本發(fā)明屬于領(lǐng)域，具體屬于一種可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器及方法。

背景技術(shù)：

1、管道系統(tǒng)中，閥門狀態(tài)變化和管道直徑突變通常會引發(fā)脈動沖擊，導(dǎo)致管道振動問題；具體來說，當(dāng)液壓閥閥門突然開啟時，閥門附近原本處于靜止?fàn)顟B(tài)的工作介質(zhì)會迅速流動，壓力能轉(zhuǎn)化為動能，導(dǎo)致閥門附近壓力急劇下降。而遠離閥門的工作介質(zhì)由于慣性作用，其流動速度尚未跟上，因此壓力相對較高。這種壓力差會在管道內(nèi)形成壓力波，并沿管道傳播，從而產(chǎn)生脈動沖擊；相反，當(dāng)閥門突然關(guān)閉時，處于閥門處的工作介質(zhì)速度立即變?yōu)榱悖h離閥門的工作介質(zhì)由于慣性作用繼續(xù)向閥門運動，對閥門附近的工作介質(zhì)產(chǎn)生擠壓，將動能轉(zhuǎn)換為壓力能，這種壓力能撞擊到關(guān)閉的閥門上后，會反向傳播形成脈動沖擊。在管道系統(tǒng)中，由于設(shè)計或安裝需要，管道直徑可能會發(fā)生變化。當(dāng)流體流經(jīng)這些直徑突變的部位時，其流速和壓力分布會發(fā)生顯著變化，在直徑減小的部位，流體流速增加，壓力降低；而在直徑增大的部位，流體流速減慢，壓力升高，這種流速和壓力的變化會在管道內(nèi)形成壓力波，從而引發(fā)脈動沖擊。

2、目前，控制管道振動的主要方法是在外部安裝調(diào)諧質(zhì)量減振器或阻尼器。然而，傳統(tǒng)的阻尼器通常需要接地使用，適用范圍有限。對于低頻振動，需要設(shè)計調(diào)諧質(zhì)量減振器，通常通過增加調(diào)諧質(zhì)量或降低結(jié)構(gòu)剛度來滿足調(diào)諧條件并有效控制振動。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器及方法，用以解決現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)中存在的無法有效解決管道振動的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器，包括軸向壓縮結(jié)構(gòu)，所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)中部滑動貫穿設(shè)置有轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器通過彈簧沿軸向在所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)中沿軸向往復(fù)運動；

4、所述轉(zhuǎn)換器包括支撐腔體結(jié)構(gòu)，所述支撐腔體結(jié)構(gòu)中部固定設(shè)置有角接觸球軸承，所述角接觸球軸承同軸貫穿設(shè)置有滾珠絲杠，所述滾珠絲杠上段與所述角接觸球軸承滑動設(shè)套，所述滾珠絲杠下段與所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)螺紋嚙合，所述滾珠絲杠底端固定連接有耗能飛輪。

5、進一步的，所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)包括上頂板和下頂板，所述上頂板和下頂板之間貫穿設(shè)置有兩根平行設(shè)置的連接桿，所述連接桿端部均設(shè)置有固定件；

6、所述連接桿均設(shè)置有兩段彈簧，位于同一連接桿上的兩個所述彈簧之間設(shè)置有所述轉(zhuǎn)換器的支撐腔體結(jié)構(gòu)。

7、進一步的，所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)還包括固定設(shè)置于所述下頂板靠近所述轉(zhuǎn)換器的絲杠螺母，所述絲杠螺母與所述滾珠絲杠螺紋嚙合連接。

8、進一步的，所述同一連接桿上的兩個所述彈簧的總剛度相同。

9、進一步的，所述支撐腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)部固定設(shè)置有兩個直線軸承，所述直線軸承設(shè)置于所述角接觸球軸承兩側(cè)，且分別滑動套設(shè)于所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)中部。

10、進一步的，所述支撐腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)部可拆卸設(shè)置有多個附加質(zhì)量塊，且所述多個附加質(zhì)量塊沿所述支撐腔體結(jié)構(gòu)中心對稱設(shè)置。

11、進一步的，所述滾珠絲杠頂部設(shè)置有限位塊，所述限位塊底部抵接支撐腔體結(jié)構(gòu)的頂部。

12、進一步的，所述滾珠絲杠的上段為光軸，下段為螺紋軸。

13、進一步的，所述耗能飛輪通過螺母固定連接于滾珠絲杠底端。

14、一種可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器的方法，包括以下步驟：

15、軸向壓縮結(jié)構(gòu)在受到管道脈動沖擊時，將受到的脈動沖擊向下傳遞至轉(zhuǎn)換器，同時，通過彈簧通過形變對軸向力進行緩沖耗能；

16、所述轉(zhuǎn)換器在受彈簧帶來的脈動沖擊時，所述轉(zhuǎn)換器帶動滾珠絲杠沿軸向上下移動并發(fā)生自轉(zhuǎn)，所述滾珠絲杠在自轉(zhuǎn)的過程中，通過耗能飛輪旋轉(zhuǎn)并進行耗能。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

18、本發(fā)明提供一種可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器，包括軸向壓縮結(jié)構(gòu)，所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)中部滑動貫穿設(shè)置有轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器通過彈簧沿軸向在所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)中沿軸向往復(fù)運動；所述轉(zhuǎn)換器包括支撐腔體結(jié)構(gòu)，所述支撐腔體結(jié)構(gòu)中部固定設(shè)置有角接觸球軸承，所述角接觸球軸承同軸貫穿設(shè)置有滾珠絲杠，所述滾珠絲杠上段與所述角接觸球軸承滑動設(shè)套，所述滾珠絲杠下段與所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)螺紋嚙合，所述滾珠絲杠底端固定連接有耗能飛輪；本申請通過軸向壓縮機構(gòu)，對管路的脈動沖擊中的軸向力進行緩沖耗能，由于所述滾珠絲杠下段與所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)螺紋嚙合，轉(zhuǎn)換器會帶動滾珠絲杠向下旋轉(zhuǎn)運動，滾珠絲杠在自轉(zhuǎn)的過程中，帶動耗能飛輪旋轉(zhuǎn)并進行耗能，本申請將脈動沖擊轉(zhuǎn)化為軸向力和徑向力，并通過彈簧和耗能飛輪進行針對性的耗能，解決了現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)中存在的無法有效解決管道振動的技術(shù)問題。

19、進一步的，所述同一連接桿上的兩個所述彈簧的總剛度相同，能夠提高穩(wěn)定性，且載荷分布均勻。

20、本發(fā)明提供一種可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器的方法，包括以下步驟：軸向壓縮結(jié)構(gòu)在受到管道脈動沖擊時，將受到的脈動沖擊向下傳遞至轉(zhuǎn)換器，同時，通過彈簧通過形變對軸向力進行緩沖耗能；所述轉(zhuǎn)換器在受彈簧帶來的脈動沖擊時，所述轉(zhuǎn)換器帶動滾珠絲杠向下旋轉(zhuǎn)運動，所述滾珠絲杠在自轉(zhuǎn)的過程中，通過耗能飛輪旋轉(zhuǎn)并進行耗能；本方法能夠有效的管道將脈動沖擊轉(zhuǎn)化為軸向力和徑向力，并通過彈簧和耗能飛輪進行針對性的耗能，解決了現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)中存在的無法有效解決管道振動的技術(shù)問題。

技術(shù)特征：

1.一種可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器，其特征在于，包括軸向壓縮結(jié)構(gòu)，所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)中部滑動貫穿設(shè)置有轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器通過彈簧(11)沿軸向在所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)中沿軸向往復(fù)運動；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器，其特征在于，所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)包括上頂板(6)和下頂板(2)，所述上頂板(6)和下頂板(2)之間貫穿設(shè)置有兩根平行設(shè)置的連接桿(1)，所述連接桿(1)端部均設(shè)置有固定件；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器，其特征在于，所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)還包括固定設(shè)置于所述下頂板(2)靠近所述轉(zhuǎn)換器的絲杠螺母(5)，所述絲杠螺母(5)與所述滾珠絲杠(7)螺紋嚙合連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器，其特征在于，所述同一連接桿(1)上的兩個所述彈簧(11)的總剛度相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器，其特征在于，所述支撐腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)部固定設(shè)置有兩個直線軸承(10)，所述直線軸承(10)設(shè)置于所述角接觸球軸承(9)兩側(cè)，且分別滑動套設(shè)于所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)中部。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器，其特征在于，所述支撐腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)部可拆卸設(shè)置有多個附加質(zhì)量塊(4)，且所述多個附加質(zhì)量塊(4)沿所述支撐腔體結(jié)構(gòu)中心對稱設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器，其特征在于，所述滾珠絲杠(7)頂部設(shè)置有限位塊，所述限位塊底部抵接支撐腔體結(jié)構(gòu)的頂部。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器，其特征在于，所述滾珠絲杠(7)的上段為光軸，下段為螺紋軸。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器，其特征在于，所述耗能飛輪(8)通過螺母固定連接于滾珠絲杠(7)底端。

10.一種可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器的方法，其特征在于，基于權(quán)利要求1-9任一項所述的可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種可變阻尼滾珠絲杠慣容減振器及方法，包括軸向壓縮結(jié)構(gòu)，所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)中部滑動貫穿設(shè)置有轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器通過彈簧沿軸向在所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)中沿軸向往復(fù)運動；所述轉(zhuǎn)換器包括支撐腔體結(jié)構(gòu)，所述支撐腔體結(jié)構(gòu)中部固定設(shè)置有角接觸球軸承，所述角接觸球軸承同軸貫穿設(shè)置有滾珠絲杠，所述滾珠絲杠上段與所述角接觸球軸承滑動設(shè)套，所述滾珠絲杠下段與所述軸向壓縮結(jié)構(gòu)螺紋嚙合，所述滾珠絲杠底端固定連接有耗能飛輪；本申請解決了現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)中存在的無法有效解決管道振動的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：陳旭東,安付立,王鵬,程勇明,張濤,董霄鵬,孫寧波,李楠林,陳尚軍,王必寧
受保護的技術(shù)使用者：西安熱工研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17