阻尼器详细介绍及试验过程

阻尼器介绍及其特性试验阻尼器介绍及其特性试验 一、第三代液压式阻尼器一、第三代液压式阻尼器 液压阻尼器是一种对速度反应灵敏的振动控制装置。 它主要用于抗振动和抗 安全阀排汽反力，在管道处于正常工况下，它能适应管道由于热胀冷缩引起的缓 慢移动，而对管道几乎没有阻尼。即：随管道的缓慢移动而移动,而对管道产生 的作用力很小（≤1-2% FN） 。在受到瞬间冲击或安全阀启跳、排汽使速度骤增时 阻尼器闭锁，以V 闭后 缓慢运动，达到缓冲、抗振之目的。液压式较之前的机械式 阻尼器有较大改进，优点突出（如下表所示） 。 优点 液压式阻尼器机械式阻尼器 ① 载荷范围大 由于均为钢结构，不存在老化 ② 结构尺寸小 问题 ③ 不易卡死 存在液压油与密封件的老化① 载荷范围小 ② 结构尺寸大 ③ 容易卡死 缺点 1.11.1 作用力来源作用力来源 (1)内部动作源：水锤、阀门切换时的压力振动等 (2)外部动作源：地震、飞机撞击、爆炸、气流负载等 1.21.2 可能受影响的部件可能受影响的部件：管道、阀门、泵、压力容器、蒸汽发生器。 1.31.3 液压式阻尼器分类液压式阻尼器分类： (1)外阻式阻尼器 （ 例：ITTG ） 图 1 正常工作时两个孔都是打开的，而且 A 孔的流通能力强于 B 孔，降低了低速 行走阻力。当速度突然增大并达到闭锁速度时，A 孔关闭，只有 B 孔打开，形成 近乎刚性的连接， 起到保护设备的作用。 B 孔的开度为可调， 以调节闭锁后速度。 (2)内阻式阻尼器（ 例：Lisega、 QUIRI 、日本三和） 图 2 由两组对称的提升阀和节流阀组成。正常工作时3 个孔全部工作，流量比较 大，以降低低速行走阻力。在达到闭锁速度后，阀芯压缩，只有阻尼小孔处于打 开状态，通过不同阻尼小孔孔径的选择，可以得到不同的闭锁后速度。 (3) B 功能 图 3 B 功能只对单方向运动起作用，所以只用一个提升阀。其他动作原理一样。 外阻式阻尼器内阻式阻尼器 优缺点对比重心偏离受力线，不合理重心与受力线重合，合理 无导向带，导向差有双导向带，导向好 密封件易损坏，寿命短密封件受保护，寿命长 油缸易拉毛，寿命短油缸受保护，寿命长 原理图 材料 试验状态 碳钢（防腐性差） 试验时须加辅助支撑 未进行动态试验验 1.4 11.4 1、、2 2 号机使用阻尼器介绍号机使用阻尼器介绍 主要是奥氏体不锈钢 证试验时不允许加辅助支撑 动态试验合格 1.4.1 Quiri1.4.1 Quiri (1) 结构图 图 4 N1，N2 小孔允许油在 CH1 与 CH2 之间流动。 (2) 参数 1.4.2 Lisega1.4.2 Lisega (1) 结构图 图 5 图 6 图 7 (2) 参数 二、试验目的二、试验目的 通常所说的阻尼器试验是指对阻尼器进行静态功能试验， 验证阻尼器的特性是否 满足功能要求，即冲击时能否锁定，平时能否自由运动，主要包括初始拉压试验、持 续拉压试验与抗震动试验。测量参数主要有低速阻力、闭锁速度、闭锁后速度、额定 载荷等。 三、阻尼器试验台架介绍三、阻尼器试验台架介绍 阻尼器试验装置由阻尼器试验台和控制系统两大部分组成，主要为模拟阻 尼器在工作中的受力情况并测量记录阻尼器在各种受力情况下的特性数据。 3.13.1 试验台机械部分试验台机械部分 4 2 3 1 图 8.GL-50J-Ⅱ阻尼器试验台结构 1-液压站及油压显示装置；2-大油缸连接位置 3-小油缸连接位置； 4-中心机架（锁止装置） 试验台主要由机械与液压部分组成。机械部分主要由床身和中心机架（锁 止装置）组成。床身用于安装和固定各种元器件，同时承受阻尼器的载荷。床身 两头分别安装了 50KN 和 500KN 的液压缸，并安装了速度、位移传感器(两传感器 相互校验） 。通过不同的销轴和轴套配合可以将不同的阻尼器安装在销座上。中 心机架（锁止装置）两侧安装有 50KN 和 500KN 的力传感器。中心机架（锁止装 置） 的移动需人工推动。 中心机架 （锁止装置） 的底部下面设有 500KN 的液压缸， 拧动旋纽换向手柄可以抬升和压紧该装置。 当压紧时中心机架 （锁止装置） 的 “上 齿条”和“下齿条”啮合，固定在床身上。 与主承力板项链的底板上装有四肢弹簧装置。弹簧装置有套筒、圆柱螺旋 弹簧和轴承组成。中心机架需要在床身上移动时，有弹簧装置里的弹簧托举中心 机架，并由滚动球轴承承在床身上可以来回移动。移动中心机架的操作需要人工 手动完成。 图 9 中心机架图 10 锁紧油缸 中心机架的底部， 即床身的下面设有输出力为 500KN 的液压缸 （锁紧油缸） 。 操作控制台的锁紧油缸，当它的活塞杆伸出时，可以把整个中心机架拉下来，并 锁紧 3.23.2 液压系统液压系统 液压系统主要由油箱、控制阀组、液压缸、其他附件组成。液压系统压力最 高压力为 22Mpa,，出厂前已经设置好。不准随意改变压力，否则会造成油泵损 坏、油管爆裂、油缸损坏事故。液压系统液压驱动阀门电压为24V，油泵驱动电 压为 380V。 图 11 液压系统的作用原理：开始时油泵电机启功，比例溢流阀全开，液压油从油 泵输出， 从比例溢流阀回到油箱。 当给蓄能器加压时， 比例溢流阀调节到 22MPa， 这是液压油从油泵输出， 通过单向阀向蓄能器充油， 当蓄能器油压达到 22MPa 时， 油不再进入蓄能器，而是从比例溢流阀流回油箱，从而控制油压。在蓄能器达到 压力允许值后可以进行中心机架锁紧， 这时通过控制电磁球阀的得电失电来控制 锁紧油缸的锁紧与打开。由于单向阀的存在，可以使蓄能器和锁紧油缸形成自稳 定，以维持缩紧油缸压力维持在 20MPa 以上。 在需要 A 或 B 缸动作时，调节比例溢流阀到相应位置，打开比例换向阀，向 测试油缸供油，以完成试验动作。 完成试验后液压油从相应回油孔返回油箱。 3.33.3 电气系统电气系统 电气系统主要包括： 电机 （15KW/25A/380V/960rpm） 、 高精度稳压电源(24V)、 交流接触器、空气开关、连接电缆、控制按钮和控制柜组成。 3.43.4 测控系统部分测控系统部分 图 12 为现场实际的控制台图片。测控系统由各种传感器及附件和测试软件 组成。主要完成四个测试项目：启动阻力、低速阻力、闭锁速度、闭锁后速度。 测控软件是“snubber2010” 。图 13 为测控系统原理图，虚线左边为硬件部分， 包括两个 LVDT 位移传感器、两个 LVT 速度传感器，两个拉压式力传感器和一块 通用数据输入/输出卡；虚线右边为软件部分，包括一个 Windows 程序 SNUBBER2010。 图 12. 现场实际的控制台 其工作原理见下图： 图 13.测控系统原理图 三、阻尼器特性试验三、阻尼器特性试验 4.14.1 阻尼器试验的内容及其标准阻尼器试验的内容及其标准 4.1.1 初始拉压试验 该试验是为了测量使阻尼器克服液体或机械阻力而开始移动的力，即初始拉 力与初始压力。 通过阻尼器试验台， 在阻尼器上施加一个缓慢上升的拉力或压力， 记录下阻尼器开始移动的力的数值，此数值即为初始拉力或压力。 4.1.2 持续拉压试验 持续拉压试验是为了测量使阻尼器