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机房设计与设备安装 |
柴油发电机防振垫块的作用与安装要点 |
摘要：橡胶减震垫是一种广泛应用于工程领域的隔振材料，其主要作用是降低振动和冲击对被保护柴油发电机组的影响。通过减少振动和冲击的传递，橡胶减震垫能够延长设备的使用寿命、降低维修费用，并提高运行效率。其中，阻尼弹簧减震器是橡胶减震垫类型中一种升级版，它的主要作用是通过弹簧和阻尼器的协同作用，将柴油发电机组在运动过程中产生的震动和冲击力量有效地减少，从而保护设备的正常运行和延长使用寿命。
一、减震垫的标准
1、研究现有技术和经验
在制定柴发机组橡胶减震垫标准之前，需要对现有的柴发机组橡胶减震垫技术和经验进行深入研究。通过了解行业内已有的标准和规范，可以借鉴其经验，并根据实际情况进行必要的创新和改进。
2、分析橡胶减震垫的设计要求
标准的制定需要明确柴发机组橡胶减震垫的设计要求，包括振动和冲击的减震效果、材料的选择和制造工艺等方面。通过对这些要求的分析，可以确保标准的科学性和可操作性。
3、制定测试方法和评价指标
为了评估柴发机组橡胶减震垫的性能，需要制定相应的测试方法和评价指标。这些指标应当能够客观地衡量减震垫的压缩性能、耐久性和热稳定性等特性。通过严格的测试和评价，可以确保柴发机组橡胶减震垫的质量和可靠性。
4、确定产品分类及标准等级
根据柴发机组橡胶减震垫的用途和性能要求，可以将其分为不同的产品分类及标准等级。这有助于用户根据实际需求选择适合的减震垫，并为生产企业提供明确的质量控制目标。
二、减震垫工作原理
1、橡胶减震垫原理
橡胶减震垫一般采用天然橡胶和氯丁橡胶，要求耐油的采用丁腈橡胶，要求耐高低温的采用硅橡胶，要求高阻尼的采用丁基橡胶。橡胶减震垫制品的制造工艺，除橡胶空气弹簧类似于轮胎外，多数与模型制品相似。通常做成支承或连接件，广泛用于柴油发电机组中，用以消除或减缓震动的不良后果。
橡胶的特点是既有高弹态又有高黏态，橡胶的弹性是由其卷曲分子构象的变化产生的，橡胶分子间相互作用会妨碍分子链的运动，又表现出黏性特点，以致应力与应变往往处于不平衡状态。橡胶的这种卷曲的长链分子结构及分子间存在的较弱的次级力；使得橡胶材料呈现出独特的黏弹性能，因而具有良好的减震、隔音和缓冲性能。橡胶部件广泛用于隔离震动和吸收冲击，就是因为其具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点。
橡胶的滞后和内摩擦特性通常用损耗因子表示，损耗因子越大，橡胶的阻尼和生热越显著，减震效果越明显。
橡胶材料损耗因子的大小不仅与橡胶本身的结构有关，而且与温度和频率有关。在常温下，天然橡胶(NR)和顺丁橡胶(BR)的损耗因子较小，丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、乙丙橡胶(EPR)、聚氨酯橡胶(PU)和硅橡胶的损耗因子居中，丁基橡胶(HR)和丁腈橡胶(NBR)的损耗因子最大。
用作减震目的的橡胶材料一般分5种，即NR，SBR，BR为普通橡胶材料；NBR用于耐油硫化胶；CR用于耐天候硫化胶；IIR用于高阻尼硫化胶；EPR用于耐热硫化胶。NR虽然损耗因子较小，但其综合性能最好，具有优异的弹性，耐疲劳性好，生热低，蠕变小，与金属件黏合性能好，耐寒性、电绝缘性和加工性能也好，因此NR被广泛地用作减震目的，要求耐低温或耐天候性能时，可与BR或CR并用或共混改性。Nishiue等采用NR、BR及碳原子数大于4的含有-OH基团有机酸的金属盐制成的减震器具有较好的耐久性能，在70℃×22h和40℃×148h条件下的压缩永久变形分别为17.0%和11.7%。
2、弹簧减震器原理
减震弹簧是一种用于减小柴油发电机组震动和冲击的装置。阻尼弹簧减震器的工作原理可以简单地概括为“弹性吸能、阻尼消能”。其结构和原理如图1、图2所示。具体来说，当柴油发电机组在运动过程中产生震动和冲击力量时，这些力量会通过弹簧传递到减震器上。弹簧具有一定的弹性，可以将这些力量吸收并储存起来，从而减少柴油发电机组的震动和冲击。其减震原理主要包括以下几个方面：
（1）弹性变形：
减震弹簧由于其具有弹性特性，可以通过弹性变形吸收柴油发电机组产生的震动和冲击。当设备受到外力作用时，弹簧会发生弹性变形，将部分能量吸收并释放，从而减小柴油发电机组的震动。
（2）能量转换：
减震弹簧通过能量转换的方式来减震。当柴油发电机组受到外力震动时，弹簧将机械能转化为弹性势能，从而将能量储存起来。当外力消失时，弹簧又将储存的能量转化为机械能，以减小震动和冲击的影响。
（3）缓冲作用：
减震弹簧还具有缓冲作用，即通过弹簧内的阻尼装置来吸收和减小震动和冲击。阻尼装置可以将机械能转化为热能，从而减弱柴油发电机组的震动。
综上所述，减震弹簧通过弹性变形、能量转换和缓冲作用来减小柴油发电机组的震动和冲击，保护设备的正常运行。
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图1 柴发机组弹簧型避震器结构图 |
图2 发电机组弹簧减震器原理示意图 |
三、弹簧减震垫的安装
柴油发电机组固定在可提供适当支撑的钢制滑动底座上，其位于机械弹簧隔离器上，可以在每次应用中提供足够的隔振。使用不合格的隔离器可能会产生有害共振并可能使柴油发电机组保修无效。将柴油发电机组固定在坚固的水平底座（例如，混凝土衬垫）上。衬垫必须使用不可燃材料。
通常，柴油发电机组四周应至少预留1米（3.3英尺）的空间，以方便维护和维修检修。（如果使用可选外壳，则通过门宽增加空间大小）提高底座或垫板在地面上方152m（6英寸）或更高，将更易于维修。在运行、维护和维修操作时，照明应充足且应连接到转换开关的负荷端，以便照明随时可用。
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编号
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说明
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编号
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说明
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1
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调平螺栓
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5
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基底隔振装置
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2
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滑动底座
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6
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支撑结构
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3
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减振器
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7
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压板
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4
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减振器调节器
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1.将防振器放置于柴油发电机组支撑结构 （6）上。应用木片或泥浆填充防振器，以确保所有防振器底座彼此间高度在0.25英寸（6mm）内。支撑防振器底座的表面也必须平坦且水平。
2.将防振器固定至支撑结构。
3. 拧松减振器调节器的锁定螺母和螺栓（4），以便防振器（3）的顶板可以垂直和水平任意移动。确保顶板与底座和弹簧正确对齐。
4. 将滑动底座固定与螺纹防振器孔对齐时，将柴油发电机组放置在防振器上。在施加负荷状态下，顶板将下移并接近防振器底座。
5. 一旦柴油发电机组放置到位，可能需要调节防振器以便将柴油发电机组置于水平位置。在滑动底座（2）和防振器（3）中插入调平螺栓（1）以调节防振器（调平螺栓的锁定螺母应向上且指向螺栓头部），直到可以在压板（7）上进行触点连接。
调平螺栓将调节顶板和防振器基座间的间隙。要求的标称间隙为0.25 英寸（6毫米）或更大。这将为起动和关机时产生的摇摆提供足够的间隙。如果间隙未达到0.25英寸（6mm），请转动调平螺栓直到获得所需的间隙。
6. 如果散热器和发动机分别安装在不同的滑动底座上，在调节防振器后，需确保散热器滑动底座和发动机/交流发电机滑动底座互相保持水平。如果不处在水平位置，则风扇皮带将不能正确对齐。
7. 如果柴油发电机组还未处于水平，则需要调节调平螺栓直到机组处于水平且仍然保持足够间隙（所有防振器上的间隙应大致相等）。
8. 完成所有防振器设置后，使用锁定螺母将调平螺栓锁定到位。
| 仅在柴油发电机组由于强动载产生过度负荷时，使用减振。过度减振会引起振动传递。 |
9. 拧紧所有减振器各端的调节器螺钉（4），直到无法转动。操作柴油发电机组。
10. 如果柴油发电机组确实过度负载，在所有防振器各端1/4圈处同时拧紧调节器螺钉，直到负载降低至可接受的最高水平。
11. 拧紧调节器螺钉（4）上的锁定螺母以完成安装。
总结：
由于减震器中配备了阻尼器，它的作用是消耗柴油发电机组震动和冲击力量的能量，从而进一步减少柴油发电机组的震动和冲击。阻尼器通常采用液体或气体作为介质，当柴油发电机组产生震动和冲击时，介质会在阻尼器内部产生流动，从而消耗能量。总的来说，阻尼弹簧减震器的工作原理是通过弹性吸能和阻尼消能的协同作用，将柴油发电机组在运动过程中产生的震动和冲击力量有效地减少。这种减震装置广泛应用于各种柴油发电机组中，可以保护设备的正常运行，提高设备的可靠性和安全性，同时也可以减少设备的维修和更换成本，节约企业的生产成本。
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