[发明专利]用于管路隔振抗冲的金属橡胶-碟簧全金属复合吊架

说明书

技术领域

本发明涉及隔振抗冲击装置设计技术领域，尤其涉及一种用于管路隔振抗冲的金属橡胶-碟簧全金属复合吊架。

 

背景技术

燃气轮机进排气管道系统在冲击环境下的冲击防护性能是一个比较薄弱的环节，直接影响整个舰船动力系统的运行功能，关系到全舰的生命力。实船爆炸试验结果表明，管路系统的抗冲击性能是一个不可忽视的重要问题，其抗冲击性能优劣直接关系到舰艇的生命力和战斗力。

在舰艇中，管道支座通常与管道吊架配合使用，被用作管道系统的弹性支撑元件。其首要的作用是为管道系统提供结构载荷支撑，调整和控制管道系统的固有频率，即通过正确设计计算管道系统弹性支撑元件的刚度，确保管道系统固有频率避开扰动频率，避免管道系统共振。第二，是振动隔离，隔离管道系统与其它结构及设备之间振动传递，以减小振动能量向艇体传递。第三，是冲击隔离，隔离爆炸产生冲击波对管道系统的冲击，减小冲击能量向管道系统的传递与交换。

根据采用材料，目前应用的管道支座主要是采用橡胶隔振器作为承载元件，橡胶类的隔振器易发生变形，并且需要在连接部件上增加隔热垫以适应高温要求，且目前大多数的支座只能起到隔振的作用。

 

发明内容

本发明为一种用于管路隔振抗冲的金属橡胶-碟簧全金属复合吊架, 包括外壳、压盖、上下伸缩导管和弹性机构，其中，

所述上下伸缩导管的上端设有凸起盘体，且其上端设置在所述外壳内，下端伸出所述外壳与管路相连；

所述上下伸缩导管的外侧壁与所述外壳内侧壁之间形成一容置空间，所述弹性机构套设在所述上下伸缩导管上并位于所述容置空间内；所述弹性机构的上端抵住所述凸起盘体，且其下端抵住所述外壳的内侧下端；

所述外壳上端开口，所述压盖与所述外壳上端相连，且所述压盖压在所述凸起盘体上；

所述弹性机构由若干碟形弹簧和若干金属橡胶网垫组成。

一些实施例中，所述上下伸缩导管包括导向杆和承载螺栓，其中，

所述导向杆的上端设置有第一盘体，所述第一盘体抵住所述压盖；

所述承载螺栓呈上下开口的中空状，所述导向杆下端伸进所述承载螺栓的上端开口内，且所述导向杆可沿所述承载螺栓的内侧壁移动；

所述承载螺栓的上端设置有第二盘体，所述第二盘体将所述容置空间分割成下侧的主隔振抗冲区和上侧的副隔振抗冲区。

一些实施例中，所述主隔振抗冲区内设置的碟形弹簧和金属橡胶网垫所产生的刚度大于所述副隔振抗冲区内设置的碟形弹簧和金属橡胶网垫所产生的刚度。

一些实施例中，所述导向杆与所述承载螺栓之间设置有1-2毫米的间隙。

一些实施例中，所述碟形弹簧采用对合和/或叠合的多片连接方式设置在所述容置空间内。

一些实施例中，所述金属橡胶网垫与所述碟形弹簧的直径和倾斜角相同，且所述金属橡胶网垫设置在相互叠合的碟形弹簧之间。

一些实施例中，所述碟形弹簧嵌入所述金属橡胶网垫内。

一些实施例中，所述压盖与所述外壳之间通过螺纹连接。

一些实施例中，所述压盖的上端设置有第一连接机构，用于连接到所述管路的设置位置处。

一些实施例中，所述承载螺栓的下端设置有第二连接机构，用于与所述管路相连。

一些实施例中，所述压盖、外壳和所述上下伸缩导管采用45号钢等抗冲击的金属材料制造而成。

一些实施例中，所述压盖和所述外壳的外表面上涂有防锈漆。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有的优点和积极效果为：

（1）本发明利用碟形弹簧的大承载能力和加载时的软刚度特性、碟形弹簧与碟形弹簧之间的库伦阻尼，以及金属橡胶的库伦阻尼和硬刚度特性，实现软硬刚度复杂特性和大的阻尼，并可以通过调整碟形弹簧的数目、尺寸和金属橡胶的尺寸、数目等实现不同的承载能力、刚度曲线和位移行程；

（2）本发明提供的全金属复合吊架，由于其刚度特性为高静刚度低动刚度特性，在处于冲击状态时，碟形弹簧在大变形情况下为软特性，而金属橡胶为硬特性，因此，两者的组合可以实现如图9所示的软硬特性刚度曲线；这样在较大变形范围内，全金属复合吊架处于低刚度区域，对于冲击来临瞬间能够有效降低管路的加速度，满足冲击隔离的要求；当冲击变形大于一定程度时，刚度曲线变为硬特性，能够实现自动的软限位，因此，此全金属复合吊架能够保证较小的相对位移，实现较好的隔冲效果和软限位作用，使冲击加速度响应和冲击位移响应均能保持在合理范围；