專利名稱：核電站中大型設備支撐用液壓阻尼器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對沖擊振動的阻尼隔振裝置，更具體地涉及核電站中大型設備支撐用液壓阻尼器。例如主泵及蒸汽發(fā)生器遭遇地震及核電站主廠房事故沖擊時的抗振，防止出現(xiàn)大型關鍵設備破壞性損害的抗振支承件(液壓阻尼器)。
背景技術：
在發(fā)電廠(含核電廠及常規(guī)的火力發(fā)電廠)內有些大型設備例如蒸汽發(fā)生器及主泵，它們是核電站中熱交換的關鍵部件，通過它們維持原子能鍋爐的熱力循環(huán)，這些關鍵部件內流動的是高溫高壓甚至帶輻射的介質。因此設備與建筑構架間聯(lián)接與支撐就有特別的要求。它既要滿足部件及相聯(lián)件系統(tǒng)受熱膨脹時的緩慢自由移動，還要能抵擋諸如地震及由于高壓大流量閥門啟閉或失水事故引起的沖擊載荷，限制其相對位移使它們能牢固而可靠地固定在各自允許的位置上。而且這種阻尼抗振器還必須保證當外界的沖擊載荷撤除后設備(連同管道)又可恢復自由的漲縮。國內外對這種關鍵設備的支撐都是通過大型的液壓阻尼抗振裝置來實現(xiàn)的。而不同規(guī)格(指承載能力)的阻尼抗振裝置主要指它能承受的沖擊載荷的大小及可自由漲縮的行程范圍這兩個技術參數(shù)。它們抵抗沖擊的能力是以阻尼器的動態(tài)剛度(K＝F/Δ1)值加以表現(xiàn)。而對振動撤除，管道恢復自由漲縮能力則以單向釋放速率指標進行判別。這種大型阻尼器的承載能力一般在2000kN-5000kN范圍內。而現(xiàn)有的液壓阻尼器中儲油活塞存在動靜摩擦阻力相差很大的缺點，有的結構中，為了減少動靜摩擦阻力的差值而采用聚四氟乙烯密封材料，這種材料在核電站中使用是受到限制的。而動靜摩擦力的差值會使活塞的起動阻力很大，起動摩擦力是很不穩(wěn)定也較難控制的，如不能嚴格控制就會影響儲油筒內壓力的變化并出現(xiàn)突變，嚴重時會出現(xiàn)“空吸現(xiàn)象”，使液壓阻尼器起不到抗振的作用。而理想的儲油活塞應是在儲油壓力下儲油活塞內外圈摩擦面具有嚴格密封效果，而且啟動摩擦阻力盡可能小。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種在有限的空間內(含直徑及長度)能自動彌補由于阻尼油缸中活塞兩邊油腔的容積不對稱及高溫工況下阻尼器內油液的體積變化的核電站中大型設備支撐用液壓阻尼器。
本實用新型的技術方案是這樣來實現(xiàn)的，核電站中大型設備支撐用液壓阻尼器主要包括主油缸、主活塞、承載接頭、后座蓋，其特點是，一個將儲存由于容積變化而必需的儲油筒置于主油缸外殼上方，儲油筒內置有儲油活塞，儲油活塞前方儲油筒底與主油缸通過截止閥相聯(lián)通，其后方置有一用于控制儲油壓力的螺旋壓簧，主活塞兩邊各置有用于溝通或隔開主活塞左右兩腔油的主控制閥。
由于本實用新型采用儲油筒置于主油缸外殼上方的彈性壓力儲油結構、錐閥結構的主控制閥及聯(lián)通儲油筒與主油缸的可控截止閥，其發(fā)明的效果是明顯的，它能自動彌補由于阻尼油缸中活塞兩邊油腔的容積不對稱及高溫工況下阻尼器內油液體積變化，儲存與補充油，能可靠地實施對振動頻率f＝1-33Hz范圍內的有效抗振，即能經(jīng)受大型設備遭遇地震及核電站主廠房事故沖擊時的抗振，防止出現(xiàn)大型關鍵設備破壞性損害。


圖1為本實用新型結構示意圖；圖2為主控閥與截止閥結構示意圖；圖3為錐閥結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型實施例結合附圖作一說明本實用新型的載荷規(guī)格可覆蓋自2000KN～5000KN，活塞工作行程在80mm～250mm的范圍內。本實施例為一3000KN載荷抗振液壓阻尼器，兩端分別與建筑構架及固定設備相連接。由圖1所示，它主要包括主油缸7、主活塞6、承載接頭5、后座蓋9，其特征在于，一個將儲存由于容積變化而必需的儲油筒10置于主油缸7外殼上方，儲油筒10內置有儲油活塞2，儲油活塞2前方儲油筒底與主油缸通過截止閥1相聯(lián)通，其后方置有一用于控制儲油壓力的螺旋壓簧3，主活塞6兩邊各置有用于溝通或隔開主活塞左右兩腔油的主控制閥4。主油缸7和后座蓋9通過螺釘8連接。本實施例的主油缸采用大型鍛件結構。而國外的產(chǎn)品采用鑄鋼件。由于鍛件的質量比鑄件有更高的材質保證等級。對承受大載荷沖擊能力有明顯的優(yōu)勢，另外由于油缸的結構為較筒單的圓筒體結構，對機械加工尤其在磨削油缸內表面和硬鉻等特殊工藝加工時更加便于質量的控制。
由圖2所示，截止閥1和兩個主控制閥4均置于閥座固定板13上，截止閥1前端通過壓簧12和儲油筒固定板11相連接。截止閥通過油管與主油缸聯(lián)通。
由圖3所示，兩個主控制閥4由錐閥組成，所述的錐閥由閥座14、閥簧15、閥芯16、擋圈17和開有的小孔18組成。主控錐閥由閥簧15控制開啟，由閥上小孔18控制流量。本實施例中的錐閥本身結構簡單，其流量控制及閥的開、閉功能都在一個零件(閥芯)中可全部實現(xiàn)，和國外阻尼器中控制閥有多個零件組成相比，大大提高控制的可靠性和密封性能。
本實用新型的工作原理結合實施例作一說明將儲存由于容積變化而必需的儲油筒置于阻尼器主油缸外殼上方，利用一個特殊設計的油筒底殼與阻尼器主油缸相聯(lián)通。在高溫工況下，主油缸7內油液的體積增量通過儲油筒內活塞2，擠壓壓縮彈簧3而被儲存起來，當恢復到正常溫度時，則通過壓簧3擠堆儲油活塞2，將儲油補充到主油缸7中。另一方面考慮到主活塞左右兩腔的容積不一致而引起活塞桿在作兩個方向移動時兩腔油彼此排出與吸進的量兩者是不對稱的。因此活塞桿不管向哪個方向移動都必然出現(xiàn)油的溢出或空缺的矛盾，同樣通過儲油筒活塞的配合移動確保了阻尼器的正常動作。由主油缸活塞兩邊空間構成兩個工作腔，這兩個腔在正常工況下(指沒有強烈振動沖擊時)是必須彼此溝通的，以滿足管道正常的必需的熱漲移動。由于阻尼器兩端分別聯(lián)接廠房建筑物構架與設備，一旦兩者之間出現(xiàn)強烈的沖擊使活塞相對油缸的移動速度超過某一設計限定值時，裝在主油缸7體殼中的主控制閥4將自動閉鎖，使兩腔油瞬間被隔開。讓被困的油成為阻尼吸振的有效空間。沖擊振動撤除后主控制閥4又自動恢復正常開啟狀態(tài)。而閉鎖開啟的動作時間必須滿足抗振的頻率范圍要求f＝1～33Hz。為了溝通主油缸與儲油筒，本實用新型在聯(lián)通儲油筒與主油缸之間裝了一個可控截止閥1，當出現(xiàn)需補充或儲存油液時，此閥便被打開，讓內外油缸溝通，而當需要卸下主控制閥4檢查閥的開閉性能時，此截止閥可自動切斷儲油筒與主油缸之間的通道。
權利要求1.一種核電站中大型設備支撐用液壓阻尼器，它主要包括主油缸(7)、主活塞(6)、承載接頭(5)、后座蓋(9)，其特征在于，一個將儲存由于容積變化而必需的儲油筒(10)置于主油缸(7)外殼上方，儲油筒(10)內置有儲油活塞(2)，儲油活塞(2)前方儲油筒底與主油缸通過截止閥(1)相聯(lián)通，其后方置有一用于控制儲油壓力的螺旋壓簧(3)，主活塞(6)兩邊各置有用于溝通或隔開主活塞左右兩腔油的主控制閥(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的核電站中大型設備支撐用液壓阻尼器，其特征在于，所述的截止閥(1)和兩個主控制閥(4)均置于閥座固定板(13)上，截止閥(1)前端裝有壓簧(12)并和儲油筒固定板(11)相連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的核電站中大型設備支撐用液壓阻尼器，其特征在于，所述的兩個主控制閥(4)由錐閥組成，所述的錐閥由閥座(14)、閥簧(15)、閥芯(16)、擋圈(17)和開有的小孔(18)組成。
專利摘要本實用新型涉及一種核電站中大型設備支撐用液壓阻尼器，主要包括主油缸、主活塞、承載接頭、后座蓋，其特點是，一個儲油筒置于主油缸外殼上方，儲油筒與主油缸通過截止閥相聯(lián)通，筒中還置有一用于控制儲油壓力的螺旋壓簧，主活塞兩邊各置有用于溝通或隔開兩腔油的主控制閥。由于本實用新型采用彈性儲油結構、錐閥結構的主控制閥及聯(lián)通儲油筒與主油缸的可控截止閥，其設計的效果是，它能自動彌補由于阻尼油缸中活塞兩邊油腔的容積不對稱及高溫工況下阻尼器內油液體積變化，儲存與補充油，能可靠地實施對振動頻率f＝1－33Hz范圍內的有效抗振，即能經(jīng)受大型設備遭遇地震及核電站主廠房事故沖擊時的抗振，防止出現(xiàn)大型關鍵設備破壞性損害。
文檔編號F16F9/34GK2651510SQ20032010893
公開日2004年10月27日 申請日期2003年10月16日 優(yōu)先權日2003年10月16日
發(fā)明者張培山, 劉寶森, 周俊 申請人:上海理工大學附屬工廠