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阻尼器介绍及其特性试验一、第三代液压式阻尼器液压阻尼器是一种对速度反应灵敏的振动控制装置。它主要用于抗振动和抗安全阀排汽反力，在管道处于正常工况下，它能适应管道由于热胀冷缩引起的缓慢移动，而对管道几乎没有阻尼。即：随管道的缓慢移动而移动,而对管道产生的作用力很小（≤1-2%FN）。在受到瞬间冲击或安全阀启跳、排汽使速度骤增时阻尼器闭锁，以V闭后缓慢运动，达到缓冲、抗振之目的。液压式较之前的机械式阻尼器有较大改进，优点突出（如下表所示）。1.1作用力来源(1)内部动作源：水锤、阀门切换时的压力振动等(2)外部动作源：地震、飞机撞击、爆炸、气流负载等1.2可能受影响的部件：管道、阀门、泵、压力容器、蒸汽发生器。1.3液压式阻尼器分类：(1)外阻式阻尼器（例：ITTG）图1正常工作时两个孔都是打开的，而且A孔的流通能力强于B孔，降低了低速行走阻力。当速度突然增大并达到闭锁速度时，A孔关闭，只有B孔打开，形成近乎刚性的连接，起到保护设备的作用。B孔的开度为可调，以调节闭锁后速度。(2)内阻式阻尼器（例：Lisega、QUIRI、日本三和）液压式阻尼器机械式阻尼器优点①载荷范围大②结构尺寸小③不易卡死由于均为钢结构，不存在老化问题缺点存在液压油与密封件的老化①载荷范围小②结构尺寸大③容易卡死图2由两组对称的提升阀和节流阀组成。正常工作时3个孔全部工作，流量比较大，以降低低速行走阻力。在达到闭锁速度后，阀芯压缩，只有阻尼小孔处于打开状态，通过不同阻尼小孔孔径的选择，可以得到不同的闭锁后速度。(3)B功能图3B功能只对单方向运动起作用，所以只用一个提升阀。其他动作原理一样。外阻式阻尼器内阻式阻尼器优缺点对比重心偏离受力线，不合理无导向带，导向差密封件易损坏，寿命短油缸易拉毛，寿命短重心与受力线重合，合理有双导向带，导向好密封件受保护，寿命长油缸受保护，寿命长原理图材料碳钢（防腐性差）主要是奥氏体不锈钢试验状态试验时须加辅助支撑未进行动态试验验证试验时不允许加辅助支撑动态试验合格1.41、2号机使用阻尼器介绍1.4.1Quiri(1)结构图图4N1，N2小孔允许油在CH1与CH2之间流动。(2)参数1.4.2Lisega(1)结构图图5图6图7(2)参数二、试验目的通常所说的阻尼器试验是指对阻尼器进行静态功能试验，验证阻尼器的特性是否满足功能要求，即冲击时能否锁定，平时能否自由运动，主要包括初始拉压试验、持续拉压试验与抗震动试验。测量参数主要有低速阻力、闭锁速度、闭锁后速度、额定载荷等。三、阻尼器试验台架介绍阻尼器试验装置由阻尼器试验台和控制系统两大部分组成，主要为模拟阻尼器在工作中的受力情况并测量记录阻尼器在各种受力情况下的特性数据。3.1试验台机械部分图8.GL-50J-Ⅱ阻尼器试验台结构24311-液压站及油压显示装置；2-大油缸连接位置3-小油缸连接位置；4-中心机架（锁止装置）试验台主要由机械与液压部分组成。机械部分主要由床身和中心机架（锁止装置）组成。床身用于安装和固定各种元器件，同时承受阻尼器的载荷。床身两头分别安装了50KN和500KN的液压缸，并安装了速度、位移传感器(两传感器相互校验）。通过不同的销轴和轴套配合可以将不同的阻尼器安装在销座上。中心机架（锁止装置）两侧安装有50KN和500KN的力传感器。中心机架（锁止装置）的移动需人工推动。中心机架（锁止装置）的底部下面设有500KN的液压缸，拧动旋纽换向手柄可以抬升和压紧该装置。当压紧时中心机架（锁止装置）的“上齿条”和“下齿条”啮合，固定在床身上。与主承力板项链的底板上装有四肢弹簧装置。弹簧装置有套筒、圆柱螺旋弹簧和轴承组成。中心机架需要在床身上移动时，有弹簧装置里的弹簧托举中心机架，并由滚动球轴承承在床身上可以来回移动。移动中心机架的操作需要人工手动完成。图9中心机架图10锁紧油缸中心机架的底部，即床身的下面设有输出力为500KN的液压缸（锁紧油缸）。操作控制台的锁紧油缸，当它的活塞杆伸出时，可以把整个中心机架拉下来，并锁紧3.2液压系统液压系统主要由油箱、控制阀组、液压缸、其他附件组成。液压系统压力最高压力为22Mpa,，出厂前已经设置好。不准随意改变压力，否则会造成油泵损坏、油管爆裂、油缸损坏事故。液压系统液压驱动阀门电压为24V，油泵驱动电压为380V。图11液压系统的作用原理：开始时油泵电机启功，比例溢流阀全开，液压油从油泵输出，从比例溢流阀回到油箱。当给蓄能器加压时，比例溢流阀调节到22MPa，这是液压油从油泵输出，通过单向阀向蓄能器充油，当蓄能器油压达到22MPa时，油不再进入蓄能器，而是从比例溢流阀流回油箱，从而控制油压。在蓄能器达到压力允许值后可以进行中心机架锁紧，这时通过控制电磁球阀的得电失电来控制锁紧油缸的锁紧与打开。由于单向阀的存在，可以使蓄能器和锁紧油缸形成自稳定，以维持缩紧油缸压力维持在20MPa以上。在需要A或B缸动作时，调节比例溢流阀到相应位置，打开比例换向阀，向测试油缸供油，以完成试验动作。完成试验后液压油从相应回油孔返回油箱。3.3电气系统电气系统主要包括：电机（15KW/25A/380V/960rpm）、高精度稳压电源(24V)、交流接触器、空气开关、连接电缆、控制按钮和控制柜组成。3.4测控系统部分图12为现场实际的控制台图片。测控系统由各种传感器及附件和测试软件组成。主要完成四个测试项目：启动阻力、低速阻力、闭锁速度、闭锁后速度。测控软件是“snubber2010”。图13为测控系统原理图，虚线左边为硬件部分，包括两个LVDT位移传感器、两个LVT速度传感器，两个拉压式力传感器和一块通用数据输入/输出卡；虚线右边为软件部分，包括一个Windows程序SNUBBER2010。图12.现场实际的控制台其工作原理见下图：图13.测控系统原理图三、阻尼器特性试验4.1阻尼器试验的内容及其标准4.1.1初始拉压试验该试验是为了测量使阻尼器克服液体或机械阻力而开始移动的力，即初始拉力与初始压力。通过阻尼器试验台，在阻尼器上施加一个缓慢上升的拉力或压力，记录下阻尼器开始移动的力的数值，此数值即为初始拉力或压力。4.1.2持续拉压试验持续拉压试验是为了测量使阻尼器90％行程范围内持续缓慢移动时的最小拉力或压力，即持续拉压力。4.1.3功能试验功能试验就是为了验证阻尼器在100％额定载荷作用下阻尼器能否闭锁、闭锁时以及闭锁后的运动速度是否满足要求。阻尼器达到闭锁时的运动速度称为闭锁速度，而闭锁后的运动速度称为渗漏速度或渗漏率，通常称为闭锁后速度。4.2先决条件4.2.1风险分析(1)试验台地点在AC厂房，工作人员应注意核岛阻尼器有辐射风险，注意遵守辐射防护规定。措施：穿戴辐射防护用品；如阻尼器有污染，戴乳胶手套搬运阻尼器。(2)安装阻尼器时，工作人员注意碰撞和挤压风险。措施：戴好安全帽；谨慎操作。(3)注意试验台上高压油泄漏风险。措施：开机和首次试验时远离试验台（至少10米以上）。(4)试验需要的阻尼器吊运工作潜在的风险。措施：吊运人员必须是经过培训并取得授权的人员，吊运人员严格按照规范作业。4.2.2特殊工作条件(1)在控制区工作，应穿戴个人防护用品(2)安装阻尼器注意工业风险，尤其是载荷30吨（28000daN）以上的阻尼器上台架时应需要行吊搬运。4.2.3人员资格至少3名以上具备NS1授权的试验人员，工作负责人应具备NS2授权。如需使用行吊，操作人员需有行车使用证书。4.2.4工作许可证申请PI介入票4.2.5设备状态(1)AC厂房内0KM009AR柜供给阻尼器试验台的电源处于通电状态(2)阻尼器由维修处拆下运到AC厂房阻尼器试验台旁备检4.2.6试验仪器与工具(1)阻尼器试验台可用，试验台上的传感器在检定周期内。(2)适配各种阻尼器型号的固定螺栓。4.3准备(1)与维修处阻尼器专项负责人联系，将待检阻尼器放到试验台旁(2)前往AC厂房检查阻尼器台架状态，如台架无异物、无漏油现象、各电缆接通良好等。(3)AC厂房内0KM009AR柜供给阻尼器试验台的电源处于通电状态。(4)将待检阻尼器的型号、序号、位置等参数填写在清单中。4.4现场试验试验步骤(1)启动控制台上的电脑电源置于“ON”的位置；(2)电脑启动进入“WINDOWS”，点击Snubber2010.exe后进入主界面，如图7。在“产品信息”界面中将要试验阻尼器信息输入，并在该状态等待30分钟，使系统中的传感器和数采器预热，保证测量精度。图14该界面包含两个数据表：“产品信息”和“当前产品（）的测试数据”。前者用于存储被测试阻尼器的基本信息；后者用于存储当前选择的阻尼器的测试结果。由于是首次进入，两个表均为空表。将光标置于“产品信息”表中第一行（*行）输入第一个产品信息。以后可按，将光标置于*行，输入新的阻尼器信息。“产品信息”表有至少一条记录后，即可选择所需测试或分析的产品作为当前产品。当前产品的出厂编号将显示在下方测试数据表表头的（）中。“测试”和“分析”操作均只对当前产品进行。注：a、修该数据库某条记录内容可直接进行，但修改后需将光标置于本表的其它行后修改内容才真正生效。b、产品型号须与“型号库”中的型号完全相同，否则无法正确试验；对于型号库中无试验阻尼器型号时可在型号库中添加，并选择试验油缸和验收准则。(3)启动液压系统电源，油泵电机启动，开始冲压，压力表有读数；注：每次启动计算机后，最好在程序进入该主界面后再启动液压试验台，以避免意外引起油缸活塞快速行走而导致危险！若发生此危险，请迅速关闭液压试验台。(4)点击“测试”按纽，进入到测试主窗口。(5)点击“蓄能器加压”按纽，5秒钟后压力到22.0MPa自动停止，也可手动再点击停止。系统自动提示油压低于17.0MPa,须进行“蓄能器加压”，否则油缸不工作。（第一次冲压压力值下降较快，一般会冲压两到三次，保证压力值）(6)根据阻尼器的型号中额定载荷选择在大或小油缸进行，通过切换控制台上的“大小油缸”按纽实现。5T（即额定载荷在5000daN）以下的阻尼器在小油缸进行,5T--50T(即额定载荷在5000daN--50000daN)之间的阻尼器在大油缸进行。(7)安装阻尼器到相应的试验油缸，将阻尼器的一端（固定端）用对应的固定轴和轴套固定在锁止装置的连接处。先松开锁止装置的加压手柄，移动锁止装置到合适位置，再将锁止装置锁紧。另一端（自由端）通过专用的固定轴和轴套固定在缸的活塞连接处。较轻的阻尼器采用两人安装。较重的阻尼器许采用行车吊装。如果装配位置不够，可通过在测试项目主窗口的“速度标定/移位”按纽，调整缸活塞的位置来完成。(8)点击测试项目。试验台架提供6个阻尼器特性试验选项。而电站主要进行低速行走阻力试验和抗震动功能试验。通过菜单选择低速行走阻力试验。如图15图15(9)进入测试界面，如下图16图16(10)点击“速度标定”按纽，可控制缸活塞的行程。如图17。方向阀的电压控制行走速度（范围+0---9990，-0——--9990mv），溢流阀的电压控制拉压力（范围0---9990mv），行程可设定（不能大于150mm）。点击“测试”按纽，活塞移动，点击“停止”按纽，活塞停止。测试进行中可按“停止”按钮随时停止，也可让活塞运行到给定行程后自动停止。若运行中发生过载（力传感器输出绝对值1.5倍之额定载荷），系统自动停止。图17(11)进入“低速行走阻力测试”项目后，检查参数设置。如图18，分别点击力传感器原点和速度传感器原点进行检查。并可通过调整图形的横轴（时间）/纵轴（负荷/速度）的最大值来显示图形。要选自动速度控制（闭环），其他值不变，并点确认完成。图18(12)点击“拉伸”或“压缩”按纽开始试验。根据需要先进行拉伸试验，再进行压缩试验，或反之。先进行的试验称为左端试验，因为它的结果总画在左边；后进行的试验称为右端试验，因为它的结果总画在右边。重复某一试验时应等待半分钟左右，以保证力完全卸掉。在进行拉伸和压缩过程中可以随时停止，重新开始。注：如启动后发现异常，须立即停止。(13)完成低速行走阻力的“拉伸”和“压