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常见减震器知识:类型、优缺点及相应的适用范围

编辑:佛山市美科佳密封技术有限公司时间:2019-05-22

减震器一般是指在机械设备上作为防震动损坏的装置,目前国内减震器材主要可分为:


弹簧减震器

弹簧减震器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。在经过不平路面时,虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动,但弹簧自身还会有往复运动,而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。减震器太软,减震物体就会上下跳跃,减震器太硬就会带来太大的阻力,妨碍弹簧正常工作。



在关于减震系统的改装过程中,硬的减震器要与硬的弹簧相搭配,而弹簧的硬度又与物体重量息息相关,因此较重的物体一般采用较硬的减震器。


弹簧减震器优点:


可以达到较低的固有频率,一般5HZ以下;


可以得到较大的静太压缩量,通常20MM的压缩量;


可以承受较大的载荷;


通过处理后,抗腐蚀能力强,性通稳定,使用寿命长。


缺点:


由于存在自振现像,空易传递中频振动;


阻尼太小临界阻尼比一般只有0.005,因此对于共振频率附近的振动隔离能力较差。


弹簧减震器适用于:


风机、风柜、空调箱、空气压缩机、空调机组、发电机、冷却水塔等设备的减震隔振,如能附加采用阻尼器设设,则能适用于冲床、压力、锻锤机等冲击型设备的振动隔离。


橡胶减震器

橡胶的特点是既有高弹态又有高黏态,橡胶的弹性是由其卷曲分子构象爱你过的变化产生的,橡胶分子间互相作用会妨碍分子链的运动,有表现出黏性特点,以致应力与应变往往处于不平衡状态。橡胶的这种卷曲的长链分子结构及分子间存在的较弱的次级力,使得橡胶材料呈现出独特的黏弹性能,因而具有良好的减震、隔音和缓冲性能。



橡胶部件广泛用于隔离震动和吸收冲击,就是因为其具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点。除此外,橡胶还具有滞后和内摩擦特性,他们通常用损耗因子表示,损耗因子越大,橡胶的阻尼和生热就越明显,减震效果越明显。综上所述,用橡胶制成的橡胶减震器也具有良好的减震效果。


与橡胶隔振器不同,橡胶隔振垫是一块橡胶板,可大面积地垫在振动设备与基础之间。橡胶隔振垫表面常切划出一些凹槽,是为了受压时变形的需要。因其具有持久的高弹性,有良好的隔振、隔冲、隔声性能,使用非常广泛。橡胶隔振垫的适用隔振固有频率在10-15Hz,多层叠放可低于10Hz。


橡胶隔振垫与橡胶隔振器的缺点类似,容易受温度、油质、日光及化学试剂的腐蚀,造成性能下降、老化,一般寿命为5-10年,应定期检查更换。


橡胶减震器的优点:


可以自由确定形状,通过调整橡胶配方组分来控制硬度,可满足对各个方向刚度和强度的要求;


内部摩擦大,减震效果好,有利于越过共振区,衰减高频振动和噪声;


弹性模量比金属小得多,可产生较大弹性形变;


没有滑动部分,易于保养;


质量小,安装和拆卸方便。


冲击刚度高于静刚度和动刚度,有利于冲击变形。


缺点:自然频率相对较高,压宿量较小,容易受外界环境影响,性能不温定,使用寿命较短。


橡胶减震器可应用于一切机械设备和电子设备的减震隔振。


阻尼减震器

固有频率较低,在低压宿量的前提下,减振效率极高。减震器从产生阻尼的材料这个角度划分主要有液压和充气两种,还有一种可变阻尼的减震器。


1. 液压阻尼减震器


液压式减震器的结构同吸入式泵基本相似,不同之处只是液压减震器的钢体上端是封闭的,而阀门上留有小孔。当后轮遇到凸起的路面受到冲击时,缸筒向上移动,活塞在内缸筒里相对往下移动。


此时,活塞阀门被冲开向上,内缸筒腔内活塞下侧的油不受任何阻力地流向活塞上侧。同时,这一部分油也通过底部阀门上的小孔流入内、外缸筒之间的油腔内。这样就有效地衰减了凹凸路面对车辆的冲击负荷。



而当车轮越过凸起地面往下落时,缸筒也会跟着往下运动,活塞就会相对于缸筒向上移动。当活塞向上移动时,油冲开底部的阀门流向内缸筒,同时内缸筒活塞上侧的油经活塞阀门上的小孔流向下侧。此时当油液流过小孔过程中,会受到很大的阻力,这样就产生了较好的阻尼作用,起到了减震的目的。


液压阻尼减震器优点:

防腐性好,主要零部件采用奥氏不锈钢材料,防腐性能好;

结构紧凑,且呈对称结构,安装空间小,受力更加合理;

阻尼力大,且动态响应时间短;

摩控阻力小,一般低于额定载荷的1%-2%;

头部,尾部铰接采用关节轴承,允许摆动角为±6°;

采用特殊的液压油和密封介质,性能稳定,密封寿命长;


可在93℃温度下连续工作,短时工作稳度可达148℃。


缺点:要求密封性好,可能会出现漏油的现象。


液压阻尼器主要适用于核电厂、火电厂、化工厂、钢铁厂等的管道及设备的抗振动。常用于控制冲击性的流体振动(如主汽门快速关闭、安全阀排放、水锤、破管等冲击激扰)和地震激扰的管系振动;液阻尼器对低幅高频或高幅低频的振动不能有效地控制,该场合宜采用弹簧减振器。


2. 空气阻尼减震器


充气式减震器是上世纪60年代以来发展起来的一种新型减震器。其结构特点是在缸筒的下部装有一个浮动活塞,在浮动活塞与缸筒一端形成的一个密闭气室种充有高压氮气。在浮动活塞上装有大断面的O形密封圈,它把油和气完全分开。工作活塞上装有随其运动速度大小而改变通道截面积的压缩阀和伸张阀。



空气阻尼减震器优点:


采用浮动活塞而减少了一套阀的系统,使结构简化,重量减轻。


由于减振器里充有高压氮气,能减少车轮受突然冲击时的振动,并可消除噪声。


于由于充气式减振器的工作缸和活塞直径都大于相同条件的双向作用筒式减振器,因而其阻尼更大,工作可靠性更强。


气式减振器内部的高压气体和油液被浮动活塞隔开,消除了油的乳化现象。


缺点:充气式减振器的不足之处是油封要求高,充气工艺复杂,不易维修,当缸筒受外界较大冲击而变化时,则不能工作。


适用于精密仪器消积防振,中高频转动设备的主动减振。有阻尼的空气弹簧可用于冲击型设备隔振。


玻璃棉板和岩棉板

玻璃棉作为弹性垫层,对机器或建筑物基础都能起到很好的减振作用,荷载在1-2T/m²时,最佳厚度为10-15cm,容重64kg/m³,固有频率约10Hz。隔振用岩棉板容重一般在120kg/m³,荷载在250kg/m²厚度10cm时,固有频率约16Hz。


玻璃棉板和岩棉板的优点是防火,耐腐蚀,耐高低温。


缺点是需防水,受潮后变形,隔振效果下降。


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