RU209523U1

RU209523U1 - ADJUSTABLE VIBRATION MOUNT WITH SPHERICAL ELASTIC DAMPERS

Info

Publication number: RU209523U1
Application number: RU2021124466U
Authority: RU
Inventors: Александр Евгеньевич Корнеев; Эдуард Аркадьевич Петровский
Priority date: 2021-08-16
Filing date: 2021-08-16
Publication date: 2022-03-16

Abstract

Полезная модель относится к нефтегазовой отрасли и может быть использована совместно с разнообразным технологическим оборудованием, в том числе, с различными типами насосов, компрессоров и вибросит, и предназначена для их виброизоляции. Технический результат заключается в повышении эффективности гашения поперечных колебаний, действующих на технологическое оборудование, с возможностью регулирования параметров виброгашения, а также в повышении ремонтопригодности виброопоры за счет снижения количества деталей и узлов конструкции. Для достижения технического результата предложена регулируемая виброопора со сферическими упругими демпферами, содержащая верхнее и нижнее основания, связывающий их центральный стержень, между основаниями на стержне установлен стакан со сферическими упругими демпферами, на нижнем основании установлен цилиндрический упругий элемент, а на нижнем конце стержня установлена регулирующая гайка. Новым является то, что сферические упругие демпферы (4) свободно расположены в стакане (5) с возможностью контактирования с верхним основанием (1), которое выполнено с полостью и с центральным стержнем, причем полость образована боковыми стенками (7), охватывающими стакан (5) с возможностью вертикального перемещения, а контактирующая со сферическими упругими демпферами поверхность (7) выполнена выпуклой с конусностью по направлению к стержню. Нижнее основание (8) снабжено выступом (9), охватывающим нижнюю часть стакана (5) и образующим между ним и нижним основанием полость, в которой установлены размещенные в соответствующих пазах цилиндрический упругий элемент (10) и упругое кольцо (11). Причем цилиндрический упругий элемент (10) установлен в кольцевых пазах стакана (5) и основания (8), а паз, в котором установлено упругое кольцо (11), образован стенками выступа (9), охватывающего нижнюю часть стакана, и выступом (12) внизу стакана, охватываемым упругим кольцом (11). Кроме того, в нижнем основании (8) вырезан сегмент для обеспечения доступа к регулирующей гайке (13), а оптимальный угол наклона конической поверхности (7) верхнего основания по отношению к горизонтали составляет 10°. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to the oil and gas industry and can be used in conjunction with a variety of process equipment, including various types of pumps, compressors and vibrating screens, and is intended for their vibration isolation. The technical result consists in increasing the efficiency of damping transverse vibrations acting on process equipment, with the possibility of adjusting the parameters of vibration damping, as well as in improving the maintainability of the vibration support by reducing the number of parts and components of the structure. To achieve the technical result, an adjustable vibration support with spherical elastic dampers is proposed, containing an upper and lower base, a central rod connecting them, a glass with spherical elastic dampers is installed on the rod between the bases, a cylindrical elastic element is installed on the lower base, and an adjusting nut is installed on the lower end of the rod . What is new is that the spherical elastic dampers (4) are freely located in the cup (5) with the possibility of contact with the upper base (1), which is made with a cavity and with a central rod, and the cavity is formed by side walls (7) covering the cup (5 ) with the possibility of vertical movement, and the surface (7) in contact with spherical elastic dampers is made convex with a taper towards the rod. The lower base (8) is provided with a protrusion (9) covering the lower part of the cup (5) and forming a cavity between it and the lower base, in which a cylindrical elastic element (10) and an elastic ring (11) are installed in the corresponding grooves. Moreover, the cylindrical elastic element (10) is installed in the annular grooves of the cup (5) and the base (8), and the groove in which the elastic ring (11) is installed is formed by the walls of the protrusion (9) covering the lower part of the cup, and the protrusion (12) at the bottom of the glass, covered by an elastic ring (11). In addition, a segment is cut out in the lower base (8) to provide access to the adjusting nut (13), and the optimal angle of inclination of the conical surface (7) of the upper base relative to the horizontal is 10°. 1 w.p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к нефтегазовой отрасли и может быть использована совместно с разнообразным технологическим оборудованием, в том числе, с различными типами насосов, компрессоров и вибросит, и предназначена для их виброизоляции.The utility model relates to the oil and gas industry and can be used in conjunction with a variety of process equipment, including various types of pumps, compressors and vibrating screens, and is intended for their vibration isolation.

Известна резиновая виброопора, которая содержит каркас, выполненный в виде двух опорных горизонтальных пластин, опирающихся на соответственно, левый и правый упругие элементы. Горизонтальные пластины жестко соединены с вертикальными пластинами, которые в нижней части каркаса соединены между собой опорной плитой. На опорную плиту через вибродемпфирующую прокладку и вертикальную стойку установлена платформа для виброизолируемого объекта. Левый упругий элемент выполнен в виде демпфера, содержащего корпус в виде цилиндра с днищем, в котором расположен поршень. Поршень выполнен в виде стакана с параллельными между собой и соосными корпусу верхним и нижним буртиками. Между буртиками расположен спеченный фрикционный материал на основе меди. В нижнюю поверхность поршня упирается коническая пружина, витки которой покрыты полиуретаном. Полость между поршнем и днищем корпуса заполнена фрикционным материалом. В канавке внутренней поверхности цилиндра фиксируется стопорное кольцо, удерживающее поршень в исходном состоянии. Правый упругий элемент представляет собой упругий элемент из эластомера, соединенный с сетчатым демпфером (Патент РФ №2653971 С1, дата приоритета 04.08.2017, дата публикации 15.05.2018, автор Кочетов О.С, RU).Known rubber vibration support, which contains a frame made in the form of two supporting horizontal plates, based on respectively, the left and right elastic elements. The horizontal plates are rigidly connected to the vertical plates, which are connected to each other by a base plate in the lower part of the frame. A platform for a vibration-insulated object is installed on the base plate through a vibration damping pad and a vertical stand. The left elastic element is made in the form of a damper, containing a housing in the form of a cylinder with a bottom, in which the piston is located. The piston is made in the form of a glass with upper and lower flanges parallel to each other and coaxial to the body. Between the shoulders there is a sintered copper-based friction material. A conical spring rests against the lower surface of the piston, the coils of which are coated with polyurethane. The cavity between the piston and the housing bottom is filled with friction material. A retaining ring is fixed in the groove of the inner surface of the cylinder, holding the piston in its original state. The right elastic element is an elastic element made of elastomer connected to a mesh damper (RF Patent No. 2653971 C1, priority date 08/04/2017, publication date 05/15/2018, author Kochetov O.S, RU).

Недостатком известного аналога является низкая ремонтопригодность виброопоры в условиях эксплуатации при низких температурах в северных районах нефтедобывающих месторождений РФ, обусловленная большим количеством узлов конструкции и высокими требованиями к материалам деталей.The disadvantage of the known analogue is the low maintainability of the vibration support in operating conditions at low temperatures in the northern regions of the oil fields of the Russian Federation, due to the large number of structural units and high requirements for the materials of the parts.

В качестве прототипа принята известная виброопора со сферическими упругодемпфирующими элементами, которая содержит стержень с установленными на нем двумя основаниями и расположенный между ними корпус с размещенными в нем направляющими трубками, в которых расположены вертикальные ряды сферических упругодемпфирующих элементов, взаимодействующих со сменными толкателями, поджатие которых осуществляется нижней гайкой (Патент РФ №181210 U1, дата приоритета 22.12.2017, дата публикации 06.07.2018, авторы: Петровский Э.А. и др., RU, прототип).As a prototype, a well-known vibration support with spherical elastic-damping elements was adopted, which contains a rod with two bases installed on it and a housing located between them with guide tubes placed in it, in which vertical rows of spherical elastic-damping elements are located, interacting with replaceable pushers, the preload of which is carried out by the bottom nut (RF Patent No. 181210 U1, priority date 12/22/2017, publication date 07/06/2018, authors: Petrovsky E.A. et al., RU, prototype).

Недостатками прототипа являются: во-первых, вероятность нарушения характеристик работы, вследствие развития поперечных нагрузок при эксплуатации из за отсутствия соединения с возможностью перемещения между нижним основанием и тарелкой в горизонтальной плоскости упругого элемента, расположенного между ними, во-вторых, низкая ремонтопригодность виброопоры в условиях эксплуатации при низких температурах в северных районах нефтедобывающих месторождений РФ, обусловленная большим количеством узлов конструкции и трудозатратами монтажа.The disadvantages of the prototype are: firstly, the likelihood of disruption of performance due to the development of transverse loads during operation due to the lack of connection with the ability to move between the lower base and the plate in the horizontal plane of the elastic element located between them, and secondly, the low maintainability of the vibration support in conditions operation at low temperatures in the northern regions of oil-producing fields of the Russian Federation, due to the large number of structural units and labor costs of installation.

Технической проблемой настоящей полезной модели является повышение эффективности гашения поперечных колебаний, действующих на технологическое оборудование, с возможностью регулирования параметров виброгашения в процессе эксплуатации, а также повышение ремонтопригодности виброопоры путем снижения количества деталей и узлов конструкции.The technical problem of this utility model is to increase the efficiency of damping transverse vibrations acting on process equipment, with the possibility of adjusting vibration damping parameters during operation, as well as improving the maintainability of the vibration support by reducing the number of parts and components of the structure.

Для решения технической проблемы предложена регулируемая виброопора со сферическими упругими демпферами, содержащая верхнее и нижнее основания, связывающий их центральный стержень, между основаниями на стержне установлен стакан со сферическими упругими демпферами, на нижнем основании установлен цилиндрический упругий элемент, а на нижнем конце стержня установлена регулирующая гайка. Новым является то, что сферические упругие демпферы свободно расположены в стакане с возможностью контактирования с верхним основанием, которое выполнено с полостью и с центральным стержнем, причем полость образована боковыми стенками, охватывающими стакан с возможностью вертикального перемещения, а контактирующая со сферическими упругими демпферами поверхность выполнена выпуклой с конусностью по направлению к стержню, нижнее основание снабжено выступом, охватывающим нижнюю часть стакана и образующим между ним и нижним основанием полость, в которой установлены размещенные в соответствующих пазах упомянутый цилиндрический упругий элемент и упругое кольцо, причем цилиндрический упругий элемент установлен в кольцевых пазах стакана и основания, а паз, в котором установлено упругое кольцо, образован стенками выступа, охватывающего нижнюю часть стакана, и выступом внизу стакана, охватываемым упругим кольцом, кроме того, в нижнем основании вырезан сегмент для обеспечения доступа к регулирующей гайке.To solve the technical problem, an adjustable vibration support with spherical elastic dampers is proposed, containing an upper and lower base, a central rod connecting them, a glass with spherical elastic dampers is installed on the rod between the bases, a cylindrical elastic element is installed on the lower base, and an adjusting nut is installed on the lower end of the rod . What is new is that the spherical elastic dampers are freely located in the cup with the possibility of contact with the upper base, which is made with a cavity and with a central rod, and the cavity is formed by side walls covering the cup with the possibility of vertical movement, and the surface in contact with the spherical elastic dampers is made convex with a taper towards the rod, the lower base is provided with a protrusion covering the lower part of the cup and forming a cavity between it and the lower base, in which the mentioned cylindrical elastic element and the elastic ring are installed in the corresponding grooves, the cylindrical elastic element being installed in the annular grooves of the cup and base, and the groove in which the elastic ring is installed is formed by the walls of the protrusion covering the lower part of the cup, and the protrusion at the bottom of the cup, covered by the elastic ring, in addition, a segment is cut out in the lower base to provide access to the regulating and nut.

Согласно полезной модели, угол наклона конической поверхности верхнего основания по отношению к горизонтали составляет 10 градусов.According to the utility model, the angle of inclination of the conical surface of the upper base with respect to the horizontal is 10 degrees.

На фиг. 1 схематично показана регулируемая виброопора со сферическими упругими демпферами, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.In FIG. 1 schematically shows an adjustable vibration mount with spherical elastic dampers, general view; in fig. 2 - view A in Fig. one.

Регулируемая виброопора со сферическими упругими демпферами содержит верхнее основание с центральным стержнем 1, на котором закреплено виброизолируемое оборудование 2 (показано условно) через резьбовое соединение с помощью крепежной гайки 3. Сферические упругие демпферы 4 свободно расположены в полости, образуемой между верхним основанием со стержнем 1 и установленным на стержне стаканом 5, с. возможностью контактирования с верхним основанием. При этом верхнее основание со стержнем 1 выполнено с полостью, образованной боковыми стенками 6, охватывающими стакан 5 с возможностью вертикального перемещения, а контактирующая со сферическими упругими демпферами 4 поверхность 7 выполнена выпуклой с конусностью по направлению к стержню, причем оптимальный угол наклона конической поверхности верхнего основания по отношению к горизонтали составляет 10°. Нижнее основание 8 снабжено выступом 9, охватывающим нижнюю часть стакана 5 и образующим между ним и нижним основанием полость, в которой установлены размещенные в соответствующих пазах цилиндрический упругий элемент 10 и упругое кольцо 11. Причем цилиндрический упругий элемент 10 установлен в кольцевых пазах стакана 5 и нижнего основания 8, а паз, в котором установлено упругое кольцо 11, образован стенками выступа 9, охватывающего нижнюю часть стакана, и выступом 12 внизу стакана, охватываемым упругим кольцом 11, как показано на фиг. 1. Кроме того, в нижнем основании 8 вырезан сегмент для обеспечения доступа в его полость к регулирующей гайке Постановленной на нижнем резьбовом конце центрального стержня, как показано на фиг. 2.The adjustable vibration support with spherical elastic dampers contains an upper base with a central rod 1, on which the vibration isolating equipment 2 (shown conditionally) is fixed through a threaded connection using a fixing nut 3. Spherical elastic dampers 4 are freely located in the cavity formed between the upper base with the rod 1 and glass installed on the rod 5, p. possibility of contact with the upper base. In this case, the upper base with the rod 1 is made with a cavity formed by the side walls 6, covering the glass 5 with the possibility of vertical movement, and the surface 7 in contact with the spherical elastic dampers 4 is made convex with a taper towards the rod, and the optimal angle of inclination of the conical surface of the upper base in relation to the horizontal is 10 °. The lower base 8 is provided with a protrusion 9 covering the lower part of the cup 5 and forming a cavity between it and the lower base, in which a cylindrical elastic element 10 and an elastic ring 11 are installed in the corresponding grooves. Moreover, the cylindrical elastic element 10 is installed in the annular grooves of the cup 5 and the lower base 8, and the groove in which the elastic ring 11 is installed is formed by the walls of the protrusion 9, covering the lower part of the glass, and the protrusion 12 at the bottom of the glass, covered by the elastic ring 11, as shown in Fig. 1. In addition, a segment is cut out in the lower base 8 to provide access to its cavity to the adjusting nut Mounted on the lower threaded end of the central rod, as shown in Fig. 2.

Заявляемая регулируемая виброопора со сферическими упругими демпферами работает следующим образом:The inventive adjustable vibration support with spherical elastic dampers works as follows:

Сферические упругие демпферы 4, цилиндрический упругий элемент 10 и упругое кольцо 11 воспринимают и рассеивают вибрационные нагрузки различных векторов от колебаний виброизолируемого оборудования 2, тем самым, изолируя их. Гашение колебаний в вертикальном направлении в большей степени определяется работой сферических упругих демпферов 4. При воздействии контактирующей поверхности верхнего основания со стержнем 1 на сферические упругие демпферы 4, они деформируются в поперечном направлении, приобретая эллиптическую форму. Значительная часть энергии идет на работу сил упругости и сил трения, как в материале сферических упругих демпферов 4, так и на трение между самими сферическими упругими демпферами, а также трения сферических упругих демпферов 4 о поверхности верхнего основания со стержнем 1 и стакана 5. При этом коническая контактирующая поверхность 7 верхнего основания со стержнем 1, выполненная под углом 10° к горизонтали, обеспечивает передачу большего количества энергии поперечных колебаний в сферические упругие демпферы 4, чем объясняется повышение эффективности гашения поперечных колебаний. При этом, за счет соединения с возможностью вертикального движения стакана 5 и нижнего основания 8 в основании со стержнем 1, обеспечивается соосность стакана 5 и нижнего основания 8, что исключает возможность развития поперечных колебаний в горизонтальной плоскости упругого кольца 11.Spherical elastic dampers 4, cylindrical elastic element 10 and elastic ring 11 perceive and dissipate vibration loads of various vectors from vibrations of vibration-proof equipment 2, thereby isolating them. Vibration damping in the vertical direction is largely determined by the work of spherical elastic dampers 4. When the contact surface of the upper base with the rod 1 acts on the spherical elastic dampers 4, they deform in the transverse direction, acquiring an elliptical shape. A significant part of the energy goes to the work of the elastic forces and friction forces, both in the material of the spherical elastic dampers 4, and on the friction between the spherical elastic dampers themselves, as well as the friction of the spherical elastic dampers 4 on the surface of the upper base with the rod 1 and the cup 5. the conical contact surface 7 of the upper base with the rod 1, made at an angle of 10° to the horizontal, ensures the transfer of more energy of transverse vibrations to spherical elastic dampers 4, which explains the increase in the efficiency of damping transverse vibrations. At the same time, due to the connection with the possibility of vertical movement of the cup 5 and the lower base 8 in the base with the rod 1, the coaxiality of the cup 5 and the lower base 8 is ensured, which eliminates the possibility of developing transverse vibrations in the horizontal plane of the elastic ring 11.

Сферические упругие демпферы 4 могут быть выполнены из резины с такой твердостью, которая реализует необходимую для данного оборудования осадку, обеспечивая максимальную степень виброизоляции в осевом и радиальном направлениях. Регулировка амплитудно-частотной характеристики виброопоры осуществляется также за счет изменения величины предварительного поджатая сферических упругих демпферов 4, цилиндрического упругого элемента 10 и упругого кольца 11 при помощи регулирующей гайки 13, тем самым реализована возможность регулятора жесткости виброопоры, что позволяет осуществить гашение широкого спектра колебаний. Для обеспечения возможности регулировки амплитудно-частотной характеристики виброопоры, без ее отсоединения от виброизолируемого оборудования, в нижнем основании 8 предусмотрен вырез для доступа к регулирующей гайке 13 (фиг. 2).Spherical elastic dampers 4 can be made of rubber with such hardness that implements the draft required for this equipment, providing the maximum degree of vibration isolation in the axial and radial directions. The adjustment of the amplitude-frequency characteristic of the vibration support is also carried out by changing the value of the preliminary preload of the spherical elastic dampers 4, the cylindrical elastic element 10 and the elastic ring 11 using the adjusting nut 13, thereby realizing the possibility of a stiffness regulator of the vibration support, which makes it possible to damp a wide range of vibrations. To enable adjustment of the amplitude-frequency characteristic of the vibration support, without disconnecting it from the vibration-isolated equipment, a cutout is provided in the lower base 8 for access to the adjusting nut 13 (Fig. 2).

Положительной отличительной особенностью виброопоры также является упрощенная конструкция, состоящая из минимального количества элементов, что обеспечивает повышение ремонтопригодности виброопоры в условиях эксплуатации при низких температурах в северных районах нефтедобывающих месторождений РФ.A positive distinguishing feature of the vibration support is also a simplified design, consisting of a minimum number of elements, which ensures an increase in the maintainability of the vibration support in operating conditions at low temperatures in the northern regions of the oil fields of the Russian Federation.

Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в повышении эффективности гашения поперечных колебаний, действующих на технологическое оборудование, с возможностью регулирования параметров виброгашения, а также в повышении ремонтопригодности виброопоры за счет снижения количества деталей и узлов конструкции.The technical result achieved by the utility model is to increase the efficiency of damping transverse vibrations acting on process equipment, with the ability to control vibration damping parameters, as well as to improve the maintainability of the vibration support by reducing the number of parts and components of the structure.

Claims

1. An adjustable vibration support with spherical elastic dampers, containing an upper and lower bases, a central rod connecting them, a glass with spherical elastic dampers is installed on the rod between the bases, a cylindrical elastic element is installed on the lower base, and an adjusting nut is installed on the lower end of the rod, which differs in that that the spherical elastic dampers are freely located in the glass with the possibility of contact with the upper base, which is made with a cavity and with a central rod, and the cavity is formed by side walls enclosing the glass with the possibility of vertical movement, and the surface in contact with the spherical elastic dampers is made convex with a taper along towards the rod, the lower base is provided with a protrusion covering the lower part of the cup and forming a cavity between it and the lower base, in which the said cylindrical elastic element is installed in the corresponding grooves and elastic to ring, wherein the cylindrical elastic element is installed in the annular grooves of the cup and the base, and the groove in which the elastic ring is installed is formed by the walls of the protrusion covering the lower part of the cup, and the protrusion at the bottom of the cup, covered by the elastic ring, in addition, a segment is cut in the lower base for providing access to the adjusting nut.

2. Adjustable vibration support with spherical elastic dampers according to claim 1, characterized in that the angle of inclination of the conical surface of the upper base with respect to the horizontal is 10°.