打开文本图片集

摘要：阻尼器是借助特殊结构的阀门（或机械机构）控制活塞杆移动，以抑制管道或设备受周期载荷和冲击性载荷影响的阻尼装置。它是一种对速度反应灵敏的吸振减振装置，主要用来防止设备或管道由于干扰力所引起的破坏。液压阻尼器对管道热胀冷缩的缓慢移动几乎没有阻尼，而且对低幅、高频振动也不起作用。阻尼器的工作特点可以用“刚柔相济”四个字来形容。

关键词：阻尼器;液压;工艺分析

1、背景

阻尼器是借助特殊结构的阀门（或机械机构）控制活塞杆移动，以抑制管道或设备受周期载荷和冲击性载荷影响的阻尼装置。它是一种对速度反应灵敏的吸振减振装置，主要用来防止设备或管道由于干扰力所引起的破坏。液压阻尼器对管道热胀冷缩的缓慢移动几乎没有阻尼，而且对低幅、高频振动也不起作用。阻尼器的工作特点可以用“刚柔相济”四个字来形容。

2、阻尼器结构原理

2.1 阻尼器分类

阻尼器分为机械阻尼器和液压阻尼器

①机械式阻尼器的优点有：为纯机械结构，不存在密封材料的老化、更换、漏油等问题：不需要任何润滑油;核辐射不会影响阻尼器的性能。

缺点有：载荷范围小、结构尺寸大，容易卡死，工作可靠性相对较差;工作过程中噪声大;低速摩擦阻尼力较大，一般为2%的额定载荷，由于功能上的缺陷，可靠性较差，90年代后开始淘汰，所以，中国也基本无引进和制造，本文主要介绍另外一种液压阻尼器。

②液压阻尼器有如下优点：不会卡死;工作可靠性高;低速摩擦阻尼力较小，一般为1%-1.5%额定载荷。

而缺点有：存在密封油与密封面的老化;工作液有泄漏的可能，当然也有些国内厂家将有可能泄漏液压油处进行焊接焊死，这么做能防止不漏油，但弊端是阻尼器一旦出问题则只能更换。

2.2 阻尼器结构

一套阻尼器主要由阻尼器本体、连接销头、焊接销座等部分组成。

活塞杆外壳主要有两大作用：1.保护活塞杆;2.与筒体上的刻度线配合，起到指示活塞位置的作用。

阻尼器本体两端是起到连接作用的附件，根据阻尼器安装方式的不同，安装不同的管部或其他连接件。

①液压介质使用苯甲基硅油;密封件材料主要为乙丙橡胶。

②阻尼阀组为内置。有效减少外部环境对阻尼器性能的影响。阀组一旦加工制造完成，阻尼器的闭锁速度、渗透率、刚度等参数便确定，并相对稳定。

③辅油箱为内置，使阻尼器外部结构成为完全对称的圆柱体，改善了其使用时的受力情况。

④阻尼器不再有外露的管线或阀组，阻尼器外观上看起来是一个全封闭的个体，有效提高阻尼器长期使用的性能稳定性和降低泄漏率，并易于去污。

2.3 阻尼器原理

活塞杆受拉（或受压）推动液压介质经过控制阀组再进入储油箱和活塞的另一侧。其中储油箱起到补充有杆腔、无杆腔液压油体积差和供控制阀组呼吸之用。

当管道或设备热胀冷缩缓慢移动时，液压油经过控制阀组所产生的阻尼力非常小，一般可以忽略不计。

当管道或设备发生剧烈振动而快速移动时，液压油进入控制阀组时将受到控制，产生足够大的阻尼力，从而限制活塞的移动。

阀芯侧面开有通油孔，顶端开有节流孔。它们由于各自的阀芯弹簧的作用都处于常开状态。

当活塞的运行速度低于闭锁速度时，液压缸一端的油经过主阀和辅阀进入油缸另一端，液压油压力不足以推动阀芯弹簧反力，此时阀芯不会发生移动。

当活塞运行速度高于闭锁速度时，流速较高的油液产生的压力克服阀芯弹簧反力，推动阀芯使之关闭，活塞受到的阻尼力迅速增大并达到峰值。

油经阀芯节流孔继续流出，活塞还能继续微小位移，并保持恒定阻尼力。

3、阻尼器测试

3.1阻尼器测试台架

阻尼器测试需要使用专用的试验台架，其适用于核电厂及常规岛安装的速度敏感型阻尼器热性试验，主要功能是：能够自动完成液压阻尼器的启动拉压、持续拉压、闭锁速度、闭锁后速度等试验，并由计算机软件对测试结果进行数据库存储、报告打印等功能。

测试台架主要包括四大部分：①机械系统②液压系统③电气系统④测控系统

机械系统：1.主要是由床身和中心机架等部分组成，床身用于安装和固定各种元件，同时也承受大部分载荷

液压系统：1.主要是由油源、控制阀组、液压缸、其他附件组成

电气系统：1.主要是由电机、高精度稳压电源、交流接触器、空气开关、连接电缆、控制按钮、控制柜

测控系统：1.试验台架电脑内部软件及报告输出

3.2 阻尼器测试

阻尼器测试一般需要测试3项参数，分别为低速位移阻力，闭锁速度，闭锁后速度

3.2.1 低速位移阻力测试

①将拆卸下来的阻尼器安装在阻尼器试验台架上，并用专用销轴进行固定

②操作台架控制系统，在阻尼器的工作范围内，以0.2-0.5mm/s的速度移动阻尼器活塞杆，移动距离10mm以上。

③来回多次，使得系统上的速度与力的图表趋近平稳，同时记录拉伸和压缩两个方向的阻力值。

3.2.2 闭锁速度测试

①将拆卸下来的阻尼器安装在阻尼器试验台架上，并用专用销轴进行固定

②操作台架控制系统，在阻尼器的工作范围内，给予阻尼器其额定载荷的力，让其快速移动，到达闭锁速度后阻尼阀关闭，试验阻力骤增。

③来回多次，使得系统上的速度与力的图表趋近平稳，同时记录拉伸和压缩两个方向的闭锁速度。

3.2.3 闭锁后速度测试

①将拆卸下来的阻尼器安装在阻尼器试验台架上，并用专用销轴进行固定

②操作台架控制系统，在阻尼器的工作范围内，给予阻尼器其额定载荷的力，让其快速移动，到达闭锁速度后阻尼阀关闭，试验阻力骤增，使阻尼器移动速度到达一个较低的速度，此速度就是闭锁后速度。

③来回多次，使得系统上的速度与力的图表趋近平稳，同时记录拉伸和压缩两个方向的闭锁后速度。

5、结束语

核电机组单机容量较大，与常规电厂相比其设计和运行具有核安全方面的特殊性，核岛管道发生问题可能造成核安全事故，因此对管道的安装和运行监督提出了更高的要求。管道阻尼器对管道的安全运行起着关键作用。因而需要定期对阻尼器进行检查和维修调整，保证阻尼器处于正常工作状况，使管道和设备能长期安全运行。

参考文献

[1] 顾军.AP1000核电厂系统与设备[M].北京：原子能出版社，2010.

作者简介：陶威名（1995-06），男，助理工程师，主要从事核电容器设备维修工作，通讯地址：317112，浙江省台州市三门核电有限公司