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機房設計與設備安裝 |
柴油發(fā)電機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)和沖擊對被保護柴油發(fā)電機組的影響。通過(guò)減少振動(dòng)和沖擊的傳遞，橡膠減震墊能夠延長(cháng)設備的使用壽命、降低維修費用，并提高運行效率。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)電機組在運動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)和沖擊力量有效地減少，從而保護設備的正常運行和延長(cháng)使用壽命。
一、減震墊的標準
1、研究現有技術(shù)和經(jīng)驗
在制定柴發(fā)機組橡膠減震墊標準之前，需要對現有的柴發(fā)機組橡膠減震墊技術(shù)和經(jīng)驗進(jìn)行深入研究。通過(guò)了解行業(yè)內已有的標準和規范，可以借鑒其經(jīng)驗，并根據實(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計要求
標準的制定需要明確柴發(fā)機組橡膠減震墊的設計要求，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)對這些要求的分析，可以確保標準的科學(xué)性和可操作性。
3、制定測試方法和評價(jià)指標
為了評估柴發(fā)機組橡膠減震墊的性能，需要制定相應的測試方法和評價(jià)指標。這些指標應當能夠客觀(guān)地衡量減震墊的壓縮性能、耐久性和熱穩定性等特性。通過(guò)嚴格的測試和評價(jià)，可以確保柴發(fā)機組橡膠減震墊的質(zhì)量和可靠性。
4、確定產(chǎn)品分類(lèi)及標準等級
根據柴發(fā)機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)及標準等級。這有助于用戶(hù)根據實(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。
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 )妨礙分子鏈的運動(dòng)，又表現出黏性特點(diǎn)，以致應力與應變往往處于不平衡狀態(tài)。橡膠的這種卷曲的長(cháng)鏈分子結構及分子間存在的較弱的次級力；使得橡膠材料呈現出獨特的黏彈性能，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，就是因為其具有滯后、阻尼及能進(jìn)行可逆大變形的特點(diǎn)。
橡膠的滯后和內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(zhù)，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構有關(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及碳原子數大于4的含有-OH基團有機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”。其結構和原理如圖1、圖2所示。具體來(lái)說(shuō)，當柴油發(fā)電機組在運動(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存起來(lái)，從而減少柴油發(fā)電機組的震動(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)電機組產(chǎn)生的震動(dòng)和沖擊。當設備受到外力作用時(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)電機組的震動(dòng)。
（2）能量轉換：
減震彈簧通過(guò)能量轉換的方式來(lái)減震。當柴油發(fā)電機組受到外力震動(dòng)時(shí)，彈簧將機械能轉化為彈性勢能，從而將能量?jì)Υ嫫饋?lái)。當外力消失時(shí)，彈簧又將儲存的能量轉化為機械能，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。阻尼裝置可以將機械能轉化為熱能，從而減弱柴油發(fā)電機組的震動(dòng)。
綜上所述，減震彈簧通過(guò)彈性變形、能量轉換和緩沖作用來(lái)減小柴油發(fā)電機組的震動(dòng)和沖擊，保護設備的正常運行。
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圖1 柴發(fā)機組彈簧型避震器結構圖 |
圖2 發(fā)電機組彈簧減震器原理示意圖 |
三、彈簧減震墊的安裝
柴油發(fā)電機組固定在可提供適當支撐的鋼制滑動(dòng)底座上，其位于機械彈簧隔離器上，可以在每次應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)電機組保修無(wú)效。將柴油發(fā)電機組固定在堅固的水平底座（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)電機組四周應至少預留1米（3.3英尺）的空間，以方便維護和維修檢修。（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。在運行、維護和維修操作時(shí)，照明應充足且應連接到轉換開(kāi)關(guān)的負荷端，以便照明隨時(shí)可用。
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編號
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說(shuō)明
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編號
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說(shuō)明
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1
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調平螺栓
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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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支撐結構
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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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減振器調節器
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1.將防振器放置于柴油發(fā)電機組支撐結構 （6）上。應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。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構。
3. 擰松減振器調節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齊。
4. 將滑動(dòng)底座固定與螺紋防振器孔對齊時(shí)，將柴油發(fā)電機組放置在防振器上。在施加負荷狀態(tài)下，頂板將下移并接近防振器底座。
5. 一旦柴油發(fā)電機組放置到位，可能需要調節防振器以便將柴油發(fā)電機組置于水平位置。在滑動(dòng)底座（2）和防振器（3）中插入調平螺栓（1）以調節防振器（調平螺栓的鎖定螺母應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。
調平螺栓將調節頂板和防振器基座間的間隙。要求的標稱(chēng)間隙為0.25 英寸（6毫米）或更大。這將為起動(dòng)和關(guān)機時(shí)產(chǎn)生的搖擺提供足夠的間隙。如果間隙未達到0.25英寸（6mm），請轉動(dòng)調平螺栓直到獲得所需的間隙。
6. 如果散熱器和發(fā)動(dòng)機分別安裝在不同的滑動(dòng)底座上，在調節防振器后，需確保散熱器滑動(dòng)底座和發(fā)動(dòng)機/交流發(fā)電機滑動(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齊。
7. 如果柴油發(fā)電機組還未處于水平，則需要調節調平螺栓直到機組處于水平且仍然保持足夠間隙（所有防振器上的間隙應大致相等）。
8. 完成所有防振器設置后，使用鎖定螺母將調平螺栓鎖定到位。
| 僅在柴油發(fā)電機組由于強動(dòng)載產(chǎn)生過(guò)度負荷時(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節器螺釘（4），直到無(wú)法轉動(dòng)。操作柴油發(fā)電機組。
10. 如果柴油發(fā)電機組確實(shí)過(guò)度負載，在所有防振器各端1/4圈處同時(shí)擰緊調節器螺釘，直到負載降低至可接受的最高水平。
11. 擰緊調節器螺釘（4）上的鎖定螺母以完成安裝。
總結：
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)，當柴油發(fā)電機組產(chǎn)生震動(dòng)和沖擊時(shí)，介質(zhì)會(huì )在阻尼器內部產(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)電機組在運動(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用于各種柴油發(fā)電機組中，可以保護設備的正常運行，提高設備的可靠性和安全性，同時(shí)也可以減少設備的維修和更換成本，節約企業(yè)的生產(chǎn)成本。
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