配合安装，滚动轴承7安装在螺纹轴套9上，滚动轴承7的内圈随螺纹轴套9和阀杆8做螺旋运动，滚动轴承7的外圈不旋转仅沿轴向直线运动;光轴套10安装在滚动轴承7的外圈上，能随滚动轴承7外圈沿轴向直线运动;直线轴承11安装在光轴套10上，它允许光轴套10沿轴向直线运动，本身既不沿轴向运动，也不旋转;直线轴承11与磁流变液阻尼器内筒6连接，阻尼器外筒14与支架27或地基固定连接，内筒6与端盖13和外筒14之间通过0形圈28密封;外筒14与端盖13通过端部周向的螺钉1进行紧固连接;端盖13内的周向位置处设有定位套筒3，定位套筒3为双层空心圆环结构，其外侧安装有线圈绕筒12，内侧安装有内筒6;所述定位套筒3的双层空心结构内均匀交错布置有动剪切片5、静剪切片4，动剪切片5布置在靠近内筒6—侧，静剪切片4布置在靠近线圈绕筒12—侧；当阀杆8振动时，振动通过这样一个既能保证阀杆8自由螺旋运动的振动传递夹传递给阻尼器内筒6，进而带动动剪切片5在磁流变液17中做剪切运动，产生阻尼力，消耗阀杆8的振动能量，从而降低阀杆8的振幅，减小噪声。
[0032]图3是变阻尼减振降噪装置安装在光轴阀杆上的典型结构图。主要包括振动传递夹和磁流变液阻尼器;振动传递夹由光轴套16和直线轴承11组成;磁流变液阻尼器由螺纹轴套9、滚动轴承7、光轴套10和直线轴承11组成;光轴套16安装在光轴阀杆15上，随阀杆15做轴向往复直线运动;直线轴承11安装在光轴套16上，允许光轴套16和阀杆15往复直线运动，外圈本身不运动;直线轴承11与磁流变液阻尼器内筒6连接，阻尼器外筒14与支架27或地基固定连接。当阀杆15振动时，振动通过这样一个既能保证阀杆14往复直线运动的振动传递夹传递给阻尼器内筒6，带动动剪切片5在磁流变液17中做剪切运动，产生阻尼力，消耗阀杆15的振动能量，从而降低阀杆15的振幅，达到减振降噪的目的。
[0033]图4是变阻尼减振降噪装置控制系统流程图。图5是基于附图4控制系统的变阻尼减振降噪装置安装于截止阀的连接图，图6是变阻尼减振降噪装置安装于蝶阀的连接图。主要包括变阻尼装置、实时振动采集分析系统和振动控制系统。其中实时振动采集系统主要包括振动传感器18、信号调理模块20和数据采集卡21;振动控制系统包括计算机22、模拟输出模块23和可调直流电源25。振动传感器18安装于阀帽法兰和阀杆处实时采集阀门系统阀体和阀杆的振动，获得振动电信号19，经信号调理模块20整流、滤波、放大后进入数据采集卡21转换为数字信号，经计算机22计算分析软件计算分析获得振幅和频谱等振动参数，控制软件根据振动参数并结合阀门尺寸、类型和阻尼器结构参数，采用相关的控制算法得到实时控制信号23，传递给模拟输出模块24，经数模转换成控制模拟信号，传递给可调直流电源25实时调节输入到磁流变液阻尼器线圈2的电流，产生可控的磁场作用于阻尼器内的磁流变液，改变磁流变液的剪切屈服应力和粘度相关参数，从而获得可控的阻尼力，消耗衰减不同振幅、频率下的阀门振动，形成实时在线连续变阻尼装置的主动闭环控制系统，实现阀门变工况、变开度的减振和降噪。
[0034]所述控制算法为随动控制算法、分段控制算法或PID控制算法。
【主权项】
1.一种用于阀门的变阻尼减振降噪装置，其特征在于:该装置由变阻尼减振降噪装置控制系统驱动，该装置安装在带螺纹的阀杆上时，该装置主要包括振动传递夹和磁流变液阻尼器;振动传递夹由螺纹轴套(9)、滚动轴承(7)、光轴套(10)和直线轴承(11)组成;磁流变液阻尼器由内筒(6)、动剪切片(5)、静剪切片(4)、定位套筒(3)、线圈绕筒(12)、线圈(2)、外筒(14)和端盖(13)组成;螺纹轴套(9)与阀杆(8)通过螺纹配合安装，滚动轴承(7)安装在螺纹轴套(9)上，滚动轴承(7)的内圈随螺纹轴套(9)和阀杆(8)做螺旋运动，滚动轴承(7)的外圈不旋转仅沿轴向直线运动;光轴套(10)安装在滚动轴承(7)的外圈上，能随滚动轴承(7)外圈沿轴向直线运动;直线轴承(11)安装在光轴套(10)上，它允许光轴套(10)沿轴向直线运动，本身既不沿轴向运动，也不旋转;直线轴承(11)与磁流变液阻尼器内筒(6)连接，阻尼器外筒(14)与支架(27)或地基固定连接，内筒(6)与端盖(13)和外筒(14)之间通过0形圈(28)密封;外筒(14)与端盖(13)通过端部周向的螺钉(1)进行紧固连接;端盖(13)内的周向位置处设有定位套筒(3)，定位套筒(3)为双层空心结构，其外侧安装有线圈绕筒(12)，内侧安装有磁流变液阻尼器内筒(6);所述定位套筒(3)的双层空心结构内均匀交错布置有动剪切片(5)、静剪切片(4)，动剪切片(5)布置在靠近内筒(6)—侧，静剪切片(4)布置在靠近线圈绕筒(12)—侧；当阀杆(8)振动时，振动通过这样一个既能保证阀杆12自由螺旋运动的振动传递夹传递给阻尼器内筒(6)，进而带动动剪切片(5)在磁流变液(17)中做剪切运动，产生阻尼力，消耗阀杆(8)的振动能量，从而降低阀杆(8)的振幅，减小噪声。2.根据权利要求1所述的一种用于阀门的变阻尼减振降噪装置，其特征在于:该装置安装在光轴阀杆上时，该装置主要包括振动传递夹和磁流变液阻尼器;振动传递夹由光轴套(16)和直线轴承(11)组成;磁流变液阻尼器由螺纹轴套(9)、滚动轴承(7)、光轴套(10)和直线轴承(11)组成;光轴套(16)安装在光轴阀杆(15)上，随阀杆(15)做轴向往复直线运动;直线轴承(11)安装在光轴套(16)上，允许光轴套(16)和阀杆(15)往复直线运动，外圈本身不运动;直线轴承与磁流变液阻尼器内筒(6)连接，阻尼器外筒(14)与支架(27)或地基固定连接；当阀杆(15)振动时，振动通过这样一个既能保证阀杆14往复直线运动的振动传递夹传递给阻尼器内筒(6)，带动动剪切片(5)在磁流变液(17)中做剪切运动，产生阻尼力，消耗阀杆(15)的振动能量，从而降低阀杆(15)的振幅，达到减振降噪的目的。3.根据权利要求1所述的一种用于阀门的变阻尼减振降噪装置，其特征在于:变阻尼减振降噪装置控制系统主要包括变阻尼装置、实时振动采集分析系统和振动控制系统；其中实时振动采集系统主要包括振动传感器(18)、信号调理模块(20)和数据采集卡(21);振动控制系统包括计算机(22)、模拟输出模块(23)和可调直流电源(25);振动传感器(18)安装于阀帽法兰和阀杆处实时采集阀门系统阀体和阀杆的振动，获得振动电信号(19)，经信号调理模块(20)整流、滤波、放大后进入数据采集卡(21)转换为数字信号，经计算机(22)计算分析软件计算分析获得振幅和频谱等振动参数，控制软件根据振动参数并结合阀门尺寸、类型和阻尼器结构参数，采用相关的控制算法得到实时控制信号(23)，传递给模拟输出模块(24)，经数模转换成控制模拟信号，传递给可调直流电源(25)实时调节输入到磁流变液阻尼器线圈(2)的电流，产生可控的磁场作用于阻尼器内的磁流变液，改变磁流变液的剪切屈服应力和粘度相关参数，从而获得可控的阻尼力，消耗衰减不同振幅、频率下的阀门振动，形成实时在线连续变阻尼装置的主动闭环控制系统，实现阀门变工况、变开度的减振和降噪。4.根据权利要求3所述的一种用于阀门的变阻尼减振降噪装置，其特征在于:所述控制算法为随动控制算法、分段控制算法或PID控制算法。
【专利摘要】一种用于阀门的变阻尼减振降噪装置，属于振动控制领域。该组合变阻尼减振降噪装置包括振动传递夹，磁流变液阻尼器，振动采集分析与控制系统；该装置通过安装于阀杆上的振动传递夹把振动传递磁流变液阻尼器，带动动剪切片在磁流变液中做剪切运动，产生阻尼力消耗阀门的振动能量；振动采集分析与控制系统实时监测阀门振动参数的变化，并根据振动参数，结合阀门尺寸、类型和阻尼器结构参数调节阻尼器的阻尼力大小，从而实现阀门系统振动的闭环主动控制。本发明的组合变阻尼减振装置能有效降低不同种类阀门，不同诱因下产生的振动，实现阀门在变工况、变开度下的振动与噪声控制。
【IPC分类】F16K47/02, F16F9/53
【公开号】CN105443857
【申请号】CN201510921403
【发明人】何立东, 涂霆, 李宽
【申请人】北京化工大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月13日