一种可旋伸缩尾摆式立管涡激振动抑制装置及方法

摘要

本发明涉及一种可旋伸缩尾摆式立管涡激振动抑制装置及方法，装置由中心轴承、套筒单元、摆动单元组成。中心轴承套装在立管外壁，负责带动整个套筒单元、摆动单元的旋转。套筒单元的支撑孔板负责固定摆动孔板转轴，且其过流筛孔对旋涡的形成起破坏作用，套筒单元的限位弹簧负责限制三板转轴的位移，以控制整个摆动单元的转动幅度。摆动单元的摆动孔板可绕摆动孔板转轴转动，尾翼板可绕三板转轴转动。在支撑孔板、摆动孔板与尾翼板的共同作用下，破坏了旋涡的形成、脱落和发展全过程，实现了涡激振动的抑制。

主权项

一种可旋伸缩尾摆式立管涡激振动抑制装置，其特征在于：由中心轴承(2)、套筒单元、摆动单元组成；中心轴承(2)有两个，按间隔一个套筒(3)高度分别套装在立管(1)外壁，通过螺栓固定，中心轴承(2)内圈固定于立管(1)外壁，中心轴承(2)外圈可绕内圈旋转，且外圈外壁加工有公螺纹；套筒单元由套筒(3)、长支撑孔板(4)、短支撑孔板(6)、摆动孔板转轴(10)、三板转轴(11)、限位弹簧(12)组成；套筒(3)为圆筒形，套装在两个中心轴承(2)外侧，套筒(3)内壁对应中心轴承(2)的位置处加工有母螺纹，套筒(3)与中心轴承(2)通过螺纹衔接固定；长支撑孔板(4)与短支撑孔板(6)为矩形孔板，均匀开有圆形过流筛孔(13)，长支撑孔板(4)、短支撑孔板(6)的一侧边壁沿平行于套筒(3)轴向焊接在套筒(3)外壁，且与套筒(3)壁面垂直，长支撑孔板(4)、短支撑孔板(6)垂直于套筒(3)壁的边界延长线过套筒(3)圆心；长支撑孔板(4)、短支撑孔板(6)远离套筒(3)的另一侧边壁均焊接有圆柱形摆动孔板转轴(10)，摆动孔板转轴(10)轴线与套筒(3)轴线平行，摆动孔板转轴(10)壁上、下开有两个圆弧滑道(14)，圆弧滑道(14)为圆弧状，圆弧滑道(14)一端开有T形滑块入口(15)；在套筒(3)外壁长支撑孔板(4)与短支撑孔板(6)之间的中分线由上而下焊接有三根等间距限位弹簧(12)，限位弹簧(12)轴线垂直于套筒(3)壁，三根限位弹簧(12)另一端焊接有圆柱形三板转轴(11)；三板转轴(11)轴线与套筒(3)轴线平行，三板转轴(11)壁上开有上、中、下三个圆弧滑道(14)，其中上、下两个圆弧滑道(14)与摆动孔板转轴(10)的上、下两个圆弧滑道(14)处于同一高度；摆动单元由长摆动孔板(5)、短摆动孔板(7)、上尾翼板(9)、下尾翼板(8)组成；长摆动孔板(5)、短摆动孔板(7)亦为均匀开有圆形过流筛孔(13)的矩形孔板，其两侧边壁均设有上、下两个T形旋转滑块(16)，T形旋转滑块(16)端头高度与T形滑块入口(15)高度一致，上、下两个旋转滑块(16)位置与摆动孔板转轴(10)上的圆弧滑道(14)平齐；上尾翼板(9)底边开有连接插槽(19)，下尾翼板(8)顶边设有连接插条(18)，连接插条(18)与连接插槽(19)对接，并通过螺栓紧固，使上尾翼板(9)与下尾翼板(8)合为一整块尾翼板；上尾翼板(9)与三板转轴(11)连接一侧边壁设有虎口卡环(17)和旋转滑块(16)，虎口卡环(17)顶面与上尾翼板(9)顶边齐平，其高度与三板转轴(11)顶面至上圆弧滑道(14)顶边的距离相等，上尾翼板(9)的旋转滑块(16)底面与上尾翼板(9)底面齐平，且上尾翼板(9)的旋转滑块(16)位置与三板转轴(11)的中圆弧滑道(14)位置对应；下尾翼板(8)与三板转轴(11)连接一侧边壁设有虎口卡环(17)，虎口卡环(17)底面与下尾翼板(8)底边齐平，其高度与三板转轴(11)底面至下圆弧滑道(14)底边距离相等。