本發(fā)明涉及減振設(shè)備，尤其涉及一種承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置。

背景技術(shù)：

1、管路系統(tǒng)是船舶的關(guān)鍵組成部分，其核心功能在于傳遞能量流、動(dòng)量流或質(zhì)量流，是船舶正常運(yùn)行的重要保障。然而，管路系統(tǒng)也是振動(dòng)傳遞的重要途徑，機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的振動(dòng)可通過管路系統(tǒng)傳播至船舶結(jié)構(gòu)。隨著船舶行業(yè)的不斷發(fā)展，船舶的復(fù)雜性和動(dòng)力系統(tǒng)的功率不斷增加，振動(dòng)問題日益凸顯，成為制約船舶性能提升的重要因素之一。

2、管路系統(tǒng)的劇烈振動(dòng)會(huì)引發(fā)一系列嚴(yán)重后果。振動(dòng)可能導(dǎo)致管路發(fā)生疲勞損壞，進(jìn)而使管內(nèi)的工質(zhì)泄漏。一旦工質(zhì)泄漏，不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，還可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸等安全事故，對(duì)船舶的使用壽命和安全性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。此外，管路系統(tǒng)的振動(dòng)還會(huì)對(duì)船員的工作生活和身體健康產(chǎn)生負(fù)面影響，如引發(fā)暈船、疲勞甚至長(zhǎng)期健康問題，降低船員的工作效率和生活質(zhì)量。

3、為了應(yīng)對(duì)管路系統(tǒng)的振動(dòng)問題，管路支撐裝置被廣泛應(yīng)用。管路支撐裝置的主要作用是支撐和固定管路，限制管路的位移和變形，同時(shí)承受從管路傳來的靜載荷和動(dòng)載荷。此外，管路支撐裝置還承擔(dān)著隔振的重要任務(wù)。隔振器作為管路支撐裝置的重要組成部分，其隔振效果與固有頻率密切相關(guān)。通常情況下，隔振器的固有頻率越低，隔振效果越好。然而，傳統(tǒng)隔振器僅對(duì)高頻振動(dòng)具有一定的減振效果，對(duì)于低頻振動(dòng)的隔離能力較差。這是因?yàn)榈皖l振動(dòng)的頻率與船舶結(jié)構(gòu)的固有頻率較為接近，容易引發(fā)共振現(xiàn)象，進(jìn)一步加劇振動(dòng)問題。

4、進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，隔振器的剛度對(duì)其固有頻率和隔振性能有直接影響。隔振器的剛度越低，其固有頻率越低，隔振效果理論上越好。但是，低剛度的隔振器在實(shí)際應(yīng)用中存在明顯的局限性。低剛度會(huì)導(dǎo)致隔振器在承受靜載荷時(shí)發(fā)生較大的變形，使得隔振器的靜剛度性能變差。這種性能的下降不僅會(huì)影響管路系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還可能導(dǎo)致隔振器在長(zhǎng)期使用過程中出現(xiàn)失效問題。

5、因此，目前的管路支撐裝置在隔振和支撐性能之間存在難以調(diào)和的矛盾。為了兼顧隔振和支撐作用，亟需發(fā)明一種新型管路支撐隔振裝置，以有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提升船舶管路系統(tǒng)的可靠性和安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中管路支撐裝置在隔振和支撐性能方面無法同時(shí)兼?zhèn)涞娜毕荨?/p>

2、本發(fā)明提供一種承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，包括：框架、夾具、第一彈性件和一對(duì)剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述夾具用于固定管路，所述夾具的相對(duì)兩端分別與所述框架的側(cè)壁滑動(dòng)連接，所述夾具設(shè)有凸塊，所述凸塊通過所述第一彈性件與所述框架的底面連接，一對(duì)所述剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分別設(shè)置于所述凸塊的兩側(cè)；每個(gè)所述剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括：箱體和第二彈性件，所述箱體與所述框架的側(cè)壁滑動(dòng)連接，所述第二彈性件設(shè)置于所述箱體內(nèi)，所述第二彈性件的一端貫穿所述箱體與所述凸塊連接，其中，所述第二彈性件處于壓縮狀態(tài)。

3、根據(jù)本發(fā)明提供的一種承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，每個(gè)所述剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括第一伸縮結(jié)構(gòu)，所述第一伸縮結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述箱體內(nèi)，并與所述第二彈性件連接，所述第一伸縮結(jié)構(gòu)用于對(duì)所述第二彈性件的預(yù)壓縮量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4、根據(jù)本發(fā)明提供的一種承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，還包括一對(duì)第二伸縮結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述第二伸縮結(jié)構(gòu)的兩端分別與所述箱體和所述框架的底面連接，所述第二伸縮結(jié)構(gòu)用于帶動(dòng)所述箱體沿所述第一彈性件的彈性力方向移動(dòng)。

5、根據(jù)本發(fā)明提供的一種承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，還包括：多個(gè)振動(dòng)加速度傳感器和控制器，多個(gè)所述振動(dòng)加速度傳感器分別設(shè)置于所述夾具和所述框架，所述控制器用于根據(jù)所述振動(dòng)加速度傳感器發(fā)送的振動(dòng)加速度信號(hào)控制所述第一伸縮結(jié)構(gòu)和所述第二伸縮結(jié)構(gòu)的移動(dòng)量。

6、根據(jù)本發(fā)明提供的一種承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，所述第一伸縮結(jié)構(gòu)包括：第一驅(qū)動(dòng)器和第一伸縮件，所述第一驅(qū)動(dòng)器和所述第一伸縮件設(shè)置于所述箱體內(nèi)；所述第一驅(qū)動(dòng)器與所述第一伸縮件連接，所述第一伸縮件與所述第二彈性件連接，所述第一驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)時(shí)能夠帶動(dòng)所述第一伸縮件伸縮，以對(duì)所述第二彈性件的預(yù)壓縮量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的一種承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，每個(gè)所述剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括第一擋板；所述第一擋板設(shè)置于所述第一伸縮件與所述第二彈性件之間，所述第一擋板與所述第一伸縮件連接，并在所述第一伸縮件的作用下能夠移動(dòng)，所述第二彈性件與所述第一擋板抵接。

8、根據(jù)本發(fā)明提供的一種承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，每個(gè)所述剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括連桿，所述連桿的兩端分別與所述凸塊和所述第二彈性件連接。

9、根據(jù)本發(fā)明提供的一種承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，每個(gè)所述第二伸縮結(jié)構(gòu)包括：第二驅(qū)動(dòng)器和第二伸縮件，所述第二驅(qū)動(dòng)器與所述框架的底面連接，所述第二伸縮件的兩端分別與所述第二驅(qū)動(dòng)器以及所述箱體連接，所述第二驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)時(shí)能夠帶動(dòng)所述第二伸縮件伸縮，以帶動(dòng)所述箱體移動(dòng)。

10、根據(jù)本發(fā)明提供的一種承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，還包括多個(gè)金屬阻尼塊，所述夾具的端部與所述框架之間、所述箱體與所述框架之間設(shè)有所述金屬阻尼塊，所述金屬阻尼塊與所述框架滑動(dòng)連接。

11、根據(jù)本發(fā)明提供的一種承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，所述夾具包括一對(duì)卡箍，一對(duì)所述卡箍相對(duì)設(shè)置以固定管路，其中，位于下方的卡箍設(shè)有所述凸塊。

12、本發(fā)明提供的承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，通過設(shè)置第一彈性件和第二彈性件，且使第二彈性件處于壓縮狀態(tài)，利用正剛度和負(fù)剛度的組合，可以保證管路支撐隔振裝置具有較大的靜剛度值和較小的動(dòng)剛度值，在提供有效支撐作用的同時(shí)，有效隔離低頻振動(dòng)。

技術(shù)特征：

1.一種承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，其特征在于，包括：框架、夾具、第一彈性件和一對(duì)剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，其特征在于，每個(gè)所述剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括第一伸縮結(jié)構(gòu)，所述第一伸縮結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述箱體內(nèi)，并與所述第二彈性件連接，所述第一伸縮結(jié)構(gòu)用于對(duì)所述第二彈性件的預(yù)壓縮量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，其特征在于，還包括一對(duì)第二伸縮結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述第二伸縮結(jié)構(gòu)的兩端分別與所述箱體和所述框架的底面連接，所述第二伸縮結(jié)構(gòu)用于帶動(dòng)所述箱體沿所述第一彈性件的彈性力方向移動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，其特征在于，還包括：多個(gè)振動(dòng)加速度傳感器和控制器，多個(gè)所述振動(dòng)加速度傳感器分別設(shè)置于所述夾具和所述框架，所述控制器用于根據(jù)所述振動(dòng)加速度傳感器發(fā)送的振動(dòng)加速度信號(hào)控制所述第一伸縮結(jié)構(gòu)和所述第二伸縮結(jié)構(gòu)的移動(dòng)量。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，其特征在于，所述第一伸縮結(jié)構(gòu)包括：第一驅(qū)動(dòng)器和第一伸縮件，所述第一驅(qū)動(dòng)器和所述第一伸縮件設(shè)置于所述箱體內(nèi)；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，其特征在于，每個(gè)所述剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括第一擋板；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，其特征在于，每個(gè)所述剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括連桿，所述連桿的兩端分別與所述凸塊和所述第二彈性件連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，其特征在于，每個(gè)所述第二伸縮結(jié)構(gòu)包括：第二驅(qū)動(dòng)器和第二伸縮件，所述第二驅(qū)動(dòng)器與所述框架的底面連接，所述第二伸縮件的兩端分別與所述第二驅(qū)動(dòng)器以及所述箱體連接，所述第二驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)時(shí)能夠帶動(dòng)所述第二伸縮件伸縮，以帶動(dòng)所述箱體移動(dòng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，其特征在于，還包括多個(gè)金屬阻尼塊，所述夾具的端部與所述框架之間、所述箱體與所述框架之間設(shè)有所述金屬阻尼塊，所述金屬阻尼塊與所述框架滑動(dòng)連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，其特征在于，所述夾具包括一對(duì)卡箍，一對(duì)所述卡箍相對(duì)設(shè)置以固定管路，其中，位于下方的卡箍設(shè)有所述凸塊。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及減振設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，提供一種承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，包括：框架、夾具、第一彈性件和一對(duì)剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；夾具用于固定管路，夾具的相對(duì)兩端分別與框架的側(cè)壁滑動(dòng)連接，夾具設(shè)有凸塊，凸塊通過第一彈性件與框架的底面連接，一對(duì)剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分別設(shè)置于凸塊的兩側(cè)；剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括箱體和第二彈性件，箱體與框架的側(cè)壁滑動(dòng)連接，第二彈性件設(shè)置于箱體內(nèi)，第二彈性件的一端貫穿箱體與凸塊連接，第二彈性件處于壓縮狀態(tài)。上述的承載能力和隔振頻率可調(diào)的管路支撐隔振裝置，利用正剛度和負(fù)剛度的組合，可以保證管路支撐隔振裝置具有較大的靜剛度值和較小的動(dòng)剛度值，在提供有效支撐作用的同時(shí)隔離低頻振動(dòng)。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭召利,趙振興,汪功慶,代路,何濤,呂偉劍,吳牧云,勞星勝,楊小虎,馬燦,曹光明,徐廣展
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七一九研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8