本发明专利技术提供了一种空气弹簧减振装置及其应用，涉及减振技术领域。其包括减振部，减振部具有振荡腔，振荡腔内固定设有阻尼部以对振荡腔进行分隔，阻尼部具有气孔，且减振部的一端密封，另一端开口。提供的这种新型的空气弹簧装置不仅能够有效地抑制海洋平台的垂向振动，并且对于平台的横摇和纵摇也能起到良好的抑制效果。设置阻尼部以使得减振部具有至少两个气室，通过形成多气室空气弹簧结构以形成多个不同弹性形变的气体弹簧，通过多个不同弹性形变的气体弹簧有助于更好地抑制振动。变的气体弹簧有助于更好地抑制振动。变的气体弹簧有助于更好地抑制振动。
【技术实现步骤摘要】
一种空气弹簧减振装置及其应用
[0001]本专利技术涉及减振
，具体而言，涉及一种空气弹簧减振装置及其应用。
技术介绍
[0002]大型海洋浮式结构，如采油平台和海上风电，常位于离岸远、水深大、无遮蔽的海域环境中。波浪载荷和风载作用于结构本体上，容易引起结构的大幅运动，对基础和系泊系统的强度和疲劳性能有着巨大的影响，对结构的安全性和使用寿命也会带来严峻的挑战。为避免随之而来的安全性和经济性的问题，必须降低浮式结构的整体运动响应幅度。
[0003]现有的振动控制方案，主要是通过增加结构强度、增大结构尺寸往往能减小其整体运动，然而深海浮式平台造价非常高昂，这种方法会额外增加数十亿的资金投入，成本高、效率低。
[0004]而在主结构上安装减振装置，也是对结构进行振动控制的一种方式。其中，空气弹簧结构是一种良好的减振装置，目前较多的应用都是传统形式，传统空气弹簧多为封闭气体形式，无法用于海洋结构。
[0005]此外，空气弹簧装置不仅需要有效地抑制海洋平台的垂向振动，并且对于平台的横摇和纵摇也需要起到良好的抑制效果。
[0006]基于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于提供一种空气弹簧减振装置及其应用以解决上述技术问题。
[0008]本专利技术是这样实现的：
[0009]本专利技术提供了一种空气弹簧减振装置，其包括减振部，减振部具有振荡腔，振荡腔内固定设有阻尼部以对振荡腔进行分隔，阻尼部具有气孔，且减振部的一端密封，另一端开口。
[0010]本专利技术设计了全新的底部开口结构形式的空气弹簧装置。这种新型的空气弹簧装置不仅能够有效地抑制海洋平台的垂向振动，并且对于平台的横摇和纵摇也能起到良好的抑制效果。设置阻尼部以使得减振部具有至少两个气室，通过形成多气室空气弹簧结构以形成多个不同弹性形变的气体弹簧，通过多个不同弹性形变的气体弹簧有助于更好地抑制振动。
[0011]需要说明的是，设置阻尼部开设气孔，以便于气体在压缩或膨胀作用下在振荡腔内流动。
[0012]本专利技术提出的可应用于海洋浮式平台运动抑制的空气弹簧装置在使用时，液体(包括不限于海水)从减振部的开口端进入。在海水运动过程中，通过液柱振荡运动与气体相互作用达到抑制浮体运动响应的目的。这类液柱—气体相互作用系统中气体和振荡液柱是相互耦合、互相影响的。当这种液柱—气体相互作用系统工作时，外界施加的位移或加速度等激励会使可振荡液体运动从而压缩或膨胀气体，使气体压力等物理量发生变化；而气
体的这些变化也会反过来作用于振荡液体上，使振荡液体的运动发生改变。本专利技术提出的减振装置，依靠气体、液柱以及阻尼板的相互作用，来抑制由于波浪和风载引起的结构运动。
[0013]例如，在一种可选的实施方式中，液体运动压缩气体时，位于阻尼部与开口之间的气体向减振部的密封端压缩气体，此时受阻尼部两侧的气体压差的影响，相较于不设阻尼部，本专利技术提供的减振装置具有更大的气体弹性形变长度，从而更好地抑制振动。
[0014]在一种可选的实施方式中，实际考虑到海洋浮式结构的工作条件，本专利技术提出的减振装置均采用防腐不锈钢材质。
[0015]在本专利技术应用较佳的实施方式中，减振部包括上减振部和下减振部，阻尼部夹设于上减振部和下减振部之间。
[0016]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上减振部、阻尼部以及下减振部通过固定装置拉紧固定。
[0017]该固定装置包括不限于螺栓、夹具、对拉钢筋等。
[0018]例如选自螺栓时，在对应的上减振部、阻尼部以及下减振部上设置相应的螺孔以便于安装固定。
[0019]在本专利技术应用较佳的实施方式中，阻尼部为阻尼板。在其他实施方式中，阻尼部也可以是阻尼槽、阻尼台等。只要能将振荡腔分隔均可行。
[0020]在一种可选的实施方式中，阻尼板为圆形阻尼板或多边形阻尼板。例如设置圆形阻尼板可以便于加工和安装，当减振部为管状时，圆形的阻尼板更有利于安装。
[0021]在本专利技术应用较佳的实施方式中，阻尼部的气孔具有多个。设置多个气孔以便于气体流动，以便于更快速的对浮体运动进行响应。
[0022]在本专利技术应用较佳的实施方式中，气孔的形状为如下至少一种：圆形和多边形。
[0023]在一种可选的实施方式中，多边形具有n条边，n＝3
‑
100；例如n＝3
‑
50。
[0024]在一种可选的实施方式中，多边形为三角形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形或十二边形。
[0025]在本专利技术应用较佳的实施方式中，阻尼部的周边开设有多个安装孔，中间开设有至少一个气孔。
[0026]在其他实施方式中，阻尼部也可不开设安装孔，仅开设相应的气孔，通过卡接或焊接等方式实现阻尼部的固定。
[0027]在一种可选的实施方式中，阻尼部的周边开设有多个安装孔，中间开设有1
‑
6个气孔。例如开设有2个，3个，4个，5个或6个气孔。
[0028]在一种可选的实施方式中，阻尼部的周边开设有多个安装孔，中间开设有2个气孔；且两个气孔沿阻尼部的平面中心对称排布。
[0029]在一种可选的实施方式中，阻尼部的周边开设有多个安装孔，中间开设有3个气孔；且3个气孔呈直线或三角排布；
[0030]在一种可选的实施方式中，阻尼部的周边开设有多个安装孔，中间开设有4个气孔；且4个气孔呈四边形排布；
[0031]在一种可选的实施方式中，阻尼部的周边开设有多个安装孔，中间开设有5个气孔；且5个气孔呈五边形排布；
[0032]在一种可选的实施方式中，阻尼部的周边开设有多个安装孔，中间开设有6个气孔；且6个气孔呈六边形排布。
[0033]在本专利技术应用较佳的实施方式中，阻尼部具有多个，且多个阻尼部间隔设置。
[0034]在本专利技术应用较佳的实施方式中，阻尼部与振荡腔内壁卡接或焊接。在该实施方式中，减振部作为一个独立的管或部件，在减振部内固定设置阻尼部。例如将阻尼部的四周与减振部的内壁焊接。
[0035]本专利技术还提供了一种空气弹簧减振装置在浮式平台运动抑制中的应用。本专利技术提供的空气弹簧减振装置应用于海洋浮式平台运动抑制，通过液柱振荡运动与气体相互作用达到抑制浮体运动响应的目的。
[0036]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0037]本专利技术提供的这种新型的空气弹簧装置不仅能够有效地抑制海洋平台的垂向振动，并且对于平台的横摇和纵摇也能起到良好的抑制效果。设置阻尼部以使得减振部具有至少两个气室，通过形成多气室空气弹簧结构以形成多个不同弹性形变的气体弹簧，通过多个不同弹性形变的气体弹簧有助于更好地抑制振动。本专利技术提供的空气弹簧装置结构简单，减振效果优良，控制简单，成本低廉。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种空气弹簧减振装置，其特征在于，其包括减振部，所述减振部具有振荡腔，所述振荡腔内固定设有阻尼部以对所述振荡腔进行分隔，所述阻尼部具有气孔，且所述减振部的一端密封，另一端开口。2.根据权利要求1所述的空气弹簧减振装置，其特征在于，所述减振部包括上减振部和下减振部，所述阻尼部夹设于所述上减振部和所述下减振部之间。3.根据权利要求2所述的空气弹簧减振装置，其特征在于，所述上减振部、阻尼部以及下减振部通过固定装置拉紧固定。4.根据权利要求1所述的空气弹簧减振装置，其特征在于，所述阻尼部为阻尼板；优选地，所述阻尼板为圆形阻尼板或多边形阻尼板。5.根据权利要求1所述的空气弹簧减振装置，其特征在于，所述阻尼部的气孔具有多个。6.根据权利要求5所述的空气弹簧减振装置，其特征在于，所述气孔的形状为如下至少一种：圆形和多边形；优选地，所述多边形具有n条边，n＝3
‑
100；优选地，所述多边形为三角形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形或十二边形。7.根据权利要求6所述的空气弹簧减振装置，其特征在于，所述阻尼部的周边开设...
【专利技术属性】
技术研发人员：张良，黄栋，施维，吴智恒，
申请(专利权)人：广东省科学院智能制造研究所，
类型：发明
国别省市：
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