機房設計與設備安裝

柴油發電機防振墊塊的作用與安裝要點

 

摘要：橡膠減震墊是一種廣泛應用于工程領域的隔振材料，其主要作用是降低振動和沖擊對被保護柴油發電機組的影響。通過減少振動和沖擊的傳遞，橡膠減震墊能夠延長設備的使用壽命、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型中一種升級版，它的主要作用是通過彈簧和阻尼器的協同作用，將柴油發電機組在運動過程中產生的震動和沖擊力量有效地減少，從而保護設備的正常運行和延長使用壽命。

 

一、減震墊的標準

 

1、研究現有技術和經驗

      在制定柴發機組橡膠減震墊標準之前，需要對現有的柴發機組橡膠減震墊技術和經驗進行深入研究。通過了解行業內已有的標準和規范，可以借鑒其經驗，并根據實際情況進行必要的創新和改進。

2、分析橡膠減震墊的設計要求

      標準的制定需要明確柴發機組橡膠減震墊的設計要求，包括振動和沖擊的減震效果、材料的選擇和制造工藝等方面。通過對這些要求的分析，可以確保標準的科學性和可操作性。

3、制定測試方法和評價指標

      為了評估柴發機組橡膠減震墊的性能，需要制定相應的測試方法和評價指標。這些指標應當能夠客觀地衡量減震墊的壓縮性能、耐久性和熱穩定性等特性。通過嚴格的測試和評價，可以確保柴發機組橡膠減震墊的質量和可靠性。

4、確定產品分類及標準等級

      根據柴發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品分類及標準等級。這有助于用戶根據實際需求選擇適合的減震墊，并為生產企業提供明確的質量控制目標。

 

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，廣泛用于柴油發電機組中，用以消除或減緩震動的不良后果。

      橡膠的特點是既有高彈態又有高黏態，橡膠的彈性是由其卷曲分子構象的變化產生的，橡膠分子間相互作用會妨礙分子鏈的運動，又表現出黏性特點，以致應力與應變往往處于不平衡狀態。橡膠的這種卷曲的長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和吸收沖擊，就是因為其具有滯后、阻尼及能進行可逆大變形的特點。

      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，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，而且與溫度和頻率有關。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，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電機組震動和沖擊的裝置。阻尼彈簧減震器的工作原理可以簡單地概括為“彈性吸能、阻尼消能”。其結構和原理如圖1、圖2所示。具體來說，當柴油發電機組在運動過程中產生震動和沖擊力量時，這些力量會通過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，從而減少柴油發電機組的震動和沖擊。其減震原理主要包括以下幾個方面：

（1）彈性變形：

      減震彈簧由于其具有彈性特性，可以通過彈性變形吸收柴油發電機組產生的震動和沖擊。當設備受到外力作用時，彈簧會發生彈性變形，將部分能量吸收并釋放，從而減小柴油發電機組的震動。

（2）能量轉換：

      減震彈簧通過能量轉換的方式來減震。當柴油發電機組受到外力震動時，彈簧將機械能轉化為彈性勢能，從而將能量儲存起來。當外力消失時，彈簧又將儲存的能量轉化為機械能，以減小震動和沖擊的影響。

（3）緩沖作用：

      減震彈簧還具有緩沖作用，即通過彈簧內的阻尼裝置來吸收和減小震動和沖擊。阻尼裝置可以將機械能轉化為熱能，從而減弱柴油發電機組的震動。

      綜上所述，減震彈簧通過彈性變形、能量轉換和緩沖作用來減小柴油發電機組的震動和沖擊，保護設備的正常運行。

 

圖1  柴發機組彈簧型避震器結構圖

圖2  發電機組彈簧減震器原理示意圖

 

三、彈簧減震墊的安裝

 

      柴油發電機組固定在可提供適當支撐的鋼制滑動底座上，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產生有害共振并可能使柴油發電機組保修無效。將柴油發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，則通過門寬增加空間大小）提高底座或墊板在地面上方152m（6英寸）或更高，將更易于維修。在運行、維護和維修操作時，照明應充足且應連接到轉換開關的負荷端，以便照明隨時可用。

編號	說明	編號	說明
1	調平螺栓	5	基底隔振裝置
2	滑動底座	6	支撐結構
3	減振器	7	壓板
4	減振器調節器

1.將防振器放置于柴油發電機組支撐結構 （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。確保頂板與底座和彈簧正確對齊。

4. 將滑動底座固定與螺紋防振器孔對齊時，將柴油發電機組放置在防振器上。在施加負荷狀態下，頂板將下移并接近防振器底座。

5. 一旦柴油發電機組放置到位，可能需要調節防振器以便將柴油發電機組置于水平位置。在滑動底座（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）上進行觸點連接。

調平螺栓將調節頂板和防振器基座間的間隙。要求的標稱間隙為0.25 英寸（6毫米）或更大。這將為起動和關機時產生的搖擺提供足夠的間隙。如果間隙未達到0.25英寸（6mm），請轉動調平螺栓直到獲得所需的間隙。

6. 如果散熱器和發動機分別安裝在不同的滑動底座上，在調節防振器后，需確保散熱器滑動底座和發動機/交流發電機滑動底座互相保持水平。如果不處在水平位置，則風扇皮帶將不能正確對齊。

7. 如果柴油發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。

僅在柴油發電機組由于強動載產生過度負荷時，使用減振。過度減振會引起振動傳遞。

9. 擰緊所有減振器各端的調節器螺釘（4），直到無法轉動。操作柴油發電機組。

10. 如果柴油發電機組確實過度負載，在所有防振器各端1/4圈處同時擰緊調節器螺釘，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電機組震動和沖擊力量的能量，從而進一步減少柴油發電機組的震動和沖擊。阻尼器通常采用液體或氣體作為介質，當柴油發電機組產生震動和沖擊時，介質會在阻尼器內部產生流動，從而消耗能量。總的來說，阻尼彈簧減震器的工作原理是通過彈性吸能和阻尼消能的協同作用，將柴油發電機組在運動過程中產生的震動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，同時也可以減少設備的維修和更換成本，節約企業的生產成本。

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