一种高稳定性吸振器的制作方法

本发明涉及振动噪声控制技术领域，具体涉及一种高稳定性吸振器。

背景技术：

运转设备以一定转速运转时，会产生轴频、叶频等稳定的振动线谱。吸振器是降低设备振动线谱的有效措施。经过多年发展，吸振器有多种结构形式，如弹簧型、悬臂型、膜片型、橡胶型等。每种吸振器均有其优缺点，需根据应用需求选用。

其中，弹簧型吸振器的优点是弹簧元件易从市面采购成熟产品，规格齐全，制造质量稳定。但由于弹簧制造误差大，每个弹簧的刚度不可避免地会产生一定离散度。目前制造质量良好的进口弹簧刚度离散度约10％。而吸振器的频率对刚度极为敏感，制造误差使得吸振器调频需要大量的人力和时间。

为显著降低调频工作量，需要一种高稳定性的吸振器，目前国内的吸振器尚无法满足上述要求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种高稳定性吸振器，大幅提高吸振器的稳定性，从而显著降低调频工作量，同时具有调频快捷、耐高低温、防腐防锈、耐辐照、耐油污的特点。

本发明的技术方案为：一种高稳定性吸振器，包括：支撑组件、质量组件和弹簧组件；所述质量组件整体为圆柱形结构，其端面上沿周向设有三个以上通孔，每个通孔中设置一个弹簧组件，三个以上弹簧组件分别从不同位置夹持质量组件并将质量组件固定在支撑组件上；其中，质量组件的质量可调，且各组件均采用金属材质。

优选地，所述支撑组件包括：支撑盘和支撑杆；所述支撑盘中心轴向设有通孔ⅰ，周向布置四个通孔ⅱ；所述支撑杆中部设有轴肩，支撑盘通过通孔ⅰ同轴套装在支撑杆上，且支撑盘轴向一侧抵触在支撑杆的轴肩上，另一侧抵触在螺纹连接于支撑杆一端的锁紧螺母上；支撑杆另一端固定在振动设备上。

优选地，所述支撑杆为圆柱形杆。

优选地，所述支撑杆中部的轴肩为正六角螺母结构。

优选地，所述质量组件包括：质量块、质量片和紧固件ⅱ；所述质量块为圆柱形结构，质量片为圆形片状结构，一个以上质量片同轴堆叠在质量块的轴向一端，并通过两个以上紧固件ⅱ紧固为质量可调的质量组件。

优选地，所述质量块和质量片的材质采用钢或铜。

优选地，所述弹簧组件包括：导杆、定位筒、弹簧和定位螺母；

所述导杆为圆柱形杆，其两端设有外螺纹，一端距离端部设定距离的位置处设有轴肩，令设有轴肩的一端为下端，另一端为上端，从下往上，按照定位筒、弹簧、质量组件、弹簧、定位筒和定位螺母的顺序将各零件装配在导杆上；其中，定位筒与弹簧相对的一端设置为空心圆台状结构，且弹簧同轴套装在该空心圆台的小端。

优选地，所述弹簧组件还包括：定位销，所述定位螺母与导杆之间通过定位销固定，从而对定位螺母相对导杆转动限位。

优选地，所述质量块底部设有与其中心轴向通孔同轴的沉孔ⅰ，用于为支撑杆顶端的锁紧螺母让位。

优选地，所述质量块周向的每个通孔的两端分别设有同轴的沉孔ⅱ，每个弹簧组件中的两个弹簧的一端分别设在质量块两端的沉孔ⅱ中。

有益效果：

1、本发明的吸振器，能够大幅提高吸振器的稳定性，从而显著降低调频工作量，同时具有调频快捷、性能稳定、耐高低温、防腐防锈、耐辐照、耐油污的特点，可广泛用于舰艇恶劣的环境中。

2、本发明中支撑杆采用圆柱形杆，便于该吸振器整体安装。

3、本发明中支撑杆的轴肩设置为正六角的螺母结构，便于使用扳手将支撑杆与振动设备拧紧固定。

4、本发明中质量组件的具体设置，通过调节质量片的数量能够有效调节吸振器的固有频率。

5、本发明中质量块和质量片采用高密度的金属材质，有利于减小结构尺寸，增加结构的紧凑程度。

6、本发明中弹簧组件的具体设置，有利于牢固地夹持质量组件。

7、本发明中定位销对定位螺母的固定作用，能够进一步加强弹簧组件夹持质量组件的牢固性。

8、本发明中质量块底部设置的沉孔ⅰ，能够有效为支撑杆顶端的锁紧螺母让位，有利于减小整个吸振器的安装空间，使结构更加紧凑。

9、本发明中质量块两端面的周向设置的沉孔ⅱ，用于放置弹簧，有利于减小整个吸振器的安装空间，使结构更加紧凑，且能够对弹簧周向晃动限位。

附图说明

图1为本发明吸振器的装配图。

图2为本发明中支撑组件的装配图。

图3为本发明中质量组件的装配图。

图4为本发明中弹性组件的装配图。

其中，1-支撑盘、2-支撑杆、3-紧固件ⅰ、4-质量块、5-质量片、6-紧固件ⅱ、7-导杆、8-定位筒、9-弹簧、10-定位销、11-定位螺母、12-紧固件ⅲ、13-支撑组件、14-质量组件、15-弹簧组件。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供了一种高稳定性吸振器，大幅提高吸振器的稳定性，从而显著降低调频工作量，同时具有调频快捷、耐高低温、防腐防锈、耐辐照、耐油污的特点。

实施例1：

如图1所示，该吸振器包括：支撑组件13、质量组件14和弹簧组件15；如图2所示，支撑组件13包括：支撑盘1、支撑杆2和紧固件ⅰ3；如图3所示，质量组件14包括：质量块4、质量片5和紧固件ⅱ6；如图4所示，弹簧组件15包括：导杆7、定位筒8、弹簧9、定位销10、定位螺母11和紧固件ⅲ12；其中，本实施例中吸振器的各组件均采用金属材质(质量块4和质量片5的材质采用钢材)，具有性能稳定、耐高低温、防腐防锈、耐辐照、耐油污的特点。

该吸振器的连接关系为：四个弹簧组件15平行设置，将质量组件14夹在每个弹簧组件15中间；四个弹簧组件15均固定在支撑组件13上，支撑组件13将该吸振器固定在振动设备上；支撑组件13中，所述支撑盘1中心轴向设有通孔ⅰ，周向布置四个通孔ⅱ(通孔ⅱ的孔轴线与通孔ⅰ的孔轴线平行)；所述支撑杆2两端设有外螺纹，中部设有轴肩，支撑盘1通过通孔ⅰ同轴套装在支撑杆2上，且支撑盘1轴向一侧抵触在支撑杆2的轴肩上，另一侧抵触在螺纹连接于支撑杆2一端的锁紧螺母上；支撑杆2另一端通过紧固件ⅰ3固定在振动设备上；其中，支撑杆2(除轴肩外)的横截面为圆形，便于该吸振器整体安装；支撑杆2中部的轴肩设置为正六角的螺母结构，便于使用扳手将支撑杆2与振动设备拧紧；

对于质量组件14，质量块4为圆柱形结构，质量片5为圆形片状结构，一个以上质量片5同轴堆叠在质量块4的轴向一端，并通过两个以上紧固件ⅱ6紧固为质量可调的质量组件14；质量组件14上沿周向均匀设置四个通孔(该通孔的轴向与质量组件14的轴向平行)，四个弹簧组件15分别穿过质量组件14上四个通孔，与支撑盘1上四个通孔ⅱ对应安装并通过紧固件ⅲ12固定；

每个弹簧组件15中，导杆7为圆柱形杆(便于安装弹簧9，同时可提高截面利用率)，其两端设有外螺纹，一端距离端部设定距离的位置处设有轴肩(便于使用扳手拧紧导杆7)，令设有轴肩的一端为下端，另一端为上端，从下往上，按照定位筒8、弹簧9、质量块4、弹簧9、定位筒8和定位螺母11的顺序将各零件装配在导杆7上；其中，定位螺母11与导杆7之间通过定位销10固定，防止定位螺母11相对导杆7转动；

所述定位筒8与弹簧9相对的一端设置为空心圆台状结构，且弹簧9同轴套装在该空心圆台的小端，有利于保证弹簧9与定位筒8同轴，进而保证弹簧9与导杆7同轴；所述质量块4底部设有与其中心轴向通孔同轴的沉孔ⅰ，用于为支撑杆2顶端的锁紧螺母让位，有利于减小整个吸振器的安装空间，使结构更加紧凑；质量块4周向的每个通孔的两端分别设有同轴的沉孔ⅱ，每个弹簧组件15中的两个弹簧9的另一端分别设在质量块4两端的沉孔ⅱ中，有利于减小整个吸振器的安装空间，使结构更加紧凑，且能够对弹簧9周向晃动限位。

该吸振器的工作原理为：组装好该吸振器后，将支撑杆2的底端通过紧固件ⅰ3固定在振动设备上；然后，测试该吸振器的固有频率，根据吸振器的设计频率、弹簧9的刚度确定质量片5的数量，直至该吸振器的固有频率与设计频率精确匹配，以实现最佳吸振效果；

高稳定性的原理如下：

假设弹簧9的刚度制造误差为σ，且满足正态分布；当吸振器使用一个弹簧9时，刚度误差s1为：

其中，n为弹簧9的总数，xi为第i个弹簧9的刚度，为所有弹簧9刚度的平均值；

s1具有与σ相同的概率含义，即一个弹簧9的刚度偏差落在68.3％概率落在±σ区间；

当吸振器使用n个弹簧时，刚度误差sn为：

本实施例中使用了八个弹簧9，因此八个弹簧9的平均刚度误差s8以68.3％的概率落在±σ/2.83的区间内；使用八个弹簧9的吸振器，使得吸振器刚度误差相对于使用单个弹簧9的吸振器降低了65％(1-1/2.83)，进而显著提高了吸振器的频率稳定性；

同时，在调频过程中，各个弹簧9的状态始终保持一致、无需拆装吸振器，进一步保障了刚度稳定性。

实施例2：

在实施例1的基础上，可以改变弹簧组件15的数量，例如三个、六个或八个等，这样，可以进一步调整吸振器的稳定性。

实施例3：

在实施例1或2的基础上，可以去掉支撑杆2，在支撑盘1上增加安装孔，直接通过支撑盘1将吸振器与振动设备固定，从而适应不同的安装接口。

实施例4：

在实施例1或2或3的基础上，可将质量块4、质量片5由圆柱形或圆片形等圆形结构改成其他形状(圆形结构以外的形状)，从而适应某些特殊安装空间。

实施例5：

在实施例1或2或3或4的基础上，可以将质量块4、质量片5的材质由钢材换成密度更高的铜材等材料，这样，可以进一步减小质量组件14的尺寸，使吸振器更加紧凑。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。