一种采用柔性铰链的管路多维动力吸振器的制作方法

本发明属于机械振动与减振降噪，具体涉及一种采用柔性铰链的管路多维动力吸振器。

背景技术：

1、管路系统作为动力装置的重要组成部分，担负着连接动力机械设备、传输介质的作用，具有空间走向复杂、介质压力和载荷状态多样等特点。随着双层隔振、浮筏隔振等技术的广泛应用，动力机械设备通过基座传递的振动噪声大幅降低，管路的振动噪声问题日益突出。管路振动极易引起结构磨损与疲劳，严重时甚至会导致管路破裂或系统失效而酿成灾难。因此，管路的振动控制已成为影响动力装置安全性与可靠性的重要因素。目前，对管路系统的振动控制主要是从振动传递路径入手，如在振源设备与管路之间串接挠性接管、在管路与基座之间安装隔振器或弹性支吊架等。这些措施可有效衰减或隔离管路系统的振动能量，在中高频段起到很好的宽频减振效果，但对管路低频特征线谱的减振效果并不明显。

2、动力吸振器是一种通过自身振动抑制主系统振动的装置，具有对环境依赖小、安装简单，以及可针对性地治理线谱振动等优点，为解决管路系统低频线谱振动问题提供了一种重要技术选择。考虑动力装置中的管路系统空间结构复杂，沿管路传递的多个振动分量相互转换，为有效控制管路线谱振动需要在三个垂直方向安装动力吸振器，否则难以获得满意的减振效果，因此管路上多应用三维动力吸振器。然而，现有的多维动力吸振器本质上都是由多个单向动力吸振器组合而成，虽具有设计简单、安装方便等优点，但存在空间尺寸大、引入附件质量大等不足。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题，提供一种采用柔性铰链的管路多维动力吸振器，能够解决管路系统的多维线谱振动控制问题。

2、本发明采用的技术方案：

3、一种采用柔性铰链的管路多维动力吸振器，包括三组相同的管夹、柔性基座、柔性双连杆、固定质量块、可调质量块，呈空间三对称分布；所述三个管夹连接成一个完整的圆形管夹，固定在管路系统上；所述柔性基座固定安装在管夹上，所述固定质量块通过柔性双连杆与柔性基座连接，所述可调质量块分别与相邻的两个固定质量块可拆卸连接。

4、所述管夹外壁的中心处设有凸台，柔性基座固定安装在凸台上。

5、所述柔性基座采用矩形框式结构，包括固定板、平动板、两个相同的连接板，所述两个连接板的两端分别通过柔性转动铰与所述固定板、平动板连接，形成一个整体框式结构。

6、所述平动板上端设有安装平台，所述柔性双连杆下端固定安装在安装平台上。

7、所述柔性双连杆采用平行四杆式结构，包括上固接杆、两个相同的连杆、下固接杆、柔性球铰，所述两个连杆的两端分别通过柔性球铰与所述上固结杆、下固结杆连接，形成一个整体结构。

8、所述可调质量块分别与相邻的两个固定质量块通过第四螺栓固定连接，作为连接所述固定质量块的连接件；三组固定质量块、可调质量块组合成多维动力吸振器的吸振质量块。

9、所述柔性基座的柔性转动铰具有一个绕转动轴转动的自由度；所述柔性基座上的四个柔性转动铰的转动轴互相平行，两个连接板彼此平行，保证平动板相对于固定板具有一个平动自由度。

10、所述柔性转动铰为直梁型柔性转动铰、直圆型柔性转动铰、椭圆型柔性转动铰或抛物线型柔性转动铰。

11、所述柔性双连杆的柔性球铰具有三个转动自由度，所述柔性双连杆中的两个连杆彼此平行。

12、所述柔性球铰为抛物线型柔性球铰、椭圆型柔性转动铰、双曲线型柔性球铰或圆柱型柔性球铰。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

14、(1)本发明提供的一种采用柔性铰链的新型多维动力吸振器，其前三阶模态为沿三个垂直方向的平动模态，通过合理设计吸振器的结构参数，可同时抑制管路在目标频率处沿三个垂直方向的线谱振动。

15、(2)本发明提供的一种采用柔性铰链的新型多维动力吸振器，采用的是一种具有多闭环运动链结构的柔性机构，其中的弹性环节采用柔性铰链实现，无间隙、摩擦及磨损问题。各个零部件之间采用螺栓、螺母标准件连接，便于安装。

16、(3)本发明提供的一种采用柔性铰链的新型多维动力吸振器，具有机械结构紧凑、体积小、可调频等优点。

17、(4)本发明提供的一种采用柔性铰链的新型多维动力吸振器，可应用于核动力装置中管路系统的线谱振动控制，具有广泛的应用前景。

技术特征：

1.一种采用柔性铰链的管路多维动力吸振器，其特征在于，包括三组相同的管夹(1)、柔性基座(2)、柔性双连杆(3)、固定质量块(4)、可调质量块(5)，呈空间三对称分布；所述三个管夹(1)连接成一个完整的圆形管夹，固定在管路系统上；所述柔性基座(2)固定安装在管夹(1)上，所述固定质量块(4)通过柔性双连杆(3)与柔性基座(2)连接，所述可调质量块(5)分别与相邻的两个固定质量块(4)可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的采用柔性铰链的管路多维动力吸振器，其特征在于，所述管夹(1)外壁的中心处设有凸台，柔性基座(2)固定安装在凸台上。

3.根据权利要求1所述的采用柔性铰链的管路多维动力吸振器，其特征在于，所述柔性基座(2)采用矩形框式结构，包括固定板(21)、平动板(22)、两个相同的连接板(23)，所述两个连接板(23)的两端分别通过柔性转动铰(24)与所述固定板(21)、平动板(22)连接，形成一个整体框式结构。

4.根据权利要求3所述的采用柔性铰链的管路多维动力吸振器，其特征在于，所述平动板(22)上端设有安装平台，所述柔性双连杆(3)下端固定安装在安装平台上。

5.根据权利要求4所述的采用柔性铰链的管路多维动力吸振器，其特征在于，所述柔性双连杆(3)采用平行四杆式结构，包括上固接杆(31)、两个相同的连杆(32)、下固接杆(33)、柔性球铰(34)，所述两个连杆(32)的两端分别通过柔性球铰(34)与所述上固结杆(31)、下固结杆(33)连接，形成一个整体结构。

6.根据权利要求1所述的采用柔性铰链的管路多维动力吸振器，其特征在于，所述可调质量块(5)分别与相邻的两个固定质量块(4)通过第四螺栓(10)固定连接，作为连接所述固定质量块(4)的连接件；三组固定质量块(4)、可调质量块(5)组合成多维动力吸振器的吸振质量块。

7.根据权利要求3所述的采用柔性铰链的管路多维动力吸振器，其特征在于，所述柔性基座(2)的柔性转动铰(24)具有一个绕转动轴转动的自由度；所述柔性基座(2)上的四个柔性转动铰(24)的转动轴互相平行，两个连接板(23)彼此平行，保证平动板(22)相对于固定板(21)具有一个平动自由度。

8.根据权利要求7所述的采用柔性铰链的管路多维动力吸振器，其特征在于，所述柔性转动铰(24)为直梁型柔性转动铰、直圆型柔性转动铰、椭圆型柔性转动铰或抛物线型柔性转动铰。

9.根据权利要求5所述的采用柔性铰链的管路多维动力吸振器，其特征在于，所述柔性双连杆(3)的柔性球铰(34)具有三个转动自由度，所述柔性双连杆(3)中的两个连杆(33)彼此平行。

10.根据权利要求9所述的采用柔性铰链的管路多维动力吸振器，其特征在于，所述柔性球铰(34)为抛物线型柔性球铰、椭圆型柔性转动铰、双曲线型柔性球铰或圆柱型柔性球铰。

技术总结
本发明属于机械振动与减振降噪技术领域，具体涉及一种采用柔性铰链的管路多维动力吸振器。本发明包括三组相同的管夹、柔性基座、柔性双连杆、固定质量块、可调质量块，呈空间三对称分布；所述三个管夹连接成一个完整的圆形管夹，固定在管路系统上；所述柔性基座固定安装在管夹上，所述固定质量块通过柔性双连杆与柔性基座连接，所述可调质量块分别与相邻的两个固定质量块可拆卸连接。本发明具有机械结构紧凑、体积小、便于安装、可调频等优点，能够解决管路系统的多维线谱振动控制问题。

技术研发人员：刘佳,蔡龙奇,李毅,赖建永,刘立志,路彤,张路科,黄伟,杨洪润,王禹,黎昭文,李鹏飞,卢川,陈纠,王金涛
受保护的技术使用者：中国核动力研究设计院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13