液压阻尼器工作原理

液压阻尼器原理介绍

液压阻尼器是上世纪70年代发展起来的一种对速度反应灵敏的减振装置，它借助特殊结构阀门控制液压缸活塞移动以抑制管道或设备周期性载荷和冲击载荷影响。其主要用于防止管道或设备因地震、水锤、汽锤、风载、安全阀排汽及其它冲击载荷所造成的破坏。

液压阻尼器的工作过程可以用“刚柔相济”来描述，在管道或设备正常热膨胀时能随之缓慢移动，此时其几乎没有阻尼力，此时表现为“柔”；在载荷瞬变时液压阻尼器的阀门被激活，此时其产生出与振动力同样大小的反向阻力，扼制管道或设备产生较大的振动，减少振幅，从而起到保护管道或设备的作用，此时表现为“刚”。

液压阻尼器是一种速度敏感性的装置。当由力所引起的运动超过允许速度时，阻尼器将锁定、带载，并将速度限制在一个叫做闭锁后速度或渗漏率(bleed rate)的速度值。因此，测试液压阻尼器时，所感兴趣的参数如下：为额定载荷下的闭锁速度(lock-up velocity)、闭锁后速度或渗漏率、等值弹簧刚度(Stiffness)。

» 正常工况下活塞杆速度V＜闭锁速度V闭，对管道的作用力很小，f低≤ 1~2％FN；

» 当发生瞬间冲击载荷时，V增大达到V闭时，液压油推动阀芯，使阀芯克服弹簧力关闭，液压油只能从阻尼小孔（节流阀）流过，形成阻尼力FN，使阻尼器闭锁。从而实现减振、抗振动的目的。

» 对于抗安全阀排汽型阻尼器，由于阀芯不设阻尼小孔，液压介质无法流动，因此，闭锁后速度V闭后=0。从而实现阻尼器对管道的持续拉力。

液压阻尼器的应用场合

液压阻尼器可广泛应用于核电、火电、钢铁、石化等各行业。液压阻尼器可以保护的对象，常见的有：管道系统、主泵、重要的阀、重要压力容器、汽轮机、主承梁等。

液压阻尼器可保护设备免受以下工况事故的破坏：

内部工况事故：

•水锤、汽锤

•安全阀排汽

•主汽门快速关闭

•锅炉爆炸

•破管等

外部工况事故：

•地震

•风载

•外来飞行物冲击等

液压阻尼器的优点

•在管道热膨胀过程中，液压阻尼器允许管道自由热位移，而不对管道产生附加应力。

•载荷范围大（最大可至600kN）；工作行程长（最大可至500mm）。

•阻尼力大，动作迅速可靠。特别适合低频大振幅工况环境。

•不会与管道或设备产生共振。

•适应各种工作环境：高于常温、低于常温、高湿、高盐度、粉尘、核辐照等环境。

液压阻尼器

液压阻尼器借助特殊设计的阻尼阀，对管道或设备的位移速度做出灵敏的反应，在管道或设备发

生震（振）动时，在1～33Hz频率范围内，阻尼器可以将直接作用在管道或设备上的冲击力转移到建筑结构上去；在管道或设备正常工况下，液压阻尼器允许管道或设备自由位移，不会给管道或设备带来附加的应力。

一、主要技术特点：

1. 可以按用户要求改变闭锁速度和闭锁后速度，满足各种使用需求。

2. 结构简单、紧凑，便于空间布置；

3. 封闭的结构形式，密封性好，动作稳定可靠；

4. 在阻尼器功能范围内，不会产生共振；热位移工况下摩擦阻力小；

5. 卓越的动态性能，有良好的抗过载能力；

6. 阻尼器两端均使用关节轴承，允许最大摆动角为±5°；

7. 稳定、抗燃、长寿命的专用液压油及相容性好的密封材料。

8. 可在93℃温度下连续工作，短时工作温度可达148℃；

9. 提供了对油箱油面的简单指示，方便对储油量的观察检查。

二、主要技术参数：

表1：

表1中的闭锁速度和闭锁后速度是在室温下、在专用试验台上调整给定的，随着温度的变化它们的值会有微小的变化，但试验表明这种微小的变化不会影响阻尼器的性能。

表1中的闭锁速度和闭锁后速度为制造厂调定的标准值，也可以按用户要求设定非标准的闭锁速度和闭锁后速度当用于克服安全阀排汽反力时，阻尼器拉伸方向闭锁速度为调定标准值，闭锁后速度为零，压缩方向阻尼器不闭锁。

阻尼器的主要部件为压力油缸、油箱、阀体三部分，其阀体部分由两只提升阀和两只节流阀组合而成，一般活塞杆端与管道或设备连接。当管道或设备位移使活塞杆产生压入油缸的运动，如其运动速度小于闭锁速度（如管道或设备的热位移），则作用腔内的油经上部提升阀压入油箱，油箱内的油经过下部提升阀流入油缸另一腔，此时由于流道畅通，阻力很小，从而允许与阻尼器连接的管道或设备自由移动；如运动速度大于闭锁速度（如受到冲击荷载时），作用侧提升阀关闭，作用腔内的油只能通过上部节流阀小孔进入油箱，油流受阻产阻尼力，节流阀的开度在出厂前进行调定，以获得所需的闭锁后速度。当活塞受拉力运动时动作原理相同。