[1]Полезная модель относится к области строительства, более конкретно -к конструктивному выполнению виброизолирующих устройств виброизоляторов для фундаментов под турбоагрегаты, и может использоваться также в машиностроении.
[2]Известно опорное устройство под турбоагрегат, предназначенное для поддержания проектного уровня опорной плиты и гашения разночастотной вибрации, которое содержит опорную плиту для установки турбоагрегата, уложенную на основание базу и размещенные между базой и опорной плитой опоры, каждая из которых снабжена упругим элементом и заполненной рабочей средой емкостью, причем емкости всех опор соединены между собой системой трубопроводов. Дополнительно устройство снабжено источником постоянного давления, соединенным с системой трубопроводов, и установленными на трубопроводах запорно-регулирующими приспособлениями. Упругий элемент размещен под соответствующей емкостью или над ней (Авторское свидетельство СССР №702117, E02D 27/44, 1979).
[3]Недостатком аналога является отсутствие возможности управления собственными частотами системы в случае возникновения в ней резонансных явлений.
[4]Наиболее близким по технической сущности к полезной модели является сильфонный компенсатор (СК), воспринимающий тепловые удлинения трубопроводов, которые снабжены запорно-регулирующими приспособлениями. СК состоит из многослойного сильфона и приваренных к нему с обеих сторон патрубков, на которых крепятся фланцы со стяжными устройствами, состоящими из тяг и гаек. На фланцах закреплен кожух, а внутри полости компенсатора устанавливается обечайка, приваренная одним
[5]концом к одному из патрубков (Энергетика и электрификация. Серия 1. Тепловые электростанции, теплофикация и тепловые сети. Выпуск 3. Новые конструкции компенсаторов для тепловых сетей. - М.: 1987, с.7-15, рис.6).
[6]Недостатком прототипа является невозможность отстройки его собственных частот от частот возмущающих сил, при которых наблюдаются резонансные колебания возникающие при работе оборудования.
[7]Предлагаемым техническим решением решается задача обеспечения возможности регулирования собственных частот виброизолятора, повышения демпфирующих свойств и эффективности его работы в процессе эксплуатации оборудования.
[8]Для достижения этого технического результата виброизолятор фундамента под турбоагрегат, содержащий верхний и нижний патрубки, размещенный между ними эластичный многослойный герметичный тонкостенный сильфон и трубопровод, снабженный запорно-регулирующими приспособлениями, снабжен регулятором давления и нагнетательным устройством, от которого подается воздух в полость виброизолятора с исключением его обратного хода по трубопроводу, а каждый слой гофрированной обечайки эластичного многослойного герметичного тонкостенного сильфона покрыт вибропоглащающим материалом.
[9]Кроме того, заявленное техническое решение имеет факультативные признаки, характеризующие его частные случаи, а именно:
[10]- в качестве регулятора давления использован сбросной клапан,
[11]- в качестве запорно-регулирующего приспособления использованы обратный клапан и манометр.
[12]Отличительными признаками предлагаемого виброизолятора фундамента под турбоагрегат от указанного выше известного является наличие регулятора давления и нагнетательного устройства для подъема давления воздуха внутри полости эластичного многослойного герметичного тонкостенного сильфона, каждый слой гофрированной обечайки которого
[13]покрыт вибропоглощающим материалом, и подача воздуха в полость виброизолятора с исключением его обратного хода по трубопроводу.
[14]Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-4.
[15]На фиг.1 показан фундамент под турбоагрегат, общий вид.
[16]На фиг.2 - виброизолятор фундамента, внешний вид.
[17]На фиг.3 - продольное сечение виброизолятора.
[18]На фиг.4 - вид гофра многослойного сильфона.
[19]Виброизолятор установлен в фундаменте под турбоагрегат 1, состоящем из верхней плиты 2, опирающейся на гибкие стойки 3, заделанные в нижней плите 4, которая расположена на грунтовом основании 5 (фиг.1). Между верхней плитой 2 и гибкими стойками 3 размещен виброизолятор 6, состоящий из верхнего 7 и нижнего 8 патрубков, между которыми расположен эластичный многослойный герметичный тонкостенный сильфон 9 (фиг.2). Верхний и нижний патрубки 7 и 8 представляют собой сварные конструкции, выполненные из цилиндрических колец 10 и 11, на внутренних стенках которых сделаны специальные крючки 12, к которым с помощью сварки присоединен эластичный многослойный герметичный тонкостенный сильфон 9. Стальные плиты 13 с отверстиями 14 приварены к свободным концевым участкам цилиндрических колец 10 и 11 (фиг.3). В результате чего образуется виброизолятор 6, который с помощью крепежных элементов 15 прикреплен к закладным стальным деталям 16 верхней плиты 2 и гибких стоек 3 фундамента. Полость 17 эластичного многослойного герметичного тонкостенного сильфона 9 с помощью отверстия 18 и трубопровода 19, оснащенного обратным клапаном 20 и манометрами 21, соединена с нагнетательным устройством 22 для подъема давления воздуха внутри виброизолятора 6. Виброизолятор 6 оборудован регулятором давления 23, который соединяется с внутренней полостью 17 с помощью штуцера 24.
[20]Основной деталью виброизолятора 6 является эластичный многослойный герметичный тонкостенный сильфон 9, представляющий
[21]собой гофрированную обечайку 25 с горообразным профилем гофр 26 (фиг.4). Для увеличения эффекта ослабления энергии колебаний системы турбоагрегат-фундамент-основание (ТФО) каждый слой гофрированной обечайки 25 эластичного многослойного герметичного тонкостенного сильфона 9 покрыт вибропоглощающим материалом (на фиг.4 не показан). Кроме этого в виброизоляторах данного типа демпфирование создается силами сухого трения между слоями эластичного многослойного герметичного тонкостенного сильфона 9. Устойчивость формы виброизолятора 6 обеспечивается жесткими кольцами 27, выполненными с канавками, во внутренних пазах 28 гофрированной обечайки 25 эластичного многослойного герметичного тонкостенного сильфона 9.
[22]Работа виброизолятора фундамента под турбоагрегат осуществляется следующим образом.
[23]При эксплуатации турбоагрегата 1 в результате неуравновешенности валопровода возникают динамические нагрузки, вызывающие колебания как самого турбоагрегата 1, так и фундамента. Колебания передаются с верхней плиты 2 фундамента через закладную стальную деталь 16, верхний патрубок 7 на эластичный многослойный герметичный тонкостенный сильфон 9, которым большая часть энергии колебаний гасится. Оставшаяся часть энергии колебаний через нижний патрубок 8 виброизолятора 6 и закладную стальную деталь 16 передается на гибкие стойки 3 и гасится ими. Количество виброизоляторов 6 на один турбоагрегат 1 зависит от его мощности.
[24]При работе системы ТФО для изменения резонансной частоты приводят в действие нагнетательное устройство 22. Перед включением нагнетательного устройства 22 на виброизолятор 6, верхнюю плиту 2 и гибкую стойку 3 устанавливаются вибродатчики, которые соединяются, например, с балансировочно-измерительным прибором типа БИП-6 (на чертеже не показан). Затем подают давление воздуха с помощью нагнетательного устройства 22 в полость 17 виброизолятора 6, посредством
[25]трубопровода 19, оборудованного обратным клапаном 20 и манометром 21, резонансную частоту которого необходимо изменить. При этом обратный ход воздуха в направлении нагнетательного устройства 22 исключен. Изменение подачи давления воздуха приводит к изменению эффективной жесткости виброизолятора 6, что в свою очередь находит отражение на экране прибора БИП-6 и по его стрелочному указателю, где прослеживается изменение (например, уменьшение) амплитуды колебаний элементов фундамента, на которых установлен виброизолятор 6, и собственно виброизолятора 6. Так как частота собственных колебаний виброизолятора 6 была отстроена от частоты, при которой наблюдались резонансные колебания системы ТФО, то амплитуды колебаний элементов фундамента вблизи виброизолятора 6 существенно снижаются. В процессе дальнейшей эксплуатации системы ТФО при возникновении необходимости повторной отстройки частоты, при которой наблюдается резонанс системы, с помощью регулятора давления 23 и штуцера 24 часть воздуха удаляется с внутренней полости 17 виброизолятора 6. Это ведет к изменению эффективной жесткости виброизоляторя 6, а следовательно и его собственной частоты. При этом амплитуды колебаний элементов системы значительно снижаются. Таким образом, в процессе эксплуатации системы ТФО производится отстройка резонансных частот фундамента от частот возмущающих сил, возникающих при эксплуатации турбоагрегата 1 без останова работы оборудования.
[26]Предлагаемый виброизолятор 6 служит также и для защиты системы ТФО от кинематического возмущения грунтового основания 5. В этом случае колебания грунтового основания 5 передаются нижней плите 4 и далее гибким стойкам 3, которыми горизонтальная составляющая колебаний гасится; вертикальная составляющая колебаний через закладную стальную деталь 16 гибких стоек 3 передается виброизолятору 6 и последним гасится. При возникновении резонансных колебаний отдельных гибких стоек 3 их частотная отстройка от частот возмущающего воздействия источника
[27]осуществляется при помощи нагнетательного устройства 22 путем подъема давления воздуха внутри полости 17 виброизолятора 6 по описанной выше методике.
[28]Использование данного технического решения позволяет повысить виброизолирующие свойства, несущую способность, надежность и долговечность виброизоляторов, которые способны нести достаточно большую нагрузку, обладая при этом высокими демпфирующими свойствами.
