一种控制管道径向和轴向振动的减振组合装置

技术领域

本发明涉及管道减振治理技术领域，具体是关于一种控制管道径向和轴向振动的减振组合装置。

背景技术

管道系统广泛应用于石油、化工、煤炭等工业生产中，而振动是管道输送过程中经常遇到的问题。长期的振动可以造成管道疲劳破坏，测量仪器损坏和控制系统失灵；强烈的振动可以使管道与设备的连接部位发生松动和破裂，引发安全事故并造成巨大经济损失。

目前，实际工程中多采用管道支架等刚性元件来控制管道振动，但预期效果并不理想。一方面，长时间的振动会导致支架松动，降低支架对管道的约束效果；另一方面，这些刚性元件通常只能控制管道径向振动，而实际运行中的管道径向振动和轴向振动往往同时发生。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供了一种控制管道径向和轴向振动的减振组合装置，旨在能够有效控制管道轴向和径向产生的振动，进而保证管道系统运行的可靠性和安全性。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种控制管道径向和轴向振动的减振组合装置，包括：两个以上减振支架机构，每一所述减振支架机构包括第一固定外壳、减振管卡、减振与承重管卡和减振承重支架座，所述第一固定外壳与所述减振承重支架座由紧固件连接为统一整体，所述减振管卡安装在所述第一固定外壳内，所述减振与承重管卡安装在所述减振承重支架座内，所述减振与承重管卡和减振管卡共同限定出管道的固定夹紧空间，且所述减振与承重管卡和减振管卡均可沿管道径向移动，以控制管道的径向振动；减振底座机构，包括减振底座，所述减振承重支架座内嵌在所述减振底座中且可沿管道轴向移动，以控制管道的轴向振动。

所述的减振组合装置，优选地，所述减振底座机构还包括轴向减振弹簧和限位隔板，所述限位隔板安装在所述减振底座上，所述限位隔板靠近所述减振承重支架座的一侧开设有弹簧固定槽，所述轴向减振弹簧的一端固定安装在所述减振承重支架座上，所述轴向减振弹簧的另一端固定安装在所述弹簧固定槽内。

所述的减振组合装置，优选地，所述减振底座机构还包括颗粒阻尼，相邻两个所述减振底座机构的限位隔板与所述减振底座共同限定出隔断仓，且所述限位隔板可在所述减振底座上小幅移动，所述颗粒阻尼密封填充于所述隔断仓中。

所述的减振组合装置，优选地，所述减振管卡包括：焊接座，固定在所述第一固定外壳内，且所述焊接座具有开口朝向管道一侧的空腔；管道卡紧片，所述管道卡紧片靠近管道的一端为凹状弧形片，用于固定夹紧管道，所述管道卡紧片远离管道的一端为凸状变径实心圆柱且贴合内置于所述焊接座的空腔中，所述管道卡紧片的凸状变径实心圆柱可在所述焊接座内沿管道的径向移动；第一径向减振弹簧，置于所述焊接座的空腔中，且所述第一径向减振弹簧的一端固定安装在所述焊接座上，所述第一径向减振弹簧的另一端自由抵顶在所述管道卡紧片的凸状变径实心圆柱底部。

所述的减振组合装置，优选地，三个所述减振管卡绕管道以90°为间隔，垂直于管道圆形阵列安装在所述第一固定外壳内。

所述的减振组合装置，优选地，所述减振承重支架座包括：第二固定外壳，包括两段劣弧形圆弧板，且两段所述劣弧形圆弧板之间存在间隙；支座空腔，一体形成于两段所述劣弧形圆弧板底部；实心滑动座，一体形成于所述支座空腔底部，所述轴向减振弹簧的一端固定连接在所述实心滑动座上；第二径向减振弹簧，沿垂直方向置于所述支座空腔内，且所述第二径向减振弹簧底端抵顶在所述实心滑动座上。

所述的减振组合装置，优选地，所述减振与承重管卡靠近管道的一端为凹状弧形片，用于夹紧和托举管道；所述减振与承重管卡中部为实心过渡圆柱，所述减振与承重管卡下部为半径逐渐增大的实心圆台，所述实心圆台内嵌于所述减振承重支架座的内部空腔中，所述实心圆台根部为扩径圆柱，用以与所述第二径向减振弹簧相接触，所述减振与承重管卡可沿垂直方向上下运动。

所述的减振组合装置，优选地，所述紧固件由相互匹配的锁紧螺栓和锁紧螺母组成，所述第一固定外壳为优弧形圆弧板，所述第一固定外壳和第二固定外壳的两端均具有连接板，所述连接板上分别设有用于装配所述锁紧螺栓的螺孔，所述锁紧螺栓穿过对应的两个所述连接板并与所述锁紧螺母螺纹连接以将所述第一固定外壳和第二固定外壳连接为统一整体。

所述的减振组合装置，优选地，所述减振底座上具有沿管道轴向延伸的滑槽，所述实心滑动座放置在所述减振底座的滑槽内，且所述实心滑动座的两侧面和底面被所述减振底座完全包裹，所述实心滑动座可在所述减振底座上沿管道轴向滑动。

所述的减振组合装置，优选地，在所述减振底座的两端边缘设置滑动挡板，使所述减振支架机构只能沿滑槽向管道轴向的单一方向进行滑动。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明可以通过单个减振支架机构内置的多向径向减振管卡削减和控制管道产生的径向振动。

2、本发明可以通过多个减振支架机构和减振底座机构的相互配合削减和控制管道产生的轴向振动。

3、本发明的管道减振组合装置结构简单，组合方便，能够有效的抑制管道轴向和径向振动，确保管道长期平稳的运行。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明一实施例提供的减振组合装置的立体结构示意图；

图2为本发明该实施例提供的减振组合装置的整体结构剖视图；

图3为本发明一实施例提供的减振支架机构的结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的减振底座的结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的减振支架机构的结构剖视图；

图6为本发明一实施例提供的减振管卡的结构剖视图。

图中各附图标记如下：

1-第一固定外壳；2-减振管卡；201-管道卡紧片；202-第一径向减振弹簧；203-焊接座；3-减振与承重管卡；4-螺栓紧固件；5-减振承重支架座；501-第二固定外壳；502-支座空腔；503-第二径向减振弹簧；504-实心滑动座；6-减振底座；601-滑动挡板；7-轴向减振弹簧；8-限位隔板；801-弹簧固定槽、9-颗粒阻尼；10-管道。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，所使用的术语“以90°为间隔”、“环向阵列”、“垂直”以及类似表述都是以管道为参照，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，使用术语“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供的控制管道径向和轴向振动的减振组合装置，包括：两个以上减振支架机构，每一减振支架机构包括第一固定外壳、减振管卡、减振与承重管卡和减振承重支架座，第一固定外壳与减振承重支架座由紧固件连接为统一整体，减振管卡安装在第一固定外壳内，减振与承重管卡安装在减振承重支架座内，减振与承重管卡和减振管卡共同限定出管道的固定夹紧空间，且减振与承重管卡和减振管卡均可沿管道径向移动，以控制管道的径向振动；减振底座机构，包括减振底座，减振承重支架座内嵌在减振底座中且可沿管道轴向移动，以控制管道的轴向振动。本发明能够有效控制管道轴向和径向产生的振动，进而保证管道系统运行的可靠性和安全性。

下面，结合附图对本发明实施例提供的控制管道径向和轴向振动的减振组合装置进行详细的说明。

请参阅图1、图2，本发明提供的一种控制管道径向和轴向振动的减振组合装置，包括两个相同的减振支架机构(仅以此为例，并不限于此)和一个减振底座机构。减振支架机构主要由第一固定外壳1、减振管卡2、减振与承重管卡3和减振承重支架座5构成。第一固定外壳1与减振承重支架座5由螺栓紧固件4连接为统一整体，减振管卡2安装在第一固定外壳1内，减振与承重管卡3安装在减振承重支架座5内，减振与承重管卡3和减振管卡2共同限定出管道10的固定夹紧空间，且减振与承重管卡3和减振管卡2均可沿管道10径向移动，以控制管道10的径向振动。减振底座机构包括减振底座6，减振承重支架座5内嵌在减振底座6中且可沿管道10轴向移动，以控制管道10的轴向振动。

上述实施例中，优选地，请继续参阅图1、图2、图4，减振底座机构还包括轴向减振弹簧7和限位隔板8，限位隔板8内嵌在减振底座6上，限位隔板8靠近减振承重支架座5的一侧开设有两个弹簧固定槽801，轴向减振弹簧7的一端固定安装在减振承重支架座5上，轴向减振弹簧7的另一端固定安装在弹簧固定槽801内。通过上述的设置，两个减振支架机构与减振底座机构共同组合成为控制管道轴向振动的整体装置，当管道10发生轴向振动时，冲击载荷被轴向减振弹簧7削减，达到控制管道10轴向振动的效果。进一步地，减振底座机构还包括颗粒阻尼9，相邻两个减振底座机构的限位隔板8与减振底座6共同限定出隔断仓，且限位隔板8可在减振底座6上小幅移动，颗粒阻尼9密封填充于隔断仓中，以使颗粒阻尼9可以产生形变但不会溢出隔断仓。通过上述的设置，冲击载荷会通过轴向减振弹簧7传递到限位隔板8，推动限位隔板8小幅移动，进而挤压颗粒阻尼9产生形变，由此通过轴向减振弹簧7和颗粒阻尼9逐级削减管道10的轴向振动，进一步增强吸振效果。

上述实施例中，优选地，请参阅图5、图6，三个减振管卡2绕管道以90°为间隔，垂直于管道圆形阵列安装在第一固定外壳1内。具体地，每个减振管卡2包括管道卡紧片201、第一径向减振弹簧202和焊接座203，焊接座203焊接在第一固定外壳1内，且焊接座203具有开口朝向管道一侧的空腔，管道卡紧片201靠近管道的一端为凹状弧形片，用于固定夹紧管道，管道卡紧片201远离管道的一端为凸状变径实心圆柱且贴合内置于焊接座203的空腔中，管道卡紧片201的凸状变径实心圆柱可在焊接座203内沿管道的径向移动。第一径向减振弹簧202置于焊接座203的空腔中，且第一径向减振弹簧202的一端固定安装在焊接座203上，第一径向减振弹簧202的另一端自由抵顶在管道卡紧片201的凸状变径实心圆柱底部。通过上述的设置，当管道产生较大径向振动时，振动冲击通过管道卡紧片201传递到第一径向减振弹簧202上，通过压缩第一径向减振弹簧202抵消激振力来控制管道的径向振动。

上述实施例中，优选地，请参阅图5，减振承重支架座5包括第二固定外壳501、支座空腔502、第二径向减振弹簧503和实心滑动座504，第二固定外壳501包括两段劣弧形圆弧板，且两段劣弧形圆弧板之间存在间隙，支座空腔502一体形成于两段劣弧形圆弧板底部，实心滑动座504则一体形成于支座空腔502底部，第二径向减振弹簧503沿垂直方向置于支座空腔502内，且第二径向减振弹簧503底端抵顶在实心滑动座504上，轴向减振弹簧7的一端固定连接在实心滑动座504上。

上述实施例中，优选地，请参阅图3、图5，减振与承重管卡3靠近管道的一端为凹状弧形片，用于夹紧和托举管道；减振与承重管卡3中部为实心过渡圆柱，减振与承重管卡3下部为半径逐渐增大的实心圆台，实心圆台内嵌于减振承重支架座5的内部空腔502中，实心圆台根部为扩径圆柱，用以与第二径向减振弹簧503相接触，减振与承重管卡3可以沿垂直方向上下运动。通过上述的设置，减振与承重管卡3和减振承重支架座5共同构成承重减振装置，用于承受管道自身重量和所受其他载荷，同时可以控制管道垂直方向的径向振动。

上述实施例中，优选地，请继续参阅图3、图5，螺栓紧固件4由相互匹配的锁紧螺栓和锁紧螺母组成，第一固定外壳1为优弧形圆弧板，第一固定外壳1和第二固定外壳501的两端均具有连接板，连接板上分别设有用于装配锁紧螺栓的螺孔，锁紧螺栓穿过对应的两个连接板并与锁紧螺母螺纹连接以将第一固定外壳1和第二固定外壳501连接为统一整体。

上述实施例中，优选地，请参阅图2、图4，减振底座6上具有沿管道10轴向延伸的滑槽，实心滑动座504放置在减振底座6的滑槽内，且实心滑动座504的两侧面和底面被减振底座6完全包裹，实心滑动座504可以在减振底座6上沿管道10轴向滑动。

上述实施例中，优选地，请参阅图4，在减振底座6的两端边缘设置滑动挡板601，使减振支架机构只能沿滑槽向管道10轴向的单一方向进行滑动。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。