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機(jī)房設(shè)計(jì)與設(shè)備安裝 |
柴油發(fā)電機(jī)防振墊塊的作用與安裝要點(diǎn) |
摘要：橡膠減震墊是一種廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域的隔振材料，其主要作用是降低振動(dòng)和沖擊對(duì)被保護(hù)柴油發(fā)電機(jī)組的影響。通過(guò)減少振動(dòng)和沖擊的傳遞，橡膠減震墊能夠延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命、降低維修費(fèi)用，并提高運(yùn)行效率。其中，阻尼彈簧減震器是橡膠減震墊類(lèi)型中一種升級(jí)版，它的主要作用是通過(guò)彈簧和阻尼器的協(xié)同作用，將柴油發(fā)電機(jī)組在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)和沖擊力量有效地減少，從而保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行和延長(zhǎng)使用壽命。
一、減震墊的標(biāo)準(zhǔn)
1、研究現(xiàn)有技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)
在制定柴發(fā)機(jī)組橡膠減震墊標(biāo)準(zhǔn)之前，需要對(duì)現(xiàn)有的柴發(fā)機(jī)組橡膠減震墊技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行深入研究。通過(guò)了解行業(yè)內(nèi)已有的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，可以借鑒其經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行必要的創(chuàng)新和改進(jìn)。
2、分析橡膠減震墊的設(shè)計(jì)要求
標(biāo)準(zhǔn)的制定需要明確柴發(fā)機(jī)組橡膠減震墊的設(shè)計(jì)要求，包括振動(dòng)和沖擊的減震效果、材料的選擇和制造工藝等方面。通過(guò)對(duì)這些要求的分析，可以確保標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性和可操作性。
3、制定測(cè)試方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)
為了評(píng)估柴發(fā)機(jī)組橡膠減震墊的性能，需要制定相應(yīng)的測(cè)試方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)。這些指標(biāo)應(yīng)當(dāng)能夠客觀地衡量減震墊的壓縮性能、耐久性和熱穩(wěn)定性等特性。通過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試和評(píng)價(jià)，可以確保柴發(fā)機(jī)組橡膠減震墊的質(zhì)量和可靠性。
4、確定產(chǎn)品分類(lèi)及標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)
根據(jù)柴發(fā)機(jī)組橡膠減震墊的用途和性能要求，可以將其分為不同的產(chǎn)品分類(lèi)及標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)。這有助于用戶(hù)根據(jù)實(shí)際需求選擇適合的減震墊，并為生產(chǎn)企業(yè)提供明確的質(zhì)量控制目標(biāo)。
二、減震墊工作原理
1、橡膠減震墊原理
橡膠減震墊一般采用天然橡膠和氯丁橡膠，要求耐油的采用丁腈橡膠，要求耐高低溫的采用硅橡膠，要求高阻尼的采用丁基橡膠。橡膠減震墊制品的制造工藝，除橡膠空氣彈簧類(lèi)似于輪胎外，多數(shù)與模型制品相似。通常做成支承或連接件，廣泛用于柴油發(fā)電機(jī)組中，用以消除或減緩震動(dòng)的不良后果。
橡膠的特點(diǎn)是既有高彈態(tài)又有高黏態(tài)，橡膠的彈性是由其卷曲分子構(gòu)象的變化產(chǎn)生的，橡膠分子間相互作用會(huì)妨礙分子鏈的運(yùn)動(dòng)，又表現(xiàn)出黏性特點(diǎn)，以致應(yīng)力與應(yīng)變往往處于不平衡狀態(tài)。橡膠的這種卷曲的長(zhǎng)鏈分子結(jié)構(gòu)及分子間存在的較弱的次級(jí)力；使得橡膠材料呈現(xiàn)出獨(dú)特的黏彈性能，因而具有良好的減震、隔音和緩沖性能。橡膠部件廣泛用于隔離震動(dòng)和吸收沖擊，就是因?yàn)槠渚哂袦?、阻尼及能進(jìn)行可逆大變形的特點(diǎn)。
橡膠的滯后和內(nèi)摩擦特性通常用損耗因子表示，損耗因子越大，橡膠的阻尼和生熱越顯著，減震效果越明顯。
橡膠材料損耗因子的大小不僅與橡膠本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與溫度和頻率有關(guān)。在常溫下，天然橡膠(NR)和順丁橡膠(BR)的損耗因子較小，丁苯橡膠(SBR)、氯丁橡膠(CR)、乙丙橡膠(EPR)、聚氨酯橡膠(PU)和硅橡膠的損耗因子居中，丁基橡膠(HR)和丁腈橡膠(NBR)的損耗因子最大。
用作減震目的的橡膠材料一般分5種，即NR，SBR，BR為普通橡膠材料；NBR用于耐油硫化膠；CR用于耐天候硫化膠；IIR用于高阻尼硫化膠；EPR用于耐熱硫化膠。NR雖然損耗因子較小，但其綜合性能最好，具有優(yōu)異的彈性，耐疲勞性好，生熱低，蠕變小，與金屬件黏合性能好，耐寒性、電絕緣性和加工性能也好，因此NR被廣泛地用作減震目的，要求耐低溫或耐天候性能時(shí)，可與BR或CR并用或共混改性。Nishiue等采用NR、BR及碳原子數(shù)大于4的含有-OH基團(tuán)有機(jī)酸的金屬鹽制成的減震器具有較好的耐久性能，在70℃×22h和40℃×148h條件下的壓縮永久變形分別為17.0%和11.7%。
2、彈簧減震器原理
減震彈簧是一種用于減小柴油發(fā)電機(jī)組震動(dòng)和沖擊的裝置。阻尼彈簧減震器的工作原理可以簡(jiǎn)單地概括為“彈性吸能、阻尼消能”。其結(jié)構(gòu)和原理如圖1、圖2所示。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生震動(dòng)和沖擊力量時(shí)，這些力量會(huì)通過(guò)彈簧傳遞到減震器上。彈簧具有一定的彈性，可以將這些力量吸收并儲(chǔ)存起來(lái)，從而減少柴油發(fā)電機(jī)組的震動(dòng)和沖擊。其減震原理主要包括以下幾個(gè)方面：
（1）彈性變形：
減震彈簧由于其具有彈性特性，可以通過(guò)彈性變形吸收柴油發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的震動(dòng)和沖擊。當(dāng)設(shè)備受到外力作用時(shí)，彈簧會(huì)發(fā)生彈性變形，將部分能量吸收并釋放，從而減小柴油發(fā)電機(jī)組的震動(dòng)。
（2）能量轉(zhuǎn)換：
減震彈簧通過(guò)能量轉(zhuǎn)換的方式來(lái)減震。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組受到外力震動(dòng)時(shí)，彈簧將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，從而將能量?jī)?chǔ)存起來(lái)。當(dāng)外力消失時(shí)，彈簧又將儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，以減小震動(dòng)和沖擊的影響。
（3）緩沖作用：
減震彈簧還具有緩沖作用，即通過(guò)彈簧內(nèi)的阻尼裝置來(lái)吸收和減小震動(dòng)和沖擊。阻尼裝置可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，從而減弱柴油發(fā)電機(jī)組的震動(dòng)。
綜上所述，減震彈簧通過(guò)彈性變形、能量轉(zhuǎn)換和緩沖作用來(lái)減小柴油發(fā)電機(jī)組的震動(dòng)和沖擊，保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行。
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圖1 柴發(fā)機(jī)組彈簧型避震器結(jié)構(gòu)圖 |
圖2 發(fā)電機(jī)組彈簧減震器原理示意圖 |
三、彈簧減震墊的安裝
柴油發(fā)電機(jī)組固定在可提供適當(dāng)支撐的鋼制滑動(dòng)底座上，其位于機(jī)械彈簧隔離器上，可以在每次應(yīng)用中提供足夠的隔振。使用不合格的隔離器可能會(huì)產(chǎn)生有害共振并可能使柴油發(fā)電機(jī)組保修無(wú)效。將柴油發(fā)電機(jī)組固定在堅(jiān)固的水平底座（例如，混凝土襯墊）上。襯墊必須使用不可燃材料。
通常，柴油發(fā)電機(jī)組四周應(yīng)至少預(yù)留1米（3.3英尺）的空間，以方便維護(hù)和維修檢修。（如果使用可選外殼，則通過(guò)門(mén)寬增加空間大?。┨岣叩鬃驂|板在地面上方152m（6英寸）或更高，將更易于維修。在運(yùn)行、維護(hù)和維修操作時(shí)，照明應(yīng)充足且應(yīng)連接到轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的負(fù)荷端，以便照明隨時(shí)可用。
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編號(hào)
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說(shuō)明
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編號(hào)
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說(shuō)明
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1
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調(diào)平螺栓
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5
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基底隔振裝置
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2
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滑動(dòng)底座
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6
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支撐結(jié)構(gòu)
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3
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減振器
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7
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壓板
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4
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減振器調(diào)節(jié)器
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1.將防振器放置于柴油發(fā)電機(jī)組支撐結(jié)構(gòu) （6）上。應(yīng)用木片或泥漿填充防振器，以確保所有防振器底座彼此間高度在0.25英寸（6mm）內(nèi)。支撐防振器底座的表面也必須平坦且水平。
2.將防振器固定至支撐結(jié)構(gòu)。
3. 擰松減振器調(diào)節(jié)器的鎖定螺母和螺栓（4），以便防振器（3）的頂板可以垂直和水平任意移動(dòng)。確保頂板與底座和彈簧正確對(duì)齊。
4. 將滑動(dòng)底座固定與螺紋防振器孔對(duì)齊時(shí)，將柴油發(fā)電機(jī)組放置在防振器上。在施加負(fù)荷狀態(tài)下，頂板將下移并接近防振器底座。
5. 一旦柴油發(fā)電機(jī)組放置到位，可能需要調(diào)節(jié)防振器以便將柴油發(fā)電機(jī)組置于水平位置。在滑動(dòng)底座（2）和防振器（3）中插入調(diào)平螺栓（1）以調(diào)節(jié)防振器（調(diào)平螺栓的鎖定螺母應(yīng)向上且指向螺栓頭部），直到可以在壓板（7）上進(jìn)行觸點(diǎn)連接。
調(diào)平螺栓將調(diào)節(jié)頂板和防振器基座間的間隙。要求的標(biāo)稱(chēng)間隙為0.25 英寸（6毫米）或更大。這將為起動(dòng)和關(guān)機(jī)時(shí)產(chǎn)生的搖擺提供足夠的間隙。如果間隙未達(dá)到0.25英寸（6mm），請(qǐng)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)平螺栓直到獲得所需的間隙。
6. 如果散熱器和發(fā)動(dòng)機(jī)分別安裝在不同的滑動(dòng)底座上，在調(diào)節(jié)防振器后，需確保散熱器滑動(dòng)底座和發(fā)動(dòng)機(jī)/交流發(fā)電機(jī)滑動(dòng)底座互相保持水平。如果不處在水平位置，則風(fēng)扇皮帶將不能正確對(duì)齊。
7. 如果柴油發(fā)電機(jī)組還未處于水平，則需要調(diào)節(jié)調(diào)平螺栓直到機(jī)組處于水平且仍然保持足夠間隙（所有防振器上的間隙應(yīng)大致相等）。
8. 完成所有防振器設(shè)置后，使用鎖定螺母將調(diào)平螺栓鎖定到位。
| 僅在柴油發(fā)電機(jī)組由于強(qiáng)動(dòng)載產(chǎn)生過(guò)度負(fù)荷時(shí)，使用減振。過(guò)度減振會(huì)引起振動(dòng)傳遞。 |
9. 擰緊所有減振器各端的調(diào)節(jié)器螺釘（4），直到無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。操作柴油發(fā)電機(jī)組。
10. 如果柴油發(fā)電機(jī)組確實(shí)過(guò)度負(fù)載，在所有防振器各端1/4圈處同時(shí)擰緊調(diào)節(jié)器螺釘，直到負(fù)載降低至可接受的最高水平。
11. 擰緊調(diào)節(jié)器螺釘（4）上的鎖定螺母以完成安裝。
總結(jié)：
由于減震器中配備了阻尼器，它的作用是消耗柴油發(fā)電機(jī)組震動(dòng)和沖擊力量的能量，從而進(jìn)一步減少柴油發(fā)電機(jī)組的震動(dòng)和沖擊。阻尼器通常采用液體或氣體作為介質(zhì)，當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生震動(dòng)和沖擊時(shí)，介質(zhì)會(huì)在阻尼器內(nèi)部產(chǎn)生流動(dòng)，從而消耗能量。總的來(lái)說(shuō)，阻尼彈簧減震器的工作原理是通過(guò)彈性吸能和阻尼消能的協(xié)同作用，將柴油發(fā)電機(jī)組在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)和沖擊力量有效地減少。這種減震裝置廣泛應(yīng)用于各種柴油發(fā)電機(jī)組中，可以保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行，提高設(shè)備的可靠性和安全性，同時(shí)也可以減少設(shè)備的維修和更換成本，節(jié)約企業(yè)的生產(chǎn)成本。
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