一种小质量比减振结构及实现方法

摘要

本发明提供的是一种小质量比减振结构及实现方法。质量与隔振器组成母体隔振系统，隔振器与基础相连接，还包括由弹簧和吸振器质量组成的吸振器，所述吸振器安装在紧靠隔振器的位置。在积极隔振系统或消极隔振系统中，将动力吸振器紧靠隔振器安装，动力吸振器与通过隔振器中的特定频率的振动形成共振，该频率的能量将转移至动力吸振器进而减小了隔振器中传递的振动能量。这种将动力吸振器安装在振动传递途径上的方法，对通过隔振器的振动能量进行了有效分流。本发明的突出优点在于：动力吸振器的质量与母体质量比很小就可以获得很好的减振效果，减小了吸振器的重量、体积和成本。

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种动力吸振器的安装结构。本发明也涉及一种动力吸振器的安装方法。

背景技术

振动工程中的隔振通常分为消极隔振和积极隔振，在消极隔振是防止地基振动传向设备，积极隔振是防止设备振动传向地基。无论在消极隔振系统中还是在积极隔振系统中，减振器(即隔振器)与设备(即母体)构成了母体的质量弹簧系统，只有大于母体系统固有频率根号2倍的振动才能被隔离。为了控制母体振动，在母体上加装动力吸振器是常用的办法。

传统的动力吸振器安装方式以控制母体振动作为目标，这样就需要较大的质量比，工程上一般要把质量比取到0.1～0.3左右，也就是动力吸振器的质量要达到振动体本身质量的10％～30％。对于质量较大的母体，要达到一定的控制效果就会使吸振器质量太大，这对动力吸振器的安装、维护带来不便。

实际工程中，设备一般都安装了多个隔振器进行振动隔离，有的设备还采用了双层隔振乃至浮筏隔振系统。在这些复杂隔振系统中，动力吸振器仍然得到了广泛使用，并且吸振器安装位置的优化研究日益受到重视。张鲲和盛美萍等人基于功率流提出了吸振器的安装位置，都是安装在弹性板的振动位移较大处或者浮筏中，质量比均＞0.1(文献【1】张鲲，孙红灵，陈海波，张培强.带有动力吸振器的浮筏隔振系统的功率流传递特性分析[J].中国科学技术大学学报，2007，37：13-19；文献【2】王敏庆，，孙进才.宽频带动力吸振器功率流特性研究[J].声学学报，2002，27(2)：121-123)。

从以上文献可以得到如下规律，无论对刚体模型还是弹性体模型，吸振器都应该安装在振动位移最大处。同时还可以看出，以上文献均是将吸振器安装在母体、中间质量或者筏体上，这些安装方法均需要大的质量比才能实现良好的减振效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小质量、高效率减小振动传递的小质量比减振结构。本发明的目的还在于提供一种小质量比减振结构的实现方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的小质量比减振结构为：质量与隔振器组成母体隔振系统，隔振器与基础相连接，还包括由弹簧和吸振器质量组成的吸振器，所述吸振器安装在紧靠隔振器的位置。

小质量比减振结构中还可以包括：

1、所述吸振器安装在紧靠隔振器的位置是吸振器安装在减振器前端。

2、所述吸振器安装在紧靠隔振器的位置是吸振器安装在减振器后端。

3、同一母体隔振系统中包含一个以上的隔振器，紧靠每个隔振器的位置都安装有吸振器。

4、同一母体隔振系统中包含一个以上的隔振器，只有紧靠位于最外边或边角处的隔振器的位置处安装有吸振器。

本发明的小质量比减振结构的实现方法为：

在由质量与隔振器组成得母体隔振系统中，将动力吸振器安装在振动的主要传递途径上，即将动力吸振器紧靠减振器安装。

所述将动力吸振器紧靠减振器安装是将吸振器紧靠减振器前端安装，可以减小母体传入减振器的振动能量。

所述将动力吸振器紧靠减振器安装是将吸振器紧靠减振器后端安装，振动经减振器已将高于母体系统倍频率的能量消减，动力吸振器可以进一步减小减振器传出的振动能量。

消极隔振和积极隔振均是通过隔离振动来达到减振目的，传统吸振器安装方式虽然通过降低母体振动达到了减振目的，但消耗了大的动力吸振器质量。本发明提出的将吸振器安装在振动传递途径上，只需很小的质量就可以达到良好的减振效果。

在积极隔振系统或消极隔振系统中，将动力吸振器紧靠隔振器安装，动力吸振器与通过隔振器中的特定频率的振动形成共振，该频率的能量将转移至动力吸振器进而减小了隔振器中传递的振动能量。这种将动力吸振器安装在振动传递途径上的方法，对通过隔振器的振动能量进行了有效分流。

与传统的动力吸振器安装在母体上方式相比，本发明的突出优点在于：动力吸振器的质量与母体质量比很小就可以获得很好的减振效果，减小了吸振器的重量、体积和成本。

附图说明

图1是本发明的原理图；

图2是本发明的工程实例安装示意图；

图3是本发明的小质量比减振结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举例说明本发明的具体实施方式：

结合图1和图3。如图1所示的积极隔振系统中，质量m1与隔振器k1组成了母体振动系统，该系统的固有频率为隔振器k1与基础G相连接，外扰力为F，外扰力的频率为ω，隔振器k1可以有效隔离频率大于倍ω1的外扰力。为了吸收特定频率的振动，传统吸振器由弹簧k2和质量m2组成，传统的安装方法是安装在母体质量m1上，如弹簧k2和质量m2的安装。这种安装方式可以有效地控制母体m1的振动，进而控制传向基础G的振动力，如果要获得良好的控制效果，工程中一般要求m2/m1＞0.1才能有效。本发明是将吸振器安装在振动传递途径k1上而不是母体m1上，如弹簧k3和质量m3的安装，这种安装方法虽然对质量m1的控制效果不佳，但是能以很小的质量比(m3/m1)控制传递到基础G的振动力。

图2是某发电机组m1重27吨，装有10个隔振器k1，如果按传统安装方法是在机组中加装1吨动力吸振器m2系统(k2与m2)，则10个隔振器上下的振动加速度控制效果＜1.5分贝；按照本发明只在四个端点的隔振器各安装30公斤的吸振器m3(k3与m3组成，共重120公斤)，实验测试表明10个隔振器上下的振动加速度控制效果均＞3.5分贝，平均效果达到4.2分贝。