[实用新型]一种船舶管道用调谐质量阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型属于工程结构减振技术领域，涉及一种船舶管道用调谐质量阻尼器。

背景技术

在船舶工程中，管道系统起着十分重要的作用，其对保证船舶动力装置正常工作以及船舶安全航行起着非常重要的作用。船舶航行中，由于管道阀门的关闭，以及流体输送机械的振动传递，会引起管路振动。强烈的管道振动会使设置在管道间的附属设备，特别是各种焊缝、管路支架等连接处经受反复交变的交变应力作用，使管道受到附加的疲劳载荷，促使疲劳裂纹的形成与扩展，产生松动，泄漏甚至爆炸事故。对于大型船舶，各种不同管径的管道纵横交错地布置在船舶的甲板及各种舱室中。由于液体的压力脉动和甲板的振动，管道会发生振动甚至剧烈振动，管道振动会降低管道的输送效率，引起结构振动疲劳，甚至由此导致管系结构破坏，造成重大的经济损失。无论是对船舶管道系统还是对一般工业管道系统而言，管道振动的控制至关重要。因此，有必要采取一定措施减小管道的振动，使得管路正常工作，提高管路系统运行的可靠性，保证船舶的安全航行。

在工程实践中，消除已有管系的减振方法主要有：一是调整支承位置和支承刚度，使管系各阶固有频率避开激发频率，以避免机截共振的产生；二是采用主动或被动的管道减振器或阻尼器减缓已有管道的振动。但这些方法具有很大的局限性，即许多场合无法在管道现场直接增加支撑，或者即使增加支撑，费用也比较高。特别是在船舶工程中，由于船舱空间狭小，管道密集布置，设计制造完成后，几乎不可能再为运行遇到的振动问题增加支撑空间。因此，开发不受空间、高温、高压和防泄漏限制，成本低廉、反应灵敏的调谐质量阻尼器具有重大的工程意义。目前，国内尚未有一种适用于船舶管道用的调谐质量阻尼器面市。

发明内容

本实用新型的目的在于克服传统的管道系统减振技术的缺点，提供了一种不受空间、高温、高压和防泄漏限制的船舶管道用调谐质量阻尼器，该阻尼器具有制作简单、安装方便、成本低廉、反应灵敏等特点。调谐质量阻尼器安装到振动管道后，可有效降低舰船管道振动，保障船舶安全运行，提高舰艇的隐蔽性能。

本实用新型解决技术问题所采取的具体方案是：

一种船舶管道用调谐质量阻尼器，包括弹簧、阻尼器、内框、外框和多个活动质量块。

所述的内框与待减振的船舶管道固定，所述的内框包围在外框内，内框与外框同轴设置，内框的外边沿通过减振装置与外框的内边沿连接。

所述的减振装置包括弹簧和阻尼器，弹簧与阻尼器并行设置。

所述的外框外边沿上可设置有多个用于调谐质量控制的活动质量块。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

1.不受空间、高温、高压和防泄漏限制，保证了在不同环境下均能达到理想的管道减振效果，可有效降低管道振动50%以上（最大振幅位置）；

2.实现了调谐质量阻尼器刚度参数与阻尼参数的完全分离，使得该阻尼器的参数调节简单化；

3.结构构造简单，便于制作，安装简便，不影响原管道系统的正常运行，使用寿命达到10年以上；

4.所用材料成本较低，反应灵敏，减振耗能性价比高；

5.可根据不同管道结构的抑振要求，确定不同的阻尼器结构尺寸、数量和位置，其应用范围较为广泛。

附图说明

图1为本实用新型结构原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理、结构作进一步说明。

如图1所示，船舶管道用调谐质量阻尼器是由内框1、弹簧2、阻尼器3、外框4和一系列活动质量块5组成的系统。内框1通过螺栓直接固定到需要减振的船舶管道上，仅作为固定件。外框4为圆环形状，通过弹簧2和阻尼器3与内框1连接。外框4为调谐质量阻尼器中的调谐质量，其四周分布着一系列的活动质量块5。可通过增减外框4上的活动质量块5实现调谐质量的控制。船舶管道用调谐质量阻尼器中的调谐质量是按照减振要求，通过管道系统特性计算得到。本实用新型对船舶管道进行振动控制的机理是：当船舶管道在外激励作用下产生振动时，带动船舶管道用调谐质量阻尼器一起振动，船舶管道用调谐质量阻尼器产生的惯性力反作用到管道上，调谐这个惯性力，使其对管道的振动产生调谐作用，从而达到减少船舶管道振动反应的目的。