一种管道和旋转机械自适应笼式变频调谐质量阻尼器制造技术

一种基于多目标结构和拓扑优化的管道和旋转机械自适应笼式变频调谐质量阻尼器，该阻尼器主要由机械结构和测控系统组成。机械结构部分主要由安装固定结构和变频调谐刚度质量结构组成，测控系统由信号采集模块和脉冲输出控制模块以及三个同步的带编码器位置反馈的步进电机配合丝杆构成。该装置通过控制结构控制笼式质量阻尼器有效刚度的变化，从而使笼式结构固有频率发生连续变化。而在阻尼器减振过程中，通过实时测量被控系统主振动频率，使阻尼器固有频率始终与之保持一致，通过共振的原理，将被控系统振动吸收至阻尼器中，实现减振作用。本发明专利技术可以适应旋转机械振动和相关管道振动情况，具有减振效果明显，轻量化，安装空间小，控制精度高且控制过程稳定，可靠性高和频域范围宽等优势。域范围宽等优势。域范围宽等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种管道和旋转机械自适应笼式变频调谐质量阻尼器


[0001]本专利技术涉及一种管道和旋转机械中使用的减振装置，主要用于控制各种转子的不平衡转动和管道连续振动，属于振动控制领域。
技术背景
[0002]汽轮机、发电机、燃气轮机、压气机、风机等都属于旋转机械，是各行各业的关键设备。这些设备出现故障后，大多会带来严重的经济损失。而振动在设备故障中占了很大的比重，是影响设备安全、稳定运行的重要因素。在旋转机械向大功率、高转速、细长轴等方向发展的趋势下，转子的平衡问题变得更加突出和重要。旋转机械产生振动的原因有很多，下面主要介绍几个常见的原因：不平衡：机械零件在运转过程中受到离心力的作用，如果机械的重心与旋转中心不一致，就会导致机械的不平衡，从而引发振动。变形：机械的零件在负载或温度变化的影响下会出现变形，如轴弯曲、扭曲等，这些变形也会导致机械振动。传动系统故障：如果机械的传动系统(如轴承、联轴器等)存在故障或磨损，就会影响机械的运转稳定性，导致振动。外界干扰：机械周围的环境和情况也会对机械的振动产生影响，如地震、风载荷、液体脉动等。管道作为化工领域最常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.管道和旋转机械自适应笼式变频调谐质量阻尼器，主要特点在于对安装固定结构的拓扑优化轻量化处理，以及能够连续自适应的调节自身固有频率。该装置主体为一笼式结构，其主要包括机械结构和测控系统；机械机构包括安装固定结构和变频调谐刚度质量结构；机械结构包括安装固定结构(1，如果是安装在轴承上，则需要配合轴承和轴套；如果安装在管道上，只需要通过类似轴套结构进行紧固安装即可)、步进电机(2)、刚度元件—弹性丝杆(3)和惯性质量块(5)及其固定螺母(4)。阻尼器通过安装固定结构(1)配合轴承和轴套安装在转轴上或者直接通过管套安装在管道上，振动能量通过安装固定结构传递至阻尼器内部结构中；通过配合轴承和轴套安装在转子上，能够使转子的转动方向不受阻尼器的影响。变频调谐刚度质量结构包括刚度元件—弹性丝杆(3)和辅助质量块(5)及其固定螺母(4)。其中丝杆为疲劳强度较高，弹性模量均匀的钢质材料。其数量大于等于3根，呈圆周对称分布在同心圆上，其一端穿过安装固定结构(1)与步进电机(2)内部相连接，另一端通过固定螺母(4)与惯性质量块相连。步进电机(2)通过螺栓安装在安装固定结构上预留的螺栓孔(6)上，弹性丝杆(3)与电机(2)为一体式结构，弹性丝杆(3)从电机(2)端延伸穿过安装固定结构上直径略大的通孔(7)，到惯性质量块(5)端通过螺母(4)与之连接。当确定弹性丝杆(3)数量、材料及尺寸后，阻尼器刚度大小就由固定螺母(4)至步进电机(2)端面距离所决定。2.根据权利要求1所述的管道和旋转机械自适应笼式变频调谐质量阻尼器，其减振特性在于：通过识别被控对象振动主频(或不平衡转子旋转频率)，根据提前正弦扫频振动测试得到的固定螺母(4)至步进电机(2)端面距离与阻尼器固有频率关系式，调节步进电机(2)转动对应角度带弹性丝杆(3)转动，调整固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢健，郑洋涛，郭建利，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：