一種三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器，包括導(dǎo)桿、中間螺母、上端螺母、下端彈簧、上端彈簧、下端固定質(zhì)量塊、上端固定質(zhì)量塊以及多個(gè)調(diào)頻質(zhì)量塊；上述零件之間的連接關(guān)系為：導(dǎo)桿上依次套裝下端固定質(zhì)量塊、調(diào)頻質(zhì)量塊和上端固定質(zhì)量塊，中間螺母配合下端彈簧以及上端螺母配合上端彈簧將下端固定質(zhì)量塊、多個(gè)調(diào)頻質(zhì)量塊和上端固定質(zhì)量塊通過預(yù)緊力固定在導(dǎo)桿上。本發(fā)明三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器通過將導(dǎo)桿和上、下端固定質(zhì)量塊裝配在一起，使得沿導(dǎo)桿徑向任意方向均具有一致的吸振頻率，保證本發(fā)明具有三向一致的吸振性能。
【專利說明】一種三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于振動(dòng)噪聲控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器。
【背景技術(shù)】
[0002]艦艇設(shè)備(如各型風(fēng)機(jī)、水泵、油泵等)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于偏心產(chǎn)生的慣性力會(huì)在設(shè)備機(jī)腳產(chǎn)生振動(dòng)。機(jī)腳振動(dòng)的三個(gè)正交分量往往在同一個(gè)量級(jí)，甚至可能基本一致，但是在對(duì)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試前，難以確定機(jī)腳振動(dòng)的主要方向。因此，客觀上需要一種能抑制三個(gè)方向振動(dòng)的吸振器。目前，國內(nèi)的吸振器只具有一個(gè)或兩個(gè)方向吸振的功能，無法滿足三向吸振的需求。
[0003]與此同時(shí)，由于艦艇上大多數(shù)的設(shè)備均以某一個(gè)或幾個(gè)固定頻率運(yùn)轉(zhuǎn)，振動(dòng)能量集中于線譜峰值，因此需要?jiǎng)恿ξ衿骶哂姓{(diào)頻功能，能夠顯著降低甚至消除線譜峰值，從而提高艦艇的隱身性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器，其可抑制艦艇設(shè)備三個(gè)方向振動(dòng)、有效抑制艦艇設(shè)備線譜峰值。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器，包括導(dǎo)桿、中間螺母、上端螺母、下端彈簧、上端彈簧、下端固定質(zhì)量塊、上端固定質(zhì)量塊以及兩個(gè)以上的調(diào)頻質(zhì)量塊；
[0007]上述零件之間的連接關(guān)系為:導(dǎo)桿上依次套裝下端固定質(zhì)量塊、調(diào)頻質(zhì)量塊和上端固定質(zhì)量塊，中間螺母配合下端彈簧以及上端螺母配合上端彈簧將下端固定質(zhì)量塊、多個(gè)調(diào)頻質(zhì)量塊和上端固定質(zhì)量塊通過預(yù)緊力固定在導(dǎo)桿上。
[0008]進(jìn)一步地，本發(fā)明所述下端固定質(zhì)量塊上設(shè)有凹槽，所述下端彈簧部分位于該凹槽內(nèi)；所述上端固定質(zhì)量塊上設(shè)有凹槽，所述上端彈簧部分位于該凹槽內(nèi)。
[0009]進(jìn)一步地，本發(fā)明包括四個(gè)定位套環(huán)，所述定位套環(huán)的外圓周面為圓錐面；四個(gè)定位套環(huán)分別在下端彈簧與中間螺母之間、下端彈簧與下端固定質(zhì)量塊之間、上端彈簧與上端螺母之間以及上端彈簧與上端固定質(zhì)量塊之間各設(shè)一個(gè)。
[0010]進(jìn)一步地，本發(fā)明導(dǎo)桿上非螺紋部分表面鍍有鉻。
[0011]有益效果
[0012]第一、本發(fā)明三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器通過將導(dǎo)桿和上、下端固定質(zhì)量塊裝配在一起，使得沿導(dǎo)桿徑向任意方向均具有一致的吸振頻率，保證本發(fā)明具有很好的吸振性能。
[0013]第二、本發(fā)明通過調(diào)整中間螺母和上端螺母的位置，將上、下端固定質(zhì)量塊固定在導(dǎo)桿的不同位置，使本發(fā)明在導(dǎo)桿徑向具有調(diào)頻功能；本發(fā)明通過調(diào)整調(diào)頻質(zhì)量塊的數(shù)量，使本發(fā)明在導(dǎo)桿軸向具有調(diào)頻功能。軸向和徑向調(diào)頻功能形成了本發(fā)明三向可精確調(diào)頻吸振的特性，可有效抑制艦艇設(shè)備線譜峰值。
[0014]第三、本發(fā)明將各零件安裝在導(dǎo)桿上，其結(jié)構(gòu)緊湊、安裝空間需求小；同時(shí)采用雙螺母鎖緊方式不僅安裝方式簡(jiǎn)單、拆裝方便，而且具有防松功能，可靠性高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1本發(fā)明一種三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器主剖視圖。
[0016]圖2調(diào)頻質(zhì)量塊數(shù)量與三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器軸向固有頻率關(guān)系示意圖。
[0017]圖3質(zhì)量塊位置與二向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器徑向固有頻率關(guān)系不意圖；
[0018]其中，1-導(dǎo)桿，2-墊片，3-下端螺母，4-中間螺母，5-定位套環(huán)，6_下端彈簧，7_下端固定質(zhì)量塊，8-調(diào)頻質(zhì)量塊，9-上端固定質(zhì)量塊，10-上端彈簧，11-上端螺母。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0020]實(shí)施例1，如圖1所示，本發(fā)明三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器，主要包括導(dǎo)桿、中間螺母4、上端螺母11、下端彈簧6、上端彈簧10、下端固定質(zhì)量塊7、上端固定質(zhì)量塊9以及兩個(gè)以上的調(diào)頻質(zhì)量塊8。
[0021]上述零件之間的連接關(guān)系為:導(dǎo)桿I上依次套裝下端固定質(zhì)量塊7、調(diào)頻質(zhì)量塊8和上端固定質(zhì)量塊9，中間螺母4配合下端彈簧6以及上端螺母11配合上端彈簧10將下端固定質(zhì)量塊7、多個(gè)調(diào)頻質(zhì)量塊8和上端固定質(zhì)量塊9通過預(yù)緊力固定在導(dǎo)桿I上。
[0022]本發(fā)明三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器調(diào)頻原理如下:
[0023]軸向調(diào)頻原理:依據(jù)軸向頻率方程(k為彈簧剛度,m為質(zhì)量塊質(zhì)量)知，
當(dāng)彈簧不變時(shí)，k不變；調(diào)頻質(zhì)量塊個(gè)數(shù)的增減時(shí)，質(zhì)量m改變，從而改變頻率。當(dāng)單個(gè)調(diào)頻質(zhì)量塊很薄時(shí)，可使質(zhì)量m以很小的步長(zhǎng)調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)軸向精確調(diào)頻。
[0024]徑向調(diào)頻原理:依據(jù)徑向簡(jiǎn)化頻率方程ωτ =φΕΙ/(mL3) (E為材料彈性模量，I為
導(dǎo)桿截面慣性矩，m為質(zhì)量塊質(zhì)量，L為質(zhì)量塊質(zhì)心距離導(dǎo)桿固定端的距離)知，材料已選定時(shí)，參數(shù)E不變；導(dǎo)桿不變時(shí)，參數(shù)I不變；當(dāng)完成軸向調(diào)頻時(shí)，調(diào)頻質(zhì)量塊個(gè)數(shù)已選定，質(zhì)量m不變；由于螺母可固定在螺紋的任意位置，質(zhì)量塊與導(dǎo)桿固定端的距離L可調(diào)節(jié)，從而改變頻率。由于螺紋的螺距很小，參數(shù)L可以很小的步長(zhǎng)調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)徑向精確調(diào)頻。
[0025]為了降低彈簧的安裝高度，使得本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，減少對(duì)設(shè)備機(jī)腳安裝空間的需求；在下端固定質(zhì)量塊7上設(shè)有凹槽，所述下端彈簧6的部分位于該凹槽內(nèi)，所述上端固定質(zhì)量塊9上設(shè)有凹槽，所述上端彈簧10的部分位于該凹槽內(nèi)，這樣可以很好的減小對(duì)設(shè)備機(jī)腳安裝空間的需求。
[0026]本發(fā)明彈簧與螺母直接接觸，若彈簧的內(nèi)徑大于導(dǎo)桿直徑，則彈簧在受到擠壓的過程中，可能發(fā)生偏斜，同理在彈簧與固定質(zhì)量塊直接接觸時(shí)也存在同樣的問題；因此本發(fā)明進(jìn)一步包括四個(gè)定位套環(huán)4，所述定位套環(huán)4的外圓周面為圓錐面；四個(gè)定位套環(huán)4分別在下端彈簧6與中間螺母4之間、下端彈簧6與下端固定質(zhì)量塊7之間、上端彈簧10與上端螺母11之間以及上端彈簧10與上端固定質(zhì)量塊9之間各設(shè)一個(gè)；這樣在使用不同內(nèi)徑的彈簧時(shí)，可以保持彈簧軸線與導(dǎo)桿軸線對(duì)中。
[0027]本發(fā)明導(dǎo)桿I為圓柱狀結(jié)構(gòu)，這樣保證了沿導(dǎo)桿徑向任意方向均具有一致的剛度；同時(shí)導(dǎo)桿頂端有平口，便于安裝和拆卸。[0028]本發(fā)明吸振器還進(jìn)一步包括下端螺母3和墊片2，下端螺母3和墊片2分別套接于導(dǎo)桿I的最下端，用于將所述導(dǎo)桿I固定在所需減振設(shè)備的機(jī)腳上。本實(shí)施例在導(dǎo)桿I上設(shè)有三段螺紋，下部螺紋用于固定下端螺母3和墊片2，中部螺紋用于固定中間螺母4，上部螺紋用于固定上端螺母11，其中在位于下部和中部螺紋之間的非螺紋部分的直徑略小于螺紋內(nèi)徑，這樣便于中間螺母擰入。本實(shí)施例中間螺母、上端螺母和下端螺母皆為兩個(gè)螺母組成的雙螺母鎖緊結(jié)構(gòu)，在三段螺紋上均采用雙螺母固定方式，既能防松功又方便拆裝。
[0029]本發(fā)明上端固定質(zhì)量塊9和下端固定質(zhì)量塊7為圓柱狀結(jié)構(gòu)，中心有通孔，可保證沿導(dǎo)桿I徑向任意方向具有一致的質(zhì)量分布。
[0030]本發(fā)明調(diào)頻質(zhì)量塊8為圓柱片狀結(jié)構(gòu)，中心有通孔，使用時(shí)將多片調(diào)頻質(zhì)量塊8堆疊在一起，薄片的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需求增減。
[0031]具體裝配步驟如下:
[0032]a.將中間螺母從導(dǎo)桿下部擰入到導(dǎo)桿中部螺紋上；
[0033]b.將定位套環(huán)、下端彈簧、定位套環(huán)、下端固定質(zhì)量塊、選定數(shù)量的調(diào)頻質(zhì)量塊依次從導(dǎo)桿上部裝配在導(dǎo)桿上；
[0034]c.再將上端固定質(zhì)量塊、定位套環(huán)、上端彈簧、定位套環(huán)依次從導(dǎo)桿上部裝配在導(dǎo)桿上;
[0035]d.將上端螺母從導(dǎo)桿上部擰入到導(dǎo)桿上部螺紋上；
[0036]e.調(diào)整質(zhì)量塊到設(shè)定位置，并擰緊中間螺母和上端螺母；
[0037]f.將下端螺母和墊片依次從導(dǎo)桿下部擰入到導(dǎo)桿下部螺紋上；
[0038]g.按設(shè)計(jì)深度將導(dǎo)桿擰入設(shè)備機(jī)腳，擰緊導(dǎo)桿下端螺母。
[0039]使用方法如下:
[0040]首先，根據(jù)彈簧的剛度和設(shè)計(jì)的吸振頻率，計(jì)算調(diào)頻質(zhì)量塊數(shù)量與三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器軸向固有頻率關(guān)系，得到三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器的軸向調(diào)頻規(guī)律圖，如圖2所示；
[0041]其次，分別將質(zhì)量塊布置在導(dǎo)桿的不同位置，計(jì)算質(zhì)量塊位置與三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器徑向固有頻率關(guān)系，得到三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器的徑向調(diào)頻規(guī)律圖，如圖3所示。
[0042]然后，根據(jù)三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器的軸向與徑向調(diào)頻規(guī)律、目標(biāo)吸振頻率來確定調(diào)頻質(zhì)量塊的數(shù)量和質(zhì)量塊在導(dǎo)桿上的位置。
[0043]最后，將三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器裝配在機(jī)腳上，實(shí)測(cè)三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器三向固有頻率，若有一定誤差，可進(jìn)一步微調(diào)調(diào)頻質(zhì)量塊的數(shù)量和質(zhì)量塊在導(dǎo)桿上的位置，實(shí)現(xiàn)精確調(diào)頻。
[0044]通過在實(shí)艇的輔凝水泵機(jī)腳安裝4個(gè)三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器的測(cè)試表明:本發(fā)明安裝前后，設(shè)備的機(jī)腳、基座、管口的三向振動(dòng)強(qiáng)線譜峰值最小為7dB，最大達(dá)到20dB，吸振效果顯著。
[0045]實(shí)施例2，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，將導(dǎo)桿I上非螺紋部分表面鍍鉻，提高表面硬度和光潔度，從而降低質(zhì)量塊與導(dǎo)桿I的摩擦力并減少導(dǎo)桿I的磨損；將本發(fā)明所有的零件選擇抗腐蝕不銹鋼材料，可耐高低溫、油污、輻照、腐蝕，從而提高環(huán)境適應(yīng)性。
[0046]實(shí)施例3，在實(shí)施例1或2的基礎(chǔ)上可將螺母鎖緊方式改為開槽螺母配合開口銷，從而在實(shí)現(xiàn)防松功能的同時(shí)又能降低原螺母的高度，使得導(dǎo)桿I縮短，減少了本發(fā)明的安裝空間需求。
【權(quán)利要求】
1.一種三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器，其特征在于，包括導(dǎo)桿(I)、中間螺母(4)、上端螺母(11)、下端彈簧(6)、上端彈簧(10)、下端固定質(zhì)量塊(7)、上端固定質(zhì)量塊(9)以及兩個(gè)以上的調(diào)頻質(zhì)量塊(8)； 上述零件之間的連接關(guān)系為:導(dǎo)桿(I)上依次套裝下端固定質(zhì)量塊(7)、調(diào)頻質(zhì)量塊(8)和上端固定質(zhì)量塊(9)，中間螺母(4)配合下端彈簧(6)以及上端螺母(11)配合上端彈簧(10)將下端固定質(zhì)量塊(7)、多個(gè)調(diào)頻質(zhì)量塊(8)和上端固定質(zhì)量塊(9)通過預(yù)緊力固定在導(dǎo)桿(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器，其特征在于，所述下端固定質(zhì)量塊(7)上設(shè)有凹槽，所述下端彈簧(6)部分位于該凹槽內(nèi)；所述上端固定質(zhì)量塊(9)上設(shè)有凹槽，所述上端彈簧(10)部分位于該凹槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器，其特征在于，所述吸振器還包括四個(gè)定位套環(huán)(4)，所述定位套環(huán)(4)的外圓周面為圓錐面；四個(gè)定位套環(huán)(4)分別在下端彈簧(6)與中間螺母(4)之間、下端彈簧(6)與下端固定質(zhì)量塊(7)之間、上端彈簧(10)與上端螺母(11)之間以及上端彈簧(10)與上端固定質(zhì)量塊(9)之間各設(shè)一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器，其特征在于，所述導(dǎo)桿(I)為圓柱狀結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器，其特征在于，所述上端固定質(zhì)量塊(9)與下端固定質(zhì)量塊(7)為圓柱狀結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器，其特征在于，所述吸振器還包括下端螺母(3)和墊片(2)，下端螺母(3)和墊片(2)分別套接于導(dǎo)桿(I)的最下端，用于將所述導(dǎo)桿(I)固定在所需減振設(shè)備的機(jī)腳上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器，其特征在于，所述中間螺母(4)和上端螺母(11)通過導(dǎo)桿(I)上的螺紋與導(dǎo)桿(I)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器，其特征在于，所述中間螺母(4)和上端螺母(11)為開槽螺母，其通過開口銷與導(dǎo)桿(I)固定連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述三向可調(diào)頻動(dòng)力吸振器，其特征在于，所述導(dǎo)桿(I)上非螺紋部分表面鍍有鉻。
【文檔編號(hào)】F16F7/00GK103542031SQ201310319323
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】張針粒, 余永豐, 魯民月, 劉記心, 李強(qiáng), 李紅剛, 商超 申請(qǐng)人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七一九研究所