碟形弹簧式超材料低频隔振管路及基于管路的连接系统技术方案

一种碟形弹簧式超材料低频隔振管路及基于管路的连接系统，属于海水管路技术领域。本发明专利技术针对现有海水管路无法在满足内压承载情况下实现减振降噪的问题。隔振管路包括：主体骨架，所述主体骨架包括由多个碟形单胞顺次连接成的碟形弹簧结构，每个碟形单胞包括两个碟形单体；每个碟形单体外轮廓呈圆台形，具有大端口和小端口；两个碟形单体的小端口对接形成一个碟形单胞；所述碟形弹簧结构内表面和外表面分别填充软质隔声层，形成主体骨架的圆筒结构。本发明专利技术用于具有内部流体压强的海水管路结构中。构中。构中。

【技术实现步骤摘要】
碟形弹簧式超材料低频隔振管路及基于管路的连接系统


[0001]本专利技术涉及碟形弹簧式超材料低频隔振管路及基于管路的连接系统，属于海水管路


技术介绍

[0002]随着科学技术的发展与人类生活水平的提高，潜艇等舰船系统中使用了大量的泵类结构，管路输送作为泵类结构的关键连接环节大量应用在舰船领域中。
[0003]由于流体流速的作用，管路在输送能量介质的过程中，会产生振动和噪声问题。这种管路系统的流致振动与流致噪声将对管路输送稳定性产生不利影响。现有管路的设计，不能兼顾减振与承载的双重要求，无法满足工程实际中的使用。
[0004]因此在满足管路系统内压承载情况下，能够进行减振降噪设计，成为保障船舶海水管路系统能量输送稳定性的关键环节。

技术实现思路

[0005]针对现有海水管路无法在满足内压承载情况下实现减振降噪的问题，本专利技术提供一种碟形弹簧式超材料低频隔振管路及基于管路的连接系统。
[0006]本专利技术的一种碟形弹簧式超材料低频隔振管路，包括主体骨架，
[0007]所述主体骨架包括由多个碟形单胞顺次连接成的碟形弹簧结构，每个碟形单胞包括两个碟形单体；每个碟形单体外轮廓呈圆台形，具有大端口和小端口；两个碟形单体的小端口对接形成一个碟形单胞；
[0008]所述碟形弹簧结构内表面和外表面分别填充软质隔声层，形成主体骨架的圆筒结构。
[0009]根据本专利技术的碟形弹簧式超材料低频隔振管路，所述碟形单胞至少为3个。
[0010]根据本专利技术的碟形弹簧式超材料低频隔振管路，所述圆筒结构内圆半径r2≥100mm，圆筒结构外圆半径为R2，满足以下关系式：
[0011]10mm≤R2
‑
r2≤30mm。
[0012]根据本专利技术的碟形弹簧式超材料低频隔振管路，碟形单体的厚度为a，a≥1mm；
[0013]碟形单体的小端内圆半径r1≥102mm，大端外圆半径为R1，满足以下关系式：
[0014]8mm≤R1
‑
r1≤28mm。
[0015]根据本专利技术的碟形弹簧式超材料低频隔振管路，所述软质隔声层为天然橡胶层。
[0016]本专利技术还提供了一种基于管路的连接系统，基于所述碟形弹簧式超材料低频隔振管路构成，其特征在于包括主体骨架和对称连接在主体骨架两侧的两个连接单元；
[0017]每个连接单元包括连接环、轴向运动限制环、环向运动限制环和法兰，
[0018]连接环与主体骨架的端面固定连接，连接环的外端面上设置卡扣凸部，卡扣凸部与轴向运动限制环内壁的卡扣凹部对应固定连接；轴向运动限制环的环内套接环向运动限制环，环向运动限制环用于限制轴向运动限制环的圆周向位置；
[0019]轴向运动限制环的外侧端面与法兰的内侧端面固定连接，同时环向运动限制环的外端伸入法兰内部，并与法兰内壁固定连接。
[0020]根据本专利技术的基于管路的连接系统，所述法兰与轴向运动限制环和环向运动限制环焊接固定。
[0021]根据本专利技术的基于管路的连接系统，连接环的卡扣凸部为6个，沿圆周向均匀分布。
[0022]根据本专利技术的基于管路的连接系统，连接环的卡扣凸部呈顶端向外环延伸的直角倒勾状，卡扣凸部的直角倒勾勾尖与轴向运动限制环内壁的卡扣凹部卡扣固定，使轴向运动限制环的轴向位置固定。
[0023]根据本专利技术的基于管路的连接系统，轴向运动限制环、环向运动限制环和法兰的材质为45号钢。
[0024]本专利技术的有益效果：本专利技术管路的主体骨架采用了碟形单胞组成的轴向周期结构，碟形单胞的两个碟形单体沿接触面对称，碟形单胞两侧由软质隔声材料灌注。再基于管路两侧设置连接单元构成管路连接系统。
[0025]本专利技术设计的管路及连接系统主要用于船舶、潜艇等海水管路系统领域，能够在低频段实现宽频带隙性能，在中高频段实现良好的减振降噪性能。本专利技术的周期管路结构设计合理，构型简单易加工，相比于普通薄壁圆筒管路，在低频段具有更良好的减振降噪效果；同时，能够满足实际使用工况所需要的承载指标。因此，本专利技术所述管路及连接系统具有很高的适用性。
[0026]本专利技术考虑工程实际问题，对于不可焊接材料制作的具有隔振效果的管路，提供了一种连接系统，该系统实现了不可焊接材料与法兰的连接，且能够保证连接的密封性与连接的可靠性，同时具有极为广泛的应用范围。本专利技术可用于海水管路结构系统的低频减振，尤其适用于具有内部流体压强的管路结构中。
附图说明
[0027]图1是本专利技术所述碟形弹簧式超材料低频隔振管路的两端配置连接环后的结构示意图；
[0028]图2是基于管路的连接系统的分体结构示意图；
[0029]图3是基于管路的连接系统的整体结构示意图；
[0030]图4是基于管路的连接系统一侧的连接单元中环向运动限制环和法兰待安装时的示意图；
[0031]图5是连接系统中一个法兰待安装时的示意图；
[0032]图6是法兰与环向运动限制环连接后与轴向运动限制环的对应关系示意图；
[0033]图7为碟形单体的结构剖面示意图；
[0034]图8为圆筒结构的包胶参数示意图；
[0035]图9为圆筒结构的实体示意图；
[0036]图10为连接环的参数示意图；
[0037]图11为连接环卡扣结构参数示意图；
[0038]图12是连接环的具体可实施结构示意图；
[0039]图13是连接环的卡扣的可实施结构示意图；
[0040]图14是轴向运动限制环的第一部分结构参数示意图；
[0041]图15是轴向运动限制环的第二部分结构参数示意图；
[0042]图16是轴向运动限制环的结构示意图；
[0043]图17是轴向运动限制环的局部结构示意图；
[0044]图18是环向运动限制环的第一部分结构参数示意图；
[0045]图19是环向运动限制环的第二部分结构参数示意图；
[0046]图20是环向运动限制环的结构示意图；
[0047]图21是碟形弹簧结构的传声损失频响图；
[0048]图22是本专利技术连接系统输入端与输出端振动位移响应频响曲线图。
具体实施方式
[0049]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0050]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0051]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。
[0052]具体实施方式一、结合图1至图6所示，本专利技术提供了一种碟形弹簧式超材料低频隔振管路，包括主体骨架1，所述主体骨架1的材质为超材料；
[0053本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碟形弹簧式超材料低频隔振管路，其特征在于包括主体骨架(1)，所述主体骨架(1)包括由多个碟形单胞顺次连接成的碟形弹簧结构，每个碟形单胞包括两个碟形单体；每个碟形单体外轮廓呈圆台形，具有大端口和小端口；两个碟形单体的小端口对接形成一个碟形单胞；所述碟形弹簧结构内表面和外表面分别填充软质隔声层(2)，形成主体骨架的圆筒结构。2.根据权利要求1所述的碟形弹簧式超材料低频隔振管路，其特征在于，所述碟形单胞至少为3个。3.根据权利要求2所述的碟形弹簧式超材料低频隔振管路，其特征在于，所述圆筒结构内圆半径r2≥100mm，圆筒结构外圆半径为R2，满足以下关系式：10mm≤R2
‑
r2≤30mm。4.根据权利要求3所述的碟形弹簧式超材料低频隔振管路，其特征在于，碟形单体的厚度为a，a≥1mm；碟形单体的小端内圆半径r1≥102mm，大端外圆半径为R1，满足以下关系式：8mm≤R1
‑
r1≤28mm。5.根据权利要求1至4中任一项所述的碟形弹簧式超材料低频隔振管路，其特征在于，所述软质隔声层(2)为天然橡胶层。6.一种基于管路的连接系统，基于权利要求1至5中任一项所述碟形弹簧式超材料低频隔振管路构成，其特征在于包括主体骨架(1)和对称连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春川，王阳绵，张家猛，李明航，宁烽博，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：