本實(shí)用新型涉及管路系統(tǒng)的吸振和隔振裝置領(lǐng)域，具體涉及一種管路系統(tǒng)減振支撐裝置。

背景技術(shù)：

大型復(fù)雜管路系統(tǒng)中由于存在泵、閥門等內(nèi)部激勵(lì)以及基礎(chǔ)或鋪板振動(dòng)等外部激勵(lì)，會(huì)誘發(fā)管路結(jié)構(gòu)及管內(nèi)流體的振動(dòng)，這些管路結(jié)構(gòu)及流體的振動(dòng)還會(huì)相互耦合而產(chǎn)生流固耦合振動(dòng)，使管路系統(tǒng)在輸送流體的同時(shí)，還將振動(dòng)能量沿管壁和管內(nèi)流體傳播到管路系統(tǒng)的各個(gè)位置，造成管路及與之相連的其他元件和精密儀器的破壞，影響管路系統(tǒng)安全和管路動(dòng)力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

在隔振裝置方面，現(xiàn)在比較常用的隔振支撐多是隔振器、隔振墊、硫化夾環(huán)等，這類支撐一般對(duì)中高頻振動(dòng)的隔振效果較好，如果管路振動(dòng)的峰頻率較低，常見隔振支撐的效果較差。

而在吸振器方面，現(xiàn)有技術(shù)中的吸振器一般通過構(gòu)造的彈簧片-質(zhì)量塊構(gòu)成彈簧-質(zhì)量系統(tǒng)對(duì)振動(dòng)進(jìn)行吸收，達(dá)到對(duì)單頻振動(dòng)吸收的效果。如圖1所示，中國專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201420609224.8，授權(quán)公告日為2015年3月11日的實(shí)用新型專利公開了一種可調(diào)頻動(dòng)力吸振器，包括通過螺栓、螺母連接在一起的一對(duì)管道夾持件；其外部均布安裝N個(gè)開槽彈簧片；每個(gè)彈簧片槽上設(shè)置有可移動(dòng)的質(zhì)量塊，達(dá)到可調(diào)吸收振動(dòng)頻率的功能。雖然該實(shí)用新型一定程度上解決了現(xiàn)有吸振器吸振頻率單一的問題，但是其只能對(duì)彈簧設(shè)置方向上、與彈簧共振頻率相近的振動(dòng)有較好吸收作用，無法實(shí)現(xiàn)全頻段內(nèi)、同時(shí)吸收和隔離各個(gè)方向上管路系統(tǒng)的振動(dòng)的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種路系統(tǒng)減振支撐裝置，可達(dá)到同時(shí)吸收和隔離管路系統(tǒng)任意方向振動(dòng)的效果。

為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：一種管路系統(tǒng)減振支撐裝置，包括：

由阻尼材料制成的支撐件，所述支撐件設(shè)有用于支撐并固定管道的通道，所述支撐件包括位于所述通道上方的上支撐件和位于所述通道下方的下支撐件，上支撐件和下支撐件通過緊固件連接；

至少一個(gè)吸振器，所述吸振器包括設(shè)于支撐件內(nèi)的質(zhì)量塊和至少兩根彈簧；同時(shí)，

所述支撐件內(nèi)設(shè)有數(shù)量與所述吸振器數(shù)量相對(duì)應(yīng)的收容腔，所述質(zhì)量塊收容于所述收容腔內(nèi)，兩根所述彈簧相對(duì)的連接于所述質(zhì)量塊以將所述質(zhì)量塊彈性保持于所述收容腔內(nèi)，且所述收容腔提供所述質(zhì)量塊在任意方向上振動(dòng)的振動(dòng)空間。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在所述質(zhì)量塊靜止時(shí)，兩根所述彈簧共線，兩根所述彈簧均一端與所述質(zhì)量塊相連，另一端與所述收容腔的內(nèi)壁相連，兩根所述彈簧形成一彈簧組，所述彈簧組靠近所述支撐件外表面的一端穿過所述支撐件并連接一調(diào)節(jié)所述彈簧組中彈簧剛度的調(diào)頻器。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述吸振器設(shè)有六根彈簧，以所述質(zhì)量塊的重心位置為原點(diǎn)建立三維坐標(biāo)系，六根所述彈簧分別位于空間中所述三維坐標(biāo)系的X、Y、Z、-X、-Y、-Z方向?qū)?yīng)的位置。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，六根所述彈簧均一端與所述質(zhì)量塊相連，另一端與所述收容腔的內(nèi)壁相連，六根所述彈簧在所述三維坐標(biāo)系的X、Y、Z軸形成三組彈簧組，每組彈簧組均包括分別位于相應(yīng)軸的正向和負(fù)向的兩根彈簧，每一彈簧組靠近所述支撐件外表面的一端穿過所述支撐件并連接一調(diào)節(jié)所述彈簧組中彈簧剛度的調(diào)頻器。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述支撐件上設(shè)有四個(gè)吸振器，四個(gè)所述吸振器均勻的分布于所述通道四周。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，同一吸振器中，每一根彈簧的剛度均不相同。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述管路系統(tǒng)減振支撐裝置中所有彈簧的剛度均不同。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述下支撐件上還連接有一設(shè)有螺栓孔的支撐架，所述支撐架與基座螺栓連接。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述支撐件由橡膠阻尼復(fù)合材料或金屬基阻尼復(fù)合材料制成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本實(shí)用新型中的管路系統(tǒng)減振支撐裝置通過阻尼材料和吸振器吸收和耗散振動(dòng)，兼具了吸收管路振動(dòng)和隔離管路向基礎(chǔ)傳遞振動(dòng)兩種作用，并能在全頻帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)任意方向振動(dòng)的吸收和隔離。

(2)本實(shí)用新型的管路系統(tǒng)減振支撐裝置通過調(diào)頻器對(duì)彈簧剛度的進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而在管路振動(dòng)峰頻率發(fā)生偏移時(shí)可以進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。

(3)本實(shí)用新型的管路系統(tǒng)減振支撐裝置分為獨(dú)立的上、下支撐件，上、下支撐件間通過緊固件連接即可緊貼管路發(fā)揮減振功能，拆裝方便。

附圖說明

圖1為一種現(xiàn)有技術(shù)管路系統(tǒng)減振裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1中管路系統(tǒng)減振支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2中管路系統(tǒng)減振支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例3中管路系統(tǒng)減振支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例2中吸振器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-通道，2-支撐件，3-吸振器，4-調(diào)頻器，5-彈簧，6-質(zhì)量塊，7-支撐架，8-螺栓孔，9-緊固件。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種管路系統(tǒng)減振支撐裝置，包括由阻尼材料制成的支撐件2，支撐件2設(shè)有用于支撐并固定管道的通道1；至少一個(gè)吸振器3，吸振器3包括設(shè)于支撐件2內(nèi)的質(zhì)量塊6和至少兩根彈簧5；同時(shí)，支撐件2內(nèi)設(shè)有數(shù)量與所述吸振器3數(shù)量相對(duì)應(yīng)的收容腔，質(zhì)量塊6收容于收容腔內(nèi)，兩根彈簧5相對(duì)的連接于所述質(zhì)量塊6以將所述質(zhì)量塊6彈性保持于所述收容腔內(nèi)，且所述收容腔提供所述質(zhì)量塊6在任意方向上振動(dòng)的振動(dòng)空間。

阻尼材料制成的支撐件2具有吸收、消耗與其相連管路的振動(dòng)能量，并將未消耗的能量傳遞至吸振器3的作用；吸振器3具有吸收來自任意方向振動(dòng)的作用，當(dāng)管路系統(tǒng)停止工作時(shí)，吸振器3內(nèi)的阻尼會(huì)使質(zhì)量塊6趨于靜止。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

在管路工作時(shí)，通過其外包覆的由阻尼材料制成的支撐件2吸收與其相連管路的振動(dòng)能量，吸收的中、高頻振動(dòng)能量大部分會(huì)在支撐件2內(nèi)部耗散，未被耗散的中、低頻振動(dòng)和少量的高頻振動(dòng)被吸振器3吸收，吸振器3利用吸收的管路軸向和徑向的振動(dòng)驅(qū)動(dòng)內(nèi)部的質(zhì)量塊6產(chǎn)生振動(dòng)，在振動(dòng)時(shí)一方面通過彈簧5的振動(dòng)耗減振動(dòng)能量，另一方面吸振器3振動(dòng)產(chǎn)生的慣性力又可反作用到管路上，從而通過吸振與隔振的聯(lián)合作用，減弱管路振動(dòng)和通過支撐架向基礎(chǔ)的傳遞。

由于吸振器3中彈簧5和質(zhì)量塊6構(gòu)成的體系在任意方向傳來振動(dòng)時(shí)均能進(jìn)行振動(dòng)并損耗傳來的振動(dòng)能量，因此本實(shí)用新型設(shè)備可實(shí)現(xiàn)任意方向振動(dòng)的吸收和隔離。

優(yōu)選的，在質(zhì)量塊6靜止時(shí)，可使兩根彈簧5共線設(shè)置，兩根彈簧5均一端與質(zhì)量塊6相連，另一端與收容腔的內(nèi)壁相連，兩根彈簧5形成一彈簧組，彈簧組靠近支撐件2外表面的一端穿過支撐件2并連接一調(diào)節(jié)彈簧組中彈簧剛度的調(diào)頻器4。

根據(jù)動(dòng)力學(xué)原理，當(dāng)管路振動(dòng)頻率與吸振器3中彈簧5的固有振動(dòng)頻率相同時(shí)減振效果最佳。設(shè)置調(diào)頻器4可以通過調(diào)整連接在質(zhì)量塊6上各彈簧5的有效圈數(shù)，調(diào)整吸振器3中彈簧5的剛度，進(jìn)而調(diào)節(jié)吸振器3中彈簧5的振動(dòng)頻率。調(diào)頻器4的設(shè)置能夠有效避免因?yàn)槭еC而惡化減振效果，進(jìn)而可以適應(yīng)管路振動(dòng)峰頻率變化的多工況工作。

本實(shí)用新型實(shí)施例中的一種吸振器3的結(jié)構(gòu)參見圖3所示，吸振器3中設(shè)有六根彈簧5，以質(zhì)量塊6的重心位置為原點(diǎn)建立三維坐標(biāo)系，六根彈簧5分別位于空間中三維坐標(biāo)系的X、Y、Z、-X、-Y、-Z方向?qū)?yīng)的位置。這樣可使無論是哪個(gè)方向傳到吸振器3的振動(dòng)能量，均可被分解到三維坐標(biāo)系的各個(gè)軸向，并由相應(yīng)的彈簧5振動(dòng)實(shí)現(xiàn)減振效果。

進(jìn)一步的，可將六根所述彈簧5均一端與所述質(zhì)量塊6相連，另一端與所述收容腔的內(nèi)壁相連，六根所述彈簧5在所述三維坐標(biāo)系的X、Y、Z軸形成三組彈簧組，每組彈簧組均包括分別位于相應(yīng)軸的正向和負(fù)向的兩根彈簧，每一彈簧組靠近支撐件2外表面的一端穿過支撐件2并連接一調(diào)節(jié)彈簧組中彈簧剛度的調(diào)頻器4。這種結(jié)構(gòu)設(shè)置可使每個(gè)調(diào)頻器4直接調(diào)節(jié)一個(gè)三維坐標(biāo)系軸向上的彈簧5剛度，調(diào)整最佳吸振頻率，便于更加高效的吸收各方向的振動(dòng)能量。

進(jìn)一步的，可在支撐件2上設(shè)置四個(gè)吸振器3，四個(gè)所述吸振器3均勻的分布于所述管路通道1四周，可保證向管路外各方向散發(fā)出的振動(dòng)能量均能得到吸收，加強(qiáng)了吸振效果。

可將同一吸振器3中，每一根彈簧5的剛度設(shè)置為各不相同，這樣同一吸振器3就可提供多個(gè)最佳吸收振動(dòng)頻率，從而保證了在較寬的振動(dòng)頻率范圍內(nèi)，本實(shí)用新型減振支撐裝置均可達(dá)到較好的吸振功能。

進(jìn)一步的，可將管路系統(tǒng)減振支撐裝置中所有彈簧5的剛度設(shè)置為均不相同，進(jìn)一步增加最佳吸振頻率和吸振頻率范圍，使整個(gè)裝置達(dá)到多個(gè)頻段振動(dòng)的同時(shí)高效吸收效果。

可將吸振器3設(shè)置于支撐件2阻尼材料內(nèi)接近表層的位置，一方面可充分發(fā)揮支撐件2阻尼材料的吸收作用，使振動(dòng)能量到達(dá)吸振器3前得到支撐件2內(nèi)阻尼材料的充分吸收；另一方面可使調(diào)頻器4設(shè)置于所述支撐件2表面，便于工作人員調(diào)節(jié)吸振頻率操作。

可將本實(shí)用新型管路系統(tǒng)減振支撐裝置中的支撐件2制作成位于通道1上方的上支撐件和位于通道1下方的下支撐件，上支撐件和下支撐件通過緊固件9連接，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以在不調(diào)整管路的情況下對(duì)吸振裝置進(jìn)行拆裝操作，維護(hù)更換也較簡便。

在下支撐件上還可連接一設(shè)有螺栓孔8的支撐架，將支撐架與基座螺栓連接，可在提供基座對(duì)本裝置支撐的同時(shí)，減弱管路振動(dòng)和通過支撐架向基座的傳遞。

可根據(jù)不同的管路系統(tǒng)工作時(shí)的振動(dòng)頻率和介質(zhì)溫度，調(diào)整本實(shí)用新型中支撐件2使用的具體阻尼材料的材質(zhì)，如在常溫條件下使用橡膠阻尼復(fù)合材料；在高溫條件下可使用金屬基阻尼復(fù)合材料等。

實(shí)施例1：

如圖2所示，一種管路系統(tǒng)減振支撐裝置，包括由阻尼材料制成的支撐件2，支撐件2設(shè)有用于支撐并固定管道的通道1；一個(gè)吸振器3，吸振器3包括設(shè)于支撐件2內(nèi)的質(zhì)量塊6和兩根彈簧5；同時(shí)，支撐件2內(nèi)設(shè)有一個(gè)收容腔，質(zhì)量塊6收容于收容腔內(nèi)，兩根彈簧5相對(duì)的連接于所述質(zhì)量塊6以將所述質(zhì)量塊6彈性保持于所述收容腔內(nèi)，且所述收容腔提供所述質(zhì)量塊6在任意方向上振動(dòng)的振動(dòng)空間；在質(zhì)量塊6靜止時(shí)，兩根彈簧5共線設(shè)置，兩根彈簧5均一端與質(zhì)量塊6相連，另一端與收容腔的內(nèi)壁相連，兩根彈簧5形成一彈簧組，彈簧組靠近支撐件2外表面的一端穿過支撐件2并連接一調(diào)節(jié)彈簧組中彈簧剛度的調(diào)頻器4；支撐件2由橡膠阻尼復(fù)合材料制成。

實(shí)施例2：

如圖3、圖5所示，本實(shí)施例中管路系統(tǒng)減振支撐裝置與實(shí)施例1基本相同，其區(qū)別在于：吸振器3數(shù)量為四個(gè)，四個(gè)所述吸振器均勻的分布于所述通道四周。吸振器3中設(shè)有六根彈簧5，以質(zhì)量塊6的重心位置為原點(diǎn)建立三維坐標(biāo)系，六根彈簧5分別位于空間中三維坐標(biāo)系的X、Y、Z、-X、-Y、-Z方向?qū)?yīng)的位置，六根彈簧5均一端與質(zhì)量塊6相連，另一端與收容腔的內(nèi)壁相連，六根彈簧5在三維坐標(biāo)系的X、Y、Z軸形成三組彈簧組，每組彈簧組均包括分別位于相應(yīng)軸的正向和負(fù)向的兩根彈簧5，每一彈簧組靠近支撐件2外表面的一端穿過支撐件2并連接一調(diào)節(jié)所述彈簧組中彈簧5剛度的調(diào)頻器4；同一吸振器3中，每一根彈簧5的剛度均不相同；支撐件2由橡膠阻尼復(fù)合材料制成。

實(shí)施例3：

如圖4所示，本實(shí)施例中管路系統(tǒng)減振支撐裝置與實(shí)施例2基本相同，其區(qū)別在于：支撐件2包括位于通道1上方的上支撐件和位于通道1下方的下支撐件；下支撐件上還連接有一設(shè)有螺栓孔8的支撐架7，支撐架7與基座螺栓連接；所有管路系統(tǒng)減振支撐裝置中所有彈簧的剛度均不同；支撐件2由金屬基阻尼復(fù)合材料制成。

本實(shí)用新型不局限于上述實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。