一種基于彈簧振子系統(tǒng)的管道壓力脈動(dòng)衰減器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于彈簧振子系統(tǒng)的管道壓力脈動(dòng)衰減器，屬于流體介質(zhì)管路振動(dòng)噪聲控制領(lǐng)域。該衰減器主要由金屬管、封閉端板、一個(gè)以上彈簧振子組合以及密封件組成；金屬管固定安裝在主管道上，彈簧振子組合由一個(gè)彈簧和一個(gè)金屬塊固定連接而成，彈簧振子組合在金屬管的內(nèi)部依次固定連接，接近封閉端板的彈簧振子組合中的彈簧與封閉端板固定連接，接近安裝孔的彈簧振子組合中的金屬塊與金屬管之間通過密封件密封且該金屬塊與主管道內(nèi)部的流體介質(zhì)接觸。本發(fā)明所述的衰減器通過調(diào)節(jié)彈簧振子組合的數(shù)量，并合理設(shè)置不同金屬塊的質(zhì)量以及彈簧剛度，能同時(shí)降低多個(gè)激勵(lì)頻率；通過增加所述衰減器的數(shù)量，可進(jìn)一步優(yōu)化衰減效果。
【專利說明】
一種基于彈簧振子系統(tǒng)的管道壓力脈動(dòng)衰減器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種安裝在管路上的管道壓力脈動(dòng)衰減器，屬于流體介質(zhì)管路振動(dòng)噪聲控制領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]艦船管路系統(tǒng)包括冷卻水系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等，主要用以完成流體介質(zhì)輸送、能量傳遞等功能，同時(shí)也會在流體介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生壓力脈動(dòng)。管道流體壓力脈動(dòng)不僅會引起管道振動(dòng)及輻射噪聲，甚至還會導(dǎo)致管道疲勞破壞，進(jìn)而影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。因此，降低管道壓力脈動(dòng)水平對于提高艦船聲隱身水平和管道自身的安全可靠性都具有重要意義。
[0003]目前，普遍采用的管道壓力脈動(dòng)衰減器主要包括亥姆霍茲共振器、膨脹腔聲濾波器以及兩者的組合結(jié)構(gòu)等，其中亥姆霍茲共振器主要用于衰減低頻段的管道壓力脈動(dòng)，膨脹腔聲濾波器主要用于衰減高頻段的管道壓力脈動(dòng)，通過對兩者進(jìn)行合理組合可對寬廣頻率范圍內(nèi)的壓力脈動(dòng)起到衰減作用。理論研究和試驗(yàn)測試均表明，管道壓力脈動(dòng)總體量級水平主要取決于機(jī)械設(shè)備源產(chǎn)生的低頻特征離散線譜，也就是說只要能夠有效控制低頻特征離散線譜的壓力脈動(dòng)量級，就能有效降低管道壓力脈動(dòng)總體量級水平。就目前所采用的管道壓力脈動(dòng)衰減器而言，若想在低頻段取得良好的效果，就必須增大其結(jié)構(gòu)尺寸，這對于空間十分緊湊的艦船，尤其是水下艦船是難以接受的。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有管道壓力脈動(dòng)衰減器對于控制低頻段的管道壓力脈動(dòng)的效果不佳的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于彈簧振子系統(tǒng)的管道壓力脈動(dòng)衰減器，該衰減器能夠有效降低低頻段的管道壓力脈動(dòng)水平，而且該衰減器的體積小，特別適用于空間十分緊湊的艦船內(nèi)部。
[0005]本發(fā)明的目的是通過一下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]—種基于彈簧振子系統(tǒng)的管道壓力脈動(dòng)衰減器，所述衰減器主要包括金屬管、封閉端板、一個(gè)以上彈簧振子組合以及密封件;外圍設(shè)備為主管道，主管道的管壁上設(shè)有安裝孔，主管道的內(nèi)部為流體介質(zhì)；
[0007]金屬管的一端固定安裝在主管道的安裝孔上，另一端與封閉端板固定連接;彈簧振子組合由一個(gè)彈簧和一個(gè)金屬塊固定連接而成，彈簧振子組合在金屬管的內(nèi)部依次固定連接，其中，接近封閉端板的彈簧振子組合中的彈簧與封閉端板固定連接，接近安裝孔的彈簧振子組合中的金屬塊與金屬管之間通過密封件進(jìn)行密封且該金屬塊與主管道內(nèi)部的流體介質(zhì)接觸。
[0008]優(yōu)選的，金屬塊的外形與金屬管的橫截面形狀相同，而且金屬塊的尺寸應(yīng)小于金屬管橫截面的尺寸，但是金屬塊的尺寸不小于金屬管橫截面尺寸的90%。
[0009]優(yōu)選的，金屬管的橫截面形狀與安裝孔的橫截面形狀相同，而且金屬管的尺寸與安裝孔的尺寸大小一致。
[0010]金屬管的截面為規(guī)則形狀，優(yōu)選圓形或正方形。
[0011]優(yōu)選的，與主管道內(nèi)部的流體介質(zhì)接觸的金屬塊厚度的0?10%位于主管道內(nèi)。
[0012]主管道的長度方向或主管道的周向上，安裝一個(gè)以上本發(fā)明所述的基于彈簧振子系統(tǒng)的管道壓力脈動(dòng)衰減器。
[0013]有益效果:
[0014](1)管道中存在多個(gè)激勵(lì)頻率時(shí)，可以通過增加本發(fā)明所述衰減器中彈簧振子組合的數(shù)量，并合理設(shè)置彈簧振子組合中金屬塊的質(zhì)量以及彈簧剛度，使不同的彈簧振子組合的固有頻率與主管道內(nèi)的激勵(lì)頻率一一吻合，從而達(dá)到同時(shí)降低多個(gè)激勵(lì)頻率的目的。 這是因?yàn)榕c主管道內(nèi)部的流體介質(zhì)接觸的金屬塊受到主管道壓力脈動(dòng)后，會激勵(lì)彈簧振子組合發(fā)生振動(dòng)，金屬塊的振動(dòng)反過來將向流體介質(zhì)輻射壓力脈動(dòng)，從而抵消主管道內(nèi)部的壓力脈動(dòng)；另外，一旦彈簧振子組合的固有頻率與主管道低頻段特征頻率吻合，將會產(chǎn)生最大的衰減效果。
[0015](2)彈簧振子組合的固有頻率與金屬塊的質(zhì)量成反比，金屬塊的質(zhì)量越大，固有頻率越低。本發(fā)明所述衰減器中采用密度較大的金屬材料，在增大金屬塊質(zhì)量的同時(shí)還能夠保持金屬塊結(jié)構(gòu)尺寸的緊湊性，有利于減小所述衰減器的體積，安裝空間需求小。
[0016](3)本發(fā)明所述衰減器中，與主管道內(nèi)部的流體介質(zhì)接觸的金屬塊與金屬管之間安裝一套密封件，可以防止主管道內(nèi)流體介質(zhì)泄露，同時(shí)也為彈簧振子組合提供了一種阻尼作用。另外，與主管道內(nèi)部的流體介質(zhì)接觸的金屬塊盡量不侵占主管道的空間，確保主管道截面形狀不會發(fā)生突變，從而保持較小的流體阻力。
[0017](4)本發(fā)明所述金屬塊的外形與金屬管的截面形狀相同，且金屬塊的尺寸略小于金屬管的尺寸，這樣既容易密封又能夠利用金屬管進(jìn)行導(dǎo)向，保持彈簧振子組合在金屬管的長度方向上振動(dòng)。
[0018](5)在主管道的長度方向或周向上可以同時(shí)安裝多個(gè)本發(fā)明所述的衰減器，進(jìn)一步增加衰減效果。【附圖說明】
[0019]圖1為主管道上安裝一個(gè)本發(fā)明所述衰減器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為主管道長度方向上安裝四個(gè)本發(fā)明所述衰減器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為主管道周向上安裝四個(gè)本發(fā)明所述衰減器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中，1-金屬管，2-封閉端版，3-彈簧，4-金屬塊，5-密封件，6-主管道。【具體實(shí)施方式】[〇〇23]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0024]如圖1所示，一種基于彈簧振子系統(tǒng)的管道壓力脈動(dòng)衰減器，所述衰減器主要包括金屬管1、封閉端板2、三個(gè)彈簧振子組合以及密封件5;外圍設(shè)備為主管道6,主管道6的管壁上設(shè)有安裝孔，主管道6的內(nèi)部為流體介質(zhì)；金屬塊4的外形、金屬管1的橫截面形狀和安裝孔的橫截面形狀都為圓形，金屬塊的直徑為金屬管直徑的96%，金屬管1的直徑與安裝孔的直徑大小一致；[〇〇25]金屬管1的一端通過焊接固定在主管道6的安裝孔上，另一端通過焊接與封閉端板2固定連接;彈簧振子組合由一個(gè)彈簧3和一個(gè)金屬塊4通過焊接組成的，三個(gè)彈簧振子組合在金屬管1的內(nèi)部依次固定連接，其中，接近封閉端板2的彈簧振子組合中的彈簧3與封閉端板2之間進(jìn)行焊接，接近安裝孔的彈簧振子組合中的金屬塊4與金屬管1之間通過密封件5進(jìn)行密封，接近安裝孔的彈簧振子組合中的金屬塊4厚度的3%位于主管道6內(nèi)與主管道6內(nèi)部的流體介質(zhì)接觸。
[0026]本實(shí)施所述的衰減器可同時(shí)降低主管道6內(nèi)部三個(gè)激勵(lì)頻率。為了達(dá)到更好的衰減效果，可以在主管道6的長度方向上安裝四個(gè)本實(shí)施例所述的衰減器，如圖2所示;或者在主管道6的周向上安裝四個(gè)本實(shí)施例所述的衰減器，如圖3所示。
[0027]然而，在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)主管道6內(nèi)部待降低的激勵(lì)頻率的數(shù)量設(shè)置彈簧振子組合的數(shù)量;根據(jù)要達(dá)到的衰減效果，設(shè)置安裝在主管道6的長度方向或周向上的所述衰減器的數(shù)量。
[0028]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于彈簧振子系統(tǒng)的管道壓力脈動(dòng)衰減器，其特征在于:所述衰減器主要包括 金屬管(1)、封閉端板(2)、一個(gè)以上彈簧振子組合以及密封件(5);外圍設(shè)備為主管道(6)， 主管道(6)的管壁上設(shè)有安裝孔，主管道(6)的內(nèi)部為流體介質(zhì)；金屬管(1)的一端固定安裝在主管道(6)的安裝孔上，另一端與封閉端板(2)固定連接； 彈簧振子組合由一個(gè)彈簧(3)和一個(gè)金屬塊(4)固定連接而成，彈簧振子組合在金屬管(1) 的內(nèi)部依次固定連接，其中，接近封閉端板(2)的彈簧振子組合中的彈簧(3)與封閉端板(2) 固定連接，接近安裝孔的彈簧振子組合中的金屬塊(4)與金屬管(1)之間通過密封件(5)進(jìn) 行密封且該金屬塊(4)與主管道(6)內(nèi)部的流體介質(zhì)接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于彈簧振子系統(tǒng)的管道壓力脈動(dòng)衰減器，其特征在于: 金屬塊(4)的外形與金屬管(1)的橫截面形狀相同，而且金屬塊(4)的尺寸應(yīng)小于金屬管(1) 橫截面的尺寸，但是金屬塊(4)的尺寸不小于金屬管(1)橫截面尺寸的90%。。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于彈簧振子系統(tǒng)的管道壓力脈動(dòng)衰減器，其特征在于: 金屬管(1)的橫截面形狀與安裝孔的橫截面形狀相同，而且金屬管(1)的尺寸與安裝孔的尺 寸大小一致。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于彈簧振子系統(tǒng)的管道壓力脈動(dòng)衰減器，其特征在于: 金屬管(1)的橫截面形狀為圓形或正方形。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于彈簧振子系統(tǒng)的管道壓力脈動(dòng)衰減器，其特征在于: 與主管道(6)內(nèi)部的流體介質(zhì)接觸的金屬塊(4)厚度的0?10%位于主管道(6)內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的一種基于彈簧振子系統(tǒng)的管道壓力脈動(dòng)衰減器，其 特征在于:主管道(6)的長度方向或主管道(6)的周向上，安裝一個(gè)以上所述基于彈簧振子 系統(tǒng)的管道壓力脈動(dòng)衰減器。
【文檔編號】F16L55/04GK106090523SQ201610635153
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月5日 公開號201610635153.2, CN 106090523 A, CN 106090523A, CN 201610635153, CN-A-106090523, CN106090523 A, CN106090523A, CN201610635153, CN201610635153.2
【發(fā)明人】蘇勝利, 劉海建, 王強(qiáng)勇, 盧兆剛, 廖慶斌, 魯民月
【申請人】中國船舶重工集團(tuán)公司第七一九研究所