡箍內設置有橡膠阻尼圈，所述橡膠阻尼圈均勻向內突出有若干凸楞，所述外殼的安裝面固定連接有橡膠隔振器。