Демпфер вязкого трения

Изобретение относится к области машиностроения. Демпфер содержит корпус с заливочными отверстиями и с мембранными элементами. Шток установлен в центральном отверстии центральной перегородки. Корпус снабжен фланцами, установленными на его торцевых сторонах. Перепускной вентиль высокого давления сообщен с перепускным отверстием перегородки. Вентиль установлен с возможностью изменения площади проходного сечения перепускного отверстия. Мембранные элементы выполнены в виде пакета мембран. Сопряжение пакетов мембран со штоком и корпусом демпфера выполнено разъемным с возможностью его герметизации путем установки уплотнительных прокладок в местах сопряжений. Достигается повышение эффективности снижения амплитуд колебаний штока с присоединенным к нему защищаемым объектом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области химического и нефтяного машиностроения и может быть использовано для гашения нежелательных вибраций промышленного оборудования.

Известны гидравлические демпферы вязкого трения, содержащие корпус, заполненный демпфирующей жидкостью и разделенный на две полости перегородкой с перепускными отверстиями, и шток ("Большой энциклопедический словарь политехнический", М., БРЭ, 1998 г., с.216, рис.). Общий недостаток известных демпферов заключается в отсутствии возможности гибкой настройки характеристик демпферов в процессе их работы, что с одной стороны может быть причиной ограничения срока их службы, а с другой - не позволяет применять известные демпферы без предварительного перерасчета системы «демпфер-защищаемый объект».

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является демпфер вязкого трения (а.с. SU №279265, кл. МПК F16F 5/00, опубл. 10.11.1970 г.), принятый за прототип.

Известный демпфер содержит корпус, заполненный демпфирующей жидкостью и разделенный на две полости центральной перегородкой с перепускными отверстиями, и шток. Стенки корпуса, параллельные перегородке, выполнены в виде мембранных элементов, жестко связанных с корпусом и со штоком, проходящим через центральное отверстие в перегородке. Корпус демпфера может быть снабжен заливочными отверстиями, сообщающимися как минимум с одной из его полостей.

Известный демпфер работает следующим образом. При колебаниях штока, закрепленного относительно неподвижно установленного корпуса, демпфирующая среда продавливается через зазор, образованный центральным отверстием и штоком, а также через перепускные отверстия перегородки, за счет чего происходит рассеивание энергии колебаний.

Недостатками известного демпфера являются:

1) невозможность использования демпфера для любых типов защищаемых объектов, без необходимости предварительного проведения перерасчетов системы «демпфер-защищаемый объект», так как может потребоваться изменение проходного сечения перепускных отверстий в перегородке;

2) невозможность регулирования демпфирующих характеристик демпфера во время его эксплуатации;

3) невозможность оперативного ремонта или замены мембранных элементов, вследствие их неразъемной связи со штоком и корпусом;

4) применение одиночных мембран, жестко связанных со штоком, существенно ограничивает срок службы и снижает надежность работы демпфера.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. обеспечение возможности регулирования демпфирующих характеристик демпфера во время его работы, повышение его надежности и ремонтопригодности.

Поставленная задача решается тем, что в демпфере вязкого трения, содержащем корпус с заливочными отверстиями и с мембранными элементами, заполненный вязкой жидкостью и разделенный на две полости центральной перегородкой с перепускными отверстиями, и шток, установленный в центральном отверстии центральной перегородки, согласно изобретению, корпус снабжен фланцами, установленными на его торцевых сторонах, в корпусе демпфера коллинеарно оси симметрии центральной перегородки размещен по меньшей мере один перепускной вентиль высокого давления, сообщенный с перепускным отверстием центральной перегородки и установленный с возможностью изменения площади проходного сечения перепускного отверстия, при этом мембранные элементы выполнены в виде пакетов мембран, каждый из которых набран по меньшей мере из одной мембраны, а сопряжения пакетов мембран со штоком и корпусом демпфера выполнены разъемными с возможностью их герметизации уплотнительными прокладками, установленными в местах сопряжений и зафиксированными по отношению к корпусу упомянутыми фланцами, а по отношению к штоку - гайками и шайбами, установленными на нем.

Перепускной вентиль высокого давления может быть оснащен электроприводом, который функционально связан с датчиками давления, смонтированными в заливочных отверстиях корпуса демпфера, для осуществления удаленного ручного или автоматического управления с обратной связью.

Технический результат предлагаемого изобретения выражается в более эффективном снижении амплитуд колебаний штока с присоединенным к нему защищаемым объектом, за счет возможности регулирования степени демпфирования в процессе эксплуатации демпфера, что позволяет, с одной стороны, использовать демпфер для любых типов защищаемых объектов, без необходимости предварительного проведения перерасчетов системы «демпфер-защищаемый объект», путем гибкого изменения параметров расхода перепускных отверстий, обусловливающего варьирование в широком диапазоне сил неупругого сопротивления и эффективное рассеивание колебательной энергии, а с другой стороны, - эксплуатировать мембранные элементы демпфера в менее жестких условиях, в том числе и за счет применения для сопряжения мембранных элементов с корпусом и со штоком разъемных соединений.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показан предлагаемый демпфер в продольном разрезе.

Заявленный демпфер содержит корпус 1, заполненный вязкой жидкостью и разделенный на две полости 2 центральной перегородкой 3 с перепускным отверстием 4 и штоком 5, проходящим через центральное отверстие 7 перегородки 3. Корпус 1 и шток 5 соединены между собой посредством двух аналогичных пакетов мембран 6, набранных по меньшей мере из одной мембраны. Герметичность и податливость сопряжений пакетов мембран 6 со штоком 5 и корпусом 1 обеспечивается применением плоских прокладочных колец 8 и 9, прижимаемых с требуемым усилием посредством шайб 10, гаек 11 и фланцев 12 с крепежными элементами (не показаны). Для регулировки характеристик демпфера в корпусе 1 демпфера коллинеарно оси симметрии центральной перегородки 3 размещен по меньшей мере один перепускной вентиль 13 высокого давления, сообщенный с перепускным отверстием 4 и установленный с возможностью изменения площади проходного сечения перепускного отверстия 4 перегородки 3, разделяющей сообщающиеся полости 2 демпфера. Для заполнения полостей 2 демпфера вязкой жидкостью предусмотрены заливочные отверстия 14. Перепускной вентиль 13 высокого давления может быть оснащен электроприводом (не показан), функционально соединенным с датчиками давления (не показаны), смонтированными в заливочных отверстиях 14 корпуса 1 демпфера.

Управление работой перепускного вентиля 13 может осуществляться вручную. При реализации возможности автоматического управления параметрами демпфирования во время эксплуатации, в заливочных отверстиях 14 могут быть смонтированы датчики давления (не показаны), а перепускной вентиль высокого давления 13, может быть оснащен электроприводом (не показан), функционально соединенным с датчиками давления для удаленного автоматического управления с обратной связью.

Предлагаемый демпфер работает следующим образом.

При колебаниях штока 5 с присоединенным к нему защищаемым объектом (не показан) относительно неподвижно закрепленного корпуса 1, вязкая жидкость, вытесняемая из одной полости 2 корпуса 1 упругодеформируемым пакетом мембран 6, продавливается через зазор, образованный отверстием 7 и штоком 5, а также через перепускное отверстие 4 в другую полость 2. В случае необходимости снижения амплитуд колебаний на штоке 5, изменяют площадь проходного сечения перепускного отверстия 4 открытием/закрытием перепускного вентиля 13. Управление работой перепускного вентиля 13 может производиться вручную прямым воздействием на его рабочий орган или автоматически с помощью электропривода (не показан), функционально связанного с упомянутыми датчиками давления (не показаны) для осуществления удаленного ручного или автоматического управления с обратной связью.

При закрытии/открытии перепускного вентиля 13 соответственно уменьшается/увеличивается площадь проходного сечения перепускного отверстия 4, снижается/возрастает расход жидкости, продавливаемой через зазор, образованный перепускным отверстием 4 и рабочим органом перепускного вентиля 13, возрастает/снижается давление в полостях 2 корпуса 1 пропорционально квадрату площади проходного сечения перепускного отверстия 4. Аналогичным образом увеличиваются/уменьшаются силы неупругого сопротивления на штоке 5, что обеспечивает более высокий/низкий уровень рассеивания колебательной энергии и снижение амплитуд колебаний штока 5 с присоединенным к нему защищаемым объектом на требуемую величину.

По сравнению с прототипом описываемый демпфер имеет следующие преимущества:

1) обеспечивает до 40% более эффективное снижение амплитуд колебаний на штоке 5 за счет варьирования расхода жидкости 2 через перепускные отверстия 4 в диапазоне от 0 до 100%, где расход при 100% подразумевает расход через перепускные отверстия 4 при полностью открытом перепускном вентиле 13 высокого давления;

2) обеспечивает возможность самонастройки демпфирующих характеристик в ручном или автоматическом режиме, что позволяет до 50% увеличить стабильность работы мембранных элементов 6 и, как следствие, в 2-3 раза увеличить срок службы демпфера;

3) обеспечивает 100% ремонтопригодность вследствие применения для сопряжения мембранных элементов 6 с корпусом 1 и со штоком 5 разъемных соединений.

1. Демпфер вязкого трения, содержащий корпус с заливочными отверстиями и с мембранными элементами, заполненный вязкой жидкостью и разделенный на две полости центральной перегородкой с перепускными отверстиями, и шток, установленный в центральном отверстии центральной перегородки, отличающийся тем, что корпус снабжен фланцами, установленными на его торцевых сторонах, в корпусе демпфера коллинеарно оси симметрии центральной перегородки размещен по меньшей мере один перепускной вентиль высокого давления, сообщенный с перепускным отверстием и установленный с возможностью изменения площади проходного сечения перепускного отверстия центральной перегородки, при этом мембранные элементы выполнены в виде пакетов мембран, каждый из которых набран по меньшей мере из одной мембраны, а сопряжения пакетов мембран со штоком и корпусом демпфера выполнены разъемными с возможностью их герметизации уплотнительными прокладками, установленными в местах сопряжений и зафиксированными по отношению к корпусу упомянутыми фланцами, а по отношению к штоку - гайками и шайбами, установленными на нем.

2. Демпфер вязкого трения по п. 1, отличающийся тем, что перепускной вентиль высокого давления оснащен электроприводом, который функционально связан с датчиками давления, смонтированными в заливочных отверстиях корпуса демпфера, для осуществления удаленного ручного или автоматического управления с обратной связью.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области машиностроения. Амортизатор содержит цилиндр с рабочей текучей средой.

Изобретение относится к машиностроению. Демпфер содержит полый корпус (10), поршень (20) с поршневой головкой, которая образует две активные гидравлические камеры, шток и отклоняющие средства.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и предназначено для использования в конструкции регулируемых амортизаторов транспортных средств, преимущественно автомобилей.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к системам подрессоривания транспортных средств. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. .

Изобретение относится к машиностроению и касается создания пневмогидравлических рессор. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Гидравлический амортизатор содержит рабочий цилиндр 1 с рабочей жидкостью и установленным внутри штоком 3 и составным поршнем 5 с клапанами сжатия 6 и отдачи 7.

Изобретение относится к оборудованию для освоения и ремонта нефтяных и газо-конденсатных скважин и предназначено для повышения нефтеотдачи нефтяных и газо-конденсатных пластов при эксплуатации нефтедобывающих скважин.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Амортизатор содержит рабочий цилиндр (1) с рабочей жидкостью и установленными внутри штоком (2) с пружиной (3) и составным поршнем (4) с клапанами сжатия (5) и отдачи (6).

Изобретение относится к области машиностроения. Амортизатор содержит цилиндр, шток-поршень, поршень, три рабочие полости, в каждой из которых имеется внутренняя и внешняя пружины с противоположным направлением витков.

Изобретение относится к области машиностроения. При изготовлении гидравлический амортизатор заправляют маслом в качестве амортизаторной жидкости.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к автосцепным устройствам, и предназначено для обеспечения эффективной защиты конструкции вагона и перевозимого в нём груза от действия продольных нагрузок.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к автосцепным устройствам, и предназначено для обеспечения эффективной защиты конструкции вагона и перевозимого в нем груза от действия продольных нагрузок.

Амортизатор состоит из рабочего цилиндра, внутри которого установлен поршень, и компенсационной камеры. Поршень выполнен из двух пластин, имеющих кольцеобразные прорези для пропускания амортизационной жидкости, между которыми установлена прокладка.

Изобретение относится к области машиностроения. Гидравлический демпфер содержит рабочий цилиндр, в котором размещен упругий шток с жестко установленном на нем поршнем и на его торце выполнены радиальные ребра и выступы, имеющие изогнутые под прямым углом к оси поршня каналы.

Группа изобретений относится к машиностроению. Опора с крепежными элементами по первому варианту содержит рабочую и компенсационную камеры, разделенные эластичной мембраной с дроссельными отверстиями и перегородкой с отверстиями.
Наверх