液壓阻尼器工作原理

2022-05-08 23:51:04 字數 2103 閱讀 6384

液壓阻尼器是上世紀70年代發展起來的一種對速度反應靈敏的減振裝置,它借助特殊結構閥門控制液壓缸活塞移動以抑制管道或裝置週期性載荷和衝擊載荷影響。其主要用於防止管道或裝置因**、水錘、汽錘、風載、安全閥排汽及其它衝擊載荷所造成的破壞。

液壓阻尼器的工作過程可以用「剛柔相濟」來描述,在管道或裝置正常熱膨脹時能隨之緩慢移動,此時其幾乎沒有阻尼力,此時表現為「柔」;在載荷瞬變時液壓阻尼器的閥門被啟用,此時其產生出與振動力同樣大小的反向阻力,扼制管道或裝置產生較大的振動,減少振幅,從而起到保護管道或裝置的作用,此時表現為「剛」。

液壓阻尼器是一種速度敏感性的裝置。當由力所引起的運動超過允許速度時,阻尼器將鎖定、帶載,並將速度限制在乙個叫做閉鎖後速度或滲漏率(bleed rate)的速度值。因此,測試液壓阻尼器時,所感興趣的引數如下:

為額定載荷下的閉鎖速度(lock-up velocity)、閉鎖後速度或滲漏率、等值彈簧剛度(stiffness)。

正常工況下活塞桿速度v<閉鎖速度v閉,對管道的作用力很小,f低≤ 1~2%fn;

當發生瞬間衝擊載荷時,v增大達到v閉時,液壓油推動閥芯,使閥芯克服彈簧力關閉,液壓油只能從阻尼小孔(節流閥)流過,形成阻尼力fn,使阻尼器閉鎖。從而實現減振、抗振動的目的。

對於抗安全閥排汽型阻尼器,由於閥芯不設阻尼小孔,液壓介質無法流動,因此,閉鎖後速度v閉後=0。從而實現阻尼器對管道的持續拉力。

液壓阻尼器的應用場合

液壓阻尼器可廣泛應用於核電、火電、鋼鐵、石化等各行業。液壓阻尼器可以保護的物件,常見的有:管道系統、主幫浦、重要的閥、重要壓力容器、汽輪機、主承梁等。

液壓阻尼器可保護裝置免受以下工況事故的破壞:

內部工況事故:

水錘、汽錘

安全閥排汽

主汽門快速關閉

鍋爐**

破管等外部工況事故:

**風載外來飛行物衝擊等

液壓阻尼器的優點

在管道熱膨脹過程中,液壓阻尼器允許管道自由熱位移,而不對管道產生附加應力。

載荷範圍大(最大可至600kn);工作行程長(最大可至500mm)。

阻尼力大,動作迅速可靠。特別適合低頻大振幅工況環境。

不會與管道或裝置產生共振。

適應各種工作環境:高於常溫、低於常溫、高濕、高鹽度、粉塵、核輻照等環境。

液壓阻尼器

液壓阻尼器借助特殊設計的阻尼閥,對管道或裝置的位移速度做出靈敏的反應,在管道或裝置發生震(振)動時,在 1~33hz頻率範圍內,阻尼器可以將直接作用在管道或裝置上的衝擊力轉移到建築結構上去;在管道或裝置正常工況下,液壓阻尼器允許管道或裝置自由位移,不會給管道或裝置帶來附加的應力。

一、主要技術特點:

1. 可以按使用者要求改變閉鎖速度和閉鎖後速度,滿足各種使用需求。

2. 結構簡單、緊湊,便於空間布置;

3. 封閉的結構形式,密封性好,動作穩定可靠;

4. 在阻尼器功能範圍內,不會產生共振;熱位移工況下摩擦阻力小;

5. 卓越的動態效能,有良好的抗過載能力;

6. 阻尼器兩端均使用關節軸承,允許最大擺動角為±5°;

7. 穩定、抗燃、長壽命的專用液壓油及相容性好的密封材料。

8. 可在93℃溫度下連續工作,短時工作溫度可達148℃;

9. 提供了對油箱油麵的簡單指示,方便對儲油量的觀察檢查。

二、主要技術引數:

表1:   表1中的閉鎖速度和閉鎖後速度是在室溫下、在專用試驗台上調整給定的,隨著溫度的變化它們的值會有微小的變化, 但試驗表明這種微小的變化不會影響阻尼器的效能。

表1中的閉鎖速度和閉鎖後速度為製造廠調定的標準值,也可以按使用者要求設定非標準的閉鎖速度和閉鎖後速度當用於克服安全閥排汽反力時,阻尼器拉伸方向閉鎖速度為調定標準值,閉鎖後速度為零,壓縮方向阻尼器不閉鎖。

阻尼器的主要部件為壓力油缸、油箱、閥體三部分,其閥體部分由兩隻提公升閥和兩隻節流閥組合而成,一般活塞桿端與管道或裝置連線。當管道或裝置位移使活塞桿產生壓入油缸的運動,如其運動速度小於閉鎖速度(如管道或裝置的熱位移),則作用腔內的油經上部提公升閥壓入油箱,油箱內的油經過下部提公升閥流入油缸另一腔,此時由於流道暢通,阻力很小,從而允許與阻尼器連線的管道或裝置自由移動;如運動速度大於閉鎖速度(如受到衝擊荷載時),作用側提公升閥關閉,作用腔內的油只能通過上部節流閥小孔進入油箱,油流受阻產阻尼力,節流閥的開度在出廠前進行調定,以獲得所需的閉鎖後速度。當活塞受拉力運動時動作原理相同。

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