一种调谐质量阻尼器的制作方法

1.本实用新型涉及一种调谐质量阻尼器，该调谐质量阻尼器特别适合用于立式泵的振动控制，能有效抑制此类立式结构的振动问题。


背景技术：

2.立式泵的转轴在围绕其轴线旋转时，由于加工制造或装配等原因产生因质量分布不均匀而出现的离心力，或者由于底部流体激励等外在原因而出现的外部激励力。这些不平衡的离心力或外部激励力作用在转子和轴承上会引起振动，从而导致机构的变形和偏转，严重时会影响产品的性能和寿命。
3.因为立式泵的顶部放置有电机，这种结构形式决定了结构的固有频率低、振动响应较大等特点，尤其当其固有频率处于某外部激励力的激励频率附近时，振动响应会急剧增加，严重影响结构的性能和使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：立式泵等装置因共振、流体扰动或其他内外部激励等原因导致其振动响应大。
5.为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
6.一种调谐质量阻尼器，所述调谐质量阻尼器安装于待调谐装置上，所述调谐质量阻尼器包括抱紧单元、阻尼单元和质量单元；其中：所述阻尼单元包括若干阻尼块；所述质量单元包括若干质量块；所述抱紧机构环绕抱紧安装于所述待调谐装置上，所述阻尼单元夹设于所述抱紧单元和所述质量单元之间，且若干所述阻尼块沿所述抱紧机构的环绕方向间隔布置。
7.进一步的，所述抱紧机构包括抱箍，若干所述阻尼块的下侧沿所述抱箍的环绕方向安装于抱箍上，若干所述阻尼块的上侧与所述质量单元相连。
8.进一步的，所述抱紧机构包括两个半圆形抱箍，所述半圆形抱箍包括抱紧面、安装面和锁紧端，其中所述抱紧面与待调谐装置的外表面贴合，所述安装面上安装所述阻尼单元，两个半圆环抱箍的锁紧端相互锁紧，用于将两个半圆环抱箍抱紧安装于所述待调谐装置的外表面上。
9.进一步的，所述安装面与所述抱紧面呈90度分布。
10.进一步的，所述抱紧机构为接口尺寸可调涨紧抱紧结构，所述阻尼块的下侧安装于所述接口尺寸可调涨紧抱紧结构上，所述阻尼块的上侧与所述质量单元相连。
11.进一步的，所述抱紧机构包括钢带、涨紧螺栓和环绕所述待调谐装置安装的若干基座，所述阻尼块安装于所述基座上，所述基座中设置有涨紧滑块，所述钢带从基座中穿过且与所述涨紧滑块相连，所述涨紧螺栓穿过所述基座、钢带和所述涨紧滑块连接。
12.进一步的，所述质量单元包括若干质量块，所述质量块的型号和数量根据调谐的需要选择。
13.进一步的，所述质量块包括三种类型，即圆环质量块、半圆环质量块、四分之一圆环质量块，单种质量块的质量设置成若干个档位。
14.进一步的，所述阻尼块包括上金属板、下金属板和橡胶块，所述橡胶块夹设于上金属板和下金属板之间形成整体结构。
15.进一步的，所述上金属板和下金属板上均设有螺纹孔，下金属板与底部的抱紧单元通过螺栓固定连接，上金属板与顶部的质量单元通过螺栓固定连接。调谐质量阻尼器刚度单个橡胶阻尼单元刚度取
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.本实用新型的调谐质量阻尼器能够有效抑制立式泵等装置因共振、流体扰动或其他内外部激励等导致的振动响应大的问题。
附图说明
18.图1是实施例一的调谐质量阻尼器的结构示意图。
19.图2是实施例二的调谐质量阻尼器的结构示意图。
20.图中符号说明：1-抱箍，101-基座，102-涨紧滑块，103-涨紧螺栓，104-钢带，105-磁铁，2-阻尼单元，201-下金属板，202-橡胶块，203-上金属板，3-质量单元，4-螺栓。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
22.本实用新型是一种调谐阻尼器，通过调谐来吸收主要振型的振动能量，并由阻尼耗散能量达到控制结构振动的目。该调谐阻尼器主要适用于立式结构的振动控制，特别适合安装于立式泵上，能有效抑制立式泵的结构共振、流体扰动和受迫振动响应大等振动问题。以下实施例均以立式泵的振动抑制为例进行说明。
23.实施例一
24.为控制立式泵的振动，尤其是减小顶部立式电机的振动，本实施例提供一种调谐质量阻尼器，一方面该阻尼器通过不同的质量与刚度的组合，最大限度吸收立式泵的振动能量，另一方面通过阻尼反向作用的耗能原理消耗吸收的振动能量。该调谐阻尼器能降低与其相连接的立式泵的振动，尤其能够减小顶部立式电机的振动。
25.本实施例的调谐质量阻尼器的结构如图1所示，该调谐质量阻尼器包括抱紧单元、阻尼单元2和质量单元3，阻尼单元2夹设于抱紧单元和质量单元3之间。抱紧单元、阻尼单元2和质量单元3通过不同的组合，形成一个兼容不同接口尺寸、可调频率的调谐质量阻尼器。
26.本实施例中，抱紧单元具体包括两个半圆形抱箍1，采用螺栓4将两个抱箍1锁紧形成一个圆环，紧紧抱在立式泵顶部电机的外壳上。半圆形抱箍1包括抱紧面、安装面和锁紧端，其中，抱紧面与电机壳体外表面贴合，在安装面上安装阻尼单元2，两个半圆环抱箍1的锁紧端相互锁紧，用于将两个半圆环抱箍1抱紧安装于电机壳体外表面上。具体的，锁紧端上设置有通孔，螺栓穿过通孔，将两个半圆环抱箍1和电机外壳抱紧。安装面与抱紧面优选呈90度分布。该抱箍结构使得可依据立式泵顶部电机尺寸变化，调整调谐质量阻尼器安装接口的尺寸，兼容不同的立式泵使用。
27.本实施例中，阻尼单元2为可调刚度结构，包括若干阻尼块，阻尼块的下侧沿抱箍1
的环绕方向安装于抱箍1的安装面上，若干阻尼块的上侧与质量单元相连。优选的，所述阻尼块在抱箍1圆周方向等间距分布n个。本实施例中，阻尼块具体包括下金属板201、橡胶块202和上金属板203。具体的，上金属板203、下金属板201与中间的橡胶块202通过硫化固定形成整体。上下金属板上设有螺纹孔，下金属板201与底部抱箍1的安装面通过螺栓固定连接，上金属板203与顶部的质量单元3通过螺栓固定连接，形成一个调谐质量阻尼器整体。假设单个橡胶阻尼块的刚度为k，那么n个橡胶块排列后的刚度为nk，n一般为3、4、6、8、9、12、15、16、18等整数，可通过不同数量的阻尼块组合，实现刚度可调的目的。
28.本实施例中，质量单元3为可调质量结构，包括若干质量块，质量块的型号和数量可根据调谐的实际需要进行选择。具体的，质量单元3由若干个圆环质量块、半圆环质量块、四分之一圆环质量块组成，分别记为mc、mh、mq。半圆环质量块一般两个一组搭配使用，四个之一圆环质量块一般四个一组搭配使用。单个质量块的质量设置成大、中、小三个档位，便于搭配调节。一般单个质量块的质量不超过50公斤。可通过不同型号和数量的质量块组合，实现质量可调的目的。
29.使用时，通过不同数量的阻尼块组合调谐结构的刚度，通过不同数量和类型的质量块组合调谐结构的质量，从而实现一定范围内的频率调谐。调谐频率为：
[0030][0031]
k＝nk
[0032]
m＝mc+2mh+4mq[0033]
k—调谐质量阻尼器刚度
[0034]
k—单个橡胶阻尼单元刚度
[0035]
n—取3、4、6、8、9、12、15、16、18
[0036]
mc—圆环质量，mh—半圆环质量，mq—四分之一圆环质量
[0037]
实施例二
[0038]
为控制立式泵的振动，尤其是减小顶部立式电机的振动，本实施例提供一种调谐质量阻尼器，一方面该阻尼器通过不同的质量与刚度的组合，最大限度吸收立式泵的振动能量，另一方面通过阻尼反向作用的耗能原理消耗吸收的振动能量。该调谐阻尼器能降低与其相连接的立式泵的振动，尤其能够减小顶部立式电机的振动。
[0039]
本实施例的调谐质量阻尼器的结构如图2所示，该调谐质量阻尼器包括抱紧单元、阻尼单元2和质量单元3，阻尼单元2夹设于抱紧单元和质量单元3之间。抱紧单元、阻尼单元2和质量单元3通过不同的组合，形成一个兼容不同接口尺寸、可调频率的调谐质量阻尼器。
[0040]
本实施例中，抱紧单元主要包括基座101、钢带104、涨紧滑块102、涨紧螺栓103、磁铁105。基座101设置有n个，磁铁105设置于基座101内侧，涨紧滑块102设置于基座101中。安装时，先将n个装有磁铁105的基座101摆放在立式泵顶部电机的外壳圆周方向上，然后将钢带104穿过基座101，涨紧螺栓103穿过基座101和钢带101与涨紧滑块102连接，通过旋转涨紧螺栓103，使涨紧滑块102带动钢带104移动，使钢带104与基座101之间的距离可调，从而可实现整个抱箍立式泵顶部电机的外壳之间的涨紧安装。该结构设计使得可依据立式泵顶部电机尺寸变化，调整调谐质量阻尼器的安装接口尺寸，从而兼容不同的立式泵使用。
[0041]
本实施例中，阻尼单元2为可调刚度结构，包括若干阻尼块，阻尼块的下侧安装于抱紧单元的基座101上，阻尼块的上侧与质量单元相连。优选的，所述阻尼块在圆周方向等间距分布n个，即阻尼块与抱紧单元的基座101一一对应安装。本实施例中，阻尼块具体包括下金属板201、橡胶块202和上金属板203。具体的，上金属板203、下金属板201与中间的橡胶块202通过硫化固定形成整体。上下金属板上设有螺纹孔，下金属板201与底部基座101通过螺栓固定连接，上金属板203与顶部的质量单元3通过螺栓固定连接，形成一个调谐质量阻尼器整体。假设单个橡胶阻尼块的刚度为k，那么n个橡胶块排列后的刚度为nk，n一般为3、4、6、8、9、12、15、16、18等整数，可通过不同数量的阻尼块组合，实现刚度可调的目的。
[0042]
本实施例中，质量单元3为可调质量结构，包括若干质量块，质量块的型号和数量可根据调谐的实际需要进行选择。具体的，质量单元3由若干个圆环质量块、半圆环质量块、四分之一圆环质量块组成，分别记为mc、mh、mq。半圆环质量块一般两个一组搭配使用，四个之一圆环质量块一般四个一组搭配使用。单个质量块的质量设置成大、中、小三个档位，便于搭配调节。一般单个质量块的质量不超过50公斤。可通过不同型号和数量的质量块组合，实现质量可调的目的。
[0043]
使用时，通过不同数量的阻尼块组合调谐结构的刚度，通过不同数量和类型的质量块组合调谐结构的质量，从而实现一定范围内的频率调谐。调谐频率为：
[0044][0045]
k＝nk
[0046]
m＝mc+2mh+4mq[0047]
k—调谐质量阻尼器刚度
[0048]
k—单个橡胶阻尼单元刚度
[0049]
n—取3、4、6、8、9、12、15、16、18
[0050]
mc—圆环质量，mh—半圆环质量，mq—四分之一圆环质量
[0051]
综上所述，本实用新型提供了一种调谐质量阻尼器，该调谐质量阻尼器包括抱紧机构、可调橡胶弹性阻尼单元和可调质量单元。抱紧机构、可调橡胶阻尼单元和可调质量单元通过不同的组合，形成一个兼容不同接口尺寸、可调频率的调谐质量阻尼器。其中：可调橡胶阻尼单元由若干橡胶阻尼块组成，可通过不同数量的组合，实现刚度调谐要求；可调质量单元由若干环形质量块组成，可通过不同型号和数量的组合，实现质量调谐要求；抱紧机构由基座和钢带组成，可依据立式泵顶部电机尺寸变化，调整调谐质量阻尼器安装接口尺寸，兼容不同的立式泵使用。该调谐质量阻尼器特别适用于立式泵的振动控制，能有效抑制立式泵的结构共振、流体扰动和受迫振动响应大等振动问题。
[0052]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。