一种避振调节系统及避振调节方法与流程

本发明涉及设备的避振调节技术，具体涉及一种避振调节系统及避振调节方法。

背景技术：

一些设备中常常存在振动源，某些易振构件由于与该振动源存在接触或者连接关系，当某个易振构件的共振频率与振动源的振动频率相同或相近时，很容易产生共振，因而必须对给易振构件进行避振调节。

以定频空调为例，其压缩机以某一固定频率压缩冷媒，并迫使冷媒以脉动的形式在管道内进行流动、热交换，冷媒的脉动频率和压缩机频率相同，当管道的共振频率与冷媒的脉动频率相同时，管路将会产生共振。管路共振是定频空调可靠性的一大“杀手”。

目前，针对管路共振问题，行业内的做法是通过对实验样机进行管路应力应变测试，测试出共振管路的位置，然后在共振管路的最大振动位置处装夹减振配件(如阻尼块、减振胶圈等)以改变管路模态，使管路的共振频率避开压缩机频率，达到管路避振的目的，实验结果记录下增加减振配件的位置S和减振配件的重量M。在批量生产时则完全以此实验结果作为减振配重模板，在生产的每台机组相应位置S处增加质量为M的减振配件，达到避振目的。

然而，由于管路加工误差、元器件装配误差以及操作人员工艺水平参差不齐等，每台机组的易振管路一致性较差，其共振频率往往相差较大，依靠实验室获得的唯一减振配重模板往往不能解决所有机组的管路共振问题。

因此，有必要寻求一种新的避振调节技术，以切实有效地解决例如定频空调的管路共振等问题，提高设备的可靠性。

技术实现要素：

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种避振调节系统及避振调节方法，其能够方便地解决上述问题，而不会受限于相关构件的加工误差、装配误差等因素。

上述目的通过以下技术方案实现：

根据本发明的第一方面，一种避振调节系统，用于避免设备中的易振构件与所述设备中的振动源产生共振，其包括：

可调式配重单元，用于附装至所述易振构件，以改变所述易振构件的共振频率；

共振频率检测单元，用于检测所述易振构件的共振频率；以及

控制单元，用于接收所述共振频率检测单元测得的共振频率，并将所述共振频率与所述振动源的振动频率进行比较，以决定是否调节所述可调式配重单元。

优选地，所述可调式配重单元包括配重容器，所述配重容器具有开口，以用于向所述配重容器内添加配重物质。

优选地，所述配重物质包括液体、胶质体和/或颗粒固体。

优选地，还包括灌注单元，所述灌注单元通过灌注管道连接至所述配重容器的开口，以用于向所述配重容器内灌注配重物质。

优选地，所述控制单元与所述灌注单元相连，以对所述灌注单元进行控制。

优选地，所述控制单元包括计算机系统。

优选地，所述设备为空调器，所述易振构件为冷媒管路，所述振动源为压缩机。

根据本发明的第二方面，一种避振调节方法，其利用前面所述的避振调节系统，以避免设备中的易振构件与所述设备中的振动源产生共振，其中，所述调节方法包括步骤：

S10、确定所述易振构件的最大共振位移点位置；

S20、将所述可调式配重单元固定至所述最大共振位移点位置，并在所述最大共振位移点位置附近安装所述共振频率检测单元；

S30、所述控制单元接收所述共振频率检测单元测得的共振频率，并将所述共振频率与所述振动源的振动频率进行比较，以决定是否调节所述可调式配重单元。

优选地，步骤S30中，若所述共振频率与所述振动源的振动频率的差值在预设范围内，则执行步骤：

S40、调节所述可调式配重单元，直至所述共振频率与所述振动源的振动频率的差值在所述预设范围之外。

优选地，所述预设范围为所述振动源的振动频率的±5％。

优选地，在所述避振调节系统包括配重容器和灌注单元、且所述灌注单元与所述控制单元相连的情况下，步骤S40进一步包括：

所述控制单元控制所述灌注单元启动，以向所述配重容器中灌注配重物质；

所述控制单元实时采集所述共振频率检测单元测得的共振频率，并与所述振动源的振动频率相比较；

当所述共振频率与所述振动源的振动频率的差值在所述预设范围之外时，所述控制单元控制所述灌注单元停止。

本发明的避振调节系统及方法能够通过可调式配重单元改变设备中易振构件的共振频率，并通过共振频率检测单元实际检测易振构件的共振频率，从而可确保改变后的共振频率避开振动源的振动频率，以消除易振构件的共振。

在实际生产过程中，特别是在批量生产过程中，利用本发明的避振调节系统，可以克服构件加工误差、装配误差以及操作人员技术水平的差异，方便快速地解决每一台设备的共振问题，提高设备的可靠性和质量。

附图说明

以下将参照附图对根据本发明的避振调节系统及避振调节方法的优选实施方式进行描述。图中：

图1为本发明的一种优选实施方式的避振调节系统的原理示意图；

图2为本发明的一种优选实施方式的避振调节方法的流程图。

具体实施方式

根据本发明的第一方面，提供了一种避振调节系统，可用于避免设备中的易振构件(即容易发生振动的构件，特别是容易与振动源产生共振的构件)与所述设备中的振动源产生共振，例如，可用于避免定频空调中的冷媒管路与定频压缩机产生共振，还可用于避免其他设备的构件共振问题。

如图1所示，本发明的避振调节系统可包括：

可调式配重单元1，用于附装至所述易振构件3，以改变所述易振构件3的共振频率；

共振频率检测单元2，用于检测所述易振构件3的共振频率；以及

控制单元9，用于接收所述共振频率检测单元2测得的共振频率，即易振构件3的共振频率，并将所述共振频率与所述振动源(未示出)的振动频率进行比较，以决定是否调节所述可调式配重单元1。

可见，本发明的避振调节系统能够通过可调式配重单元改变设备中易振构件的共振频率，并通过共振频率检测单元实际检测易振构件的共振频率，从而可确保改变后的共振频率避开振动源的振动频率，以消除易振构件的共振。因此，在实际生产过程中，特别是在批量生产过程中，利用本发明的避振调节系统，可以克服构件加工误差、装配误差以及操作人员技术水平的差异，方便快速地解决每一台设备的共振问题，提高设备的可靠性和质量。

在具体实施时，共振频率检测单元2可以采用现有技术中任何合适的共振频率检测器。并且，共振频率检测单元2可以通过缆线10与控制单元9相连，也可以通过无线方式与控制单元9相连。

在具体实施时，可调式配重单元1可以采用现有技术常用的配重块的形式，例如可以设置多个便于组装到一起的配重块，从而在需要时可以通过增减配重块的方式来实现调节。

在具体实施时，控制单元9中可预先存储有振动源的振动频率，也可以在开始调节之前由操作人员现场输入。

优选地，所述可调式配重单元1可以包括配重容器5，所述配重容器5具有开口4，以用于向所述配重容器5内添加配重物质6，从而增加配重。

采用配重容器5容纳配重物质6的形式，可以使可调式配重单元1的调节更为容易和快捷，并且配重物质6不需要具有严格的尺寸、形状等特征(利用配重块进行组装时则需要)，只要能够被装入配重容器5内即可，且不需要对配重物质6施加额外的固定措施，例如只需要在调节完成后关闭(优选密封地关闭)开口4即可。

优选地，所述配重物质6可以采用任何具有流质特性的物质，优选可包括液体(如水等)、胶质体和/或颗粒固体等。采用具有流质特性的物质作为配重物质6，可以简化配重物质6装入配重容器5的过程，例如可采用管路直接灌注到配重容器5中。

优选地，为了进一步方便配重物质6的灌注，本发明的避振调节系统还可以包括灌注单元8，例如灌注机，所述灌注单元8通过灌注管道7连接至所述配重容器5的开口4，以用于向所述配重容器1内灌注配重物质6，达到为易振构件3增加配重而改变易振构件模态的目的。

利用灌注单元8，可以方便地启动和停止灌注作业，从而进一步提高调节效率。具体实施时，可以根据配重物质6的属性，选择现有技术中任何合适的灌注机。

优选地，所述控制单元9与所述灌注单元8相连，以控制所述灌注单元8。例如，控制单元9可通过缆线11与灌注单元8相连，也可以通过无线的方式与灌注单元8相连。

控制单元9与灌注单元8相连，使得控制单元9在判断共振频率与振动源的振动频率的关系后认为需要调节可调式配重单元1时，可自动地控制灌注单元8启动灌注作业，并在确认共振频率已避开振动源的振动频率后，自动地控制灌注单元8停止灌注作业，结束调节过程。

优选地，所述控制单元9包括计算机系统。利用计算机系统，可以方便地连接共振频率检测单元2并采集其检测结果，同时还可以方便地进行判断运算以及控制灌注单元8，特别地，还可以直观地显示调节的结果，例如，显示振动源的振动频率、易振构件当前的共振频率、以及二者的差值，等等。

在具体实施时，可以在易振构件3的不同位置固定n个可调式配重单元1和m个共振频率检测单元2，从而可用于调节复杂构件的共振问题，其中，n和m均为大于或等于1的数值。

优选地，本发明中所述的设备为空调器(优选为定频空调器)，所述易振构件3为冷媒管路，所述振动源为压缩机(优选为定频压缩机)。也即，本发明的避振调节系统优选可用于解决空调器冷媒管路的共振问题，可消除管路加工误差、装配误差等影响管路一致性的因素，从而可高效地解决一致性较差的管路的共振问题，提高批量生产机组管路的可靠性，保证批量生产机组的质量。

本发明的避振调节系统简单可靠，实用性强，且易于推广。

在上述工作的基础上，根据本发明的第二方面，提供了一种避振调节方法，其利用本发明所提供的避振调节系统，以避免设备中的易振构件与所述设备中的振动源产生共振。

如图2所示，该避振调节方法包括步骤：

S10、确定所述易振构件3的最大共振位移点位置；

S20、将所述可调式配重单元1固定至所述最大共振位移点位置，并在所述最大共振位移点位置附近安装所述共振频率检测单元2；

S30、所述控制单元9接收所述共振频率检测单元2测得的共振频率，并将所述共振频率与所述振动源的振动频率进行比较，以决定是否调节所述可调式配重单元1。

具体地，步骤S10中，可通过模拟或实验的方法，判断出易与振动源的振动频率(如压缩机的运行频率)发生共振的构件(如冷媒管路)，即易振构件3，并判断出该构件的最大共振位移点，记录最大共振位移点的位置，例如标记为A；而在批量生产时，可以事先针对实验样机进行最大共振位移点位置的确定。

步骤S2中，例如在批量生产过程中，在易振构件3的最大共振位移点位置A处固定可调式配重单元1，并在该最大共振位移点位置A附近安装共振频率检测单元2，同时将共振频率检测单元2与控制单元9相连。

步骤S30中，共振频率检测单元2检测易振构件3的共振频率，控制单元9采集该共振频率，并分析该共振频率与振动源的振动频率的关系，根据分析的结果判断是否会发生共振，如果是，则需要调节可调式配重单元1的重量，以改变易振构件3的模态，使易振构件3的共振频率避开振动源的共振频率。

优选地，步骤S30中，若所述共振频率与所述振动源的振动频率的差值在预设范围内，则执行步骤：

S40、调节所述可调式配重单元1，直至所述共振频率与所述振动源的振动频率的差值在所述预设范围之外。

如果所述共振频率与所述振动源的振动频率的差值不在所述预设范围内，则表示易振构件3合格，不需要进一步调节。

也即，当检测到的易振构件3的共振频率与振动源的振动频率的差值在预设范围内时，意味着二者的差别较小，属于容易发生共振的情形，因此可通过调节可调式配重单元1来改变易振构件3的模态，增大易振构件3的共振频率与振动源的振动频率的差别，最终达到避振的目的。

具体地，当需要调节可调式配重单元1时，控制单元9可以给出提示，指导操作人员进行调节，也可以自动控制相应的调节机构(如灌注单元8)来执行自动调节过程。

优选地，所述预设范围为所述振动源的振动频率的±5％。也即，如果所述易振构件3的共振频率落入振动源的振动频率×95％至振动源的振动频率×105％的区间内，则可执行步骤S40。

优选地，在所述避振调节系统包括配重容器5和灌注单元8、且所述灌注单元8与所述控制单元9相连的情况下，步骤S40进一步包括：

所述控制单元9控制所述灌注单元8启动，以向所述配重容器5中灌注配重物质6；

所述控制单元9实时采集所述共振频率检测单元2测得的共振频率，并与所述振动源的振动频率相比较；

当所述共振频率与所述振动源的振动频率的差值在所述预设范围之外时，所述控制单元9控制所述灌注单元8停止。

也即，调节可调式配重单元1进行避振的步骤优选可以为：灌注单元8通过灌注管道7向配重容器5中灌注配重物质6，灌注过程中共振频率检测单元2不断地测试易振构件3的共振频率，控制单元9则实时地进行判断，直到易振构件3的共振频率避开前述预设范围(如振动源的振动频率×95％至振动源的振动频率×105％的区间)时停止灌注。

灌注完成后，可从配重容器5中拔除灌注管道7，将配重容器5的开口4密封，以防止流质配重物质6流出或溢出，同时从易振构件3上拆除共振频率检测单元2。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。