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隔振高科技——让世界更和谐

作者:易发游戏 来源:本站原创 日期:2020-04-03 23:07 点击: 

  振动控制技术是一门既成熟又新兴的边缘学科,在国外发达国家各领域中已成功应用近百年。但在1998年以前,大中型及高端振动控制产品在我国基本是空白,国家每年都要花外汇进口,还有众多领域的振动和噪声难题因为该技术的未普及而长期难以解决。

  1998年,留学德国的尹学军博士回国创建隔而固(青岛)振动控制技术有限公司,并将世界领先的振动控制技术引入我国,从此振动控制技术在我国得到迅猛发展和广泛应用。10年间,我国的振动控制技术研发及应用水平已经跃居世界前列。

  隔而固公司创立于1907年,总部位于德国柏林,主要从事抗震减振产品的研发、生产及管理。至今已先后在法国、意大利、西班牙、捷克、美国、俄罗斯、巴西、阿根廷、印度、中国等国设立了分公司,形成了隔而固集团。近百年来,隔而固集团以其先进的技术和良好的信誉在世界隔振领域占据领先地位,在发电(电力)、汽车制造、轨道交通和建筑领域内的许多国际招标项目中被列为指定产品,稳居行业第一品牌。

  尹学军博士1983年毕业于北京科技大学,并考取教育部公派留德研究生,先后在柏林工业大学攻读硕士、博士学位。取得博士学位后,在一个展会上认识了打算中国市场的隔而固公司。于是尹博士应聘进入隔而固集团,负责筹建隔而固中国分公司。

  - 发电厂中振动设备,如汽轮发电机组、磨煤机、风机、泵的隔振及管道减振;

  作为振动控制领域方面的专家,隔而固公司不仅为用户提供隔振方案,还提供振动测试及分析、动力学计算、设备基础工程设计、隔振系统的安装调试等。隔而固公司开发研制了近百个系列,上千种型号的产品,主要有弹簧隔振器、粘滞阻尼器、弹簧阻尼隔振器、质量调谐阻尼器和约束阻尼复合材料等。

  莱芜煤机厂的10吨全液压模锻锤采用了隔而固的隔振器对锻锤进行直接弹性支承,可以有效衰减隔振振动80%。由于振动减小,不但提高了锻锤自身的寿命,而且对操作工人的身体健康也起到一定的保护作用。同时,减少了给锻造车间和周围的精密加工车间带来的振动干扰, 提高了加工工件的精度。 如果当地的地质条件不是很理想的话,锻锤基础会出现不均匀沉降,采取隔振后,维修基础所用时间将大大的减少,极大的提高了生产效率。

  无锡透平叶片有限公司1993年从德国哈森公司引进了一台额定打击力为11250吨的离合器式螺旋压力机,用于锻造电站汽轮机、工业汽轮机、燃汽轮机及空气压缩机的设备所需要的大型叶片。这台压力机是目前为亚洲最大的锻造设备,仅自身重量达1000吨,混凝土基础块重量为1220吨。 压力机和混凝土基础块由隔而固公司提供的40组不同型号的大型隔振器支承(隔振器特写照片),其周围的振动比普通的1000吨压力机引起的振动还小,截至2008年底压力机已经安全运行了15年。

  上海音乐厅平移工程取得了举世瞩目的成功,引起了国内媒体的广泛关注。但音乐厅平移后,坐落在了地铁线附近,地铁通过时,在地下室和观众厅内产生了噪声干扰,隔而固受业主委托负责解决。尹博士实地考察后发现音乐厅已重新落地对接,无论是从工期或资金方面,都已无法采用常用的音乐厅整体浮置隔振方案。尹博士根据音乐厅墙体材料本身减振性能很好的特点,大胆地提出了将一楼观众席整体浮置的方案,通过了专家的论证并得以实施。音乐厅完工后的对比测试表明,平移前后,音乐厅观众厅内的背景噪声下降了13分贝,没有任何地铁运行的噪声干扰,使音乐厅平移工程取得了圆满成功。

  国家大剧院5个录音大厅采用了隔而固公司房中房隔振技术,振动传递损失达40分贝以上,为打造国内乃至世界上最安静的录音厅提供了顶级硬件保障。

  全长36公里的杭州湾大桥是世界最长的跨海大桥。它的建成为长三角区域的经济发展将产生重大影响,上海到宁波的车程也由之前的4个小时缩短到2.5小时。举世瞩目的杭州湾大桥观光塔位于杭州湾大桥南航道桥以南,距离南岸约14公里处,总建筑面积为5100平方米,共16层,建筑高度145.6米。

  杭州湾是世界三大强潮海湾之一,自然条件的影响比较大。观光塔将不可避免的遭受到风、流、潮的动荷载袭击。由于塔体采用钢管框架-核心筒结构体系,由围绕着塔心的内外两圈钢管柱构成,属于高而柔的结构,固有频率很低,在上述荷载作用下极易产生低频共振现象,共振时尽管结构的承载力满足要求,但是因为共振将引起结构振幅长期过大,影响结构的耐久性此外,振动有可能超过人体舒适度极限,使游客产生不适和恐慌。因此,设计院与隔而固公司合作,在设计阶段设计了一套减振质量为100吨的调谐质量减振系统,预计减振效果可达40-50%,可以使观光塔有效抵御大风和海浪的激扰。

  调谐质量减振器(TMD)是专门为大跨度结构与细高形结构发展起来的一种抗振元件,一般由弹簧、质量块和阻尼组成。其技术设计关键在于其系统参数要准确、TMD的关键参数要稳定,尤其是抗老化性能,要保证数十年不变。隔而固公司拥有世界一流的TMD技术,可以做到TMD参数既稳且准,TMD系统的频率与阻尼都可精确调整。

  这里是青岛308国道过街天桥,该桥重108吨,跨度42.7米,当桥梁的跨度大于30米时,桥梁的固有频率往往会与人的行走频率接近,而发生物理学中的共振现象,桥梁会上下大幅度颤动,左摇右摆,行人会感觉不平稳,行走不安全。

  为保证行人行走安全平稳,桥上安装了6个调谐质量减振器,每个重达550公斤,可以有效地吸收桥梁的振动能量,使桥梁振动降低80%。减振器安装在桥面下,它由钢板和螺旋弹簧组成,并联有阻尼器。当有外部震动源时,减振器会比桥梁本身更容易共振,将外部传来的能量吸引过来,并通过阻尼器消耗掉,以避免有害的振动能量在桥梁本身累积而共振放大。

  浦东机场二期的登机桥(照片)为我国跨度最长的登机桥,造型优美,为桥下的通行提供了宝贵的空间。跨度这样大的桥梁固有频率为2.2Hz,将会与人行走的频率发生共振,如果采用刚性措施来避开共振,登机桥将变得又重又高,建筑造型和造价都将难以接受。通过理论分析和论证,23座登机桥采用了隔而固公司的质量调谐减振技术,减振效果达80%,实现了建筑造型、舒适度、结构安全和经济性的完美统一。

  钢弹簧浮置板道床技术是尹博士主持研发的专利技术,已获得包括我国在内的多国发明专利。该技术将钢轨道床浮置在弹簧上,可以将轨道传出的振动衰减30—40分贝,保证地铁在音乐厅或居民楼正下方行驶时对居民也没有干扰,可以避免地铁改线或房屋拆迁造成高额费用,如果用于地铁上盖物业开发,性价比和投资回报率极高。该技术首次在北京13号线首次采用后,在全国得到迅速推广,北京、上海、南京、深圳、广州等市的地铁均采用了该技术。正在设计的其它地铁和高速铁路某些路段也将采用该技术。

  随着我国城市轨道交通如地铁和轻轨,以及高速列车建设的高速发展,由其产生的振动和固体传声也越来越普遍,对周围建筑内居民的生活产生了的影响。

  如果新建的建筑位于已有但没有隔振的地铁或高速铁路的上方,或者地面有不均匀沉降时,可以将整座建筑放在隔振器上,以实现弹性支承,可以有效隔离地面传来的振动和固体声,或对地面沉降实现自动补偿。这样的建筑在全球已分别有上百座和400座。

  江苏田湾核电站是我国现已投入运行的最大的核电站之一, 也是目前国内单机容量最大的核电站。其常规岛汽轮发电机组单机功率为100万千瓦,总长70米,基础台板采用了GERB公司提供的弹簧隔振装置。在基础台板与耦合立柱顶部的横梁之间,布置了98组弹簧隔振器。采用该技术不仅可以有效地控制地基不均匀沉降,还可以显著改善机组的振动环境。机组运行后的振动测试表明,各项技术指标均满足设计要求,机组运行平稳,有利于提高机组的运行寿命,延长设备大修周期,汽轮机组传给厂房和主控室的振动95%以上得以隔离衰减,周围的工作环境更加安静。

  隔而固公司在中国的业务迅速发展,近年来完成的和正在执行的重点项目有江苏田湾核电站、岭澳核电站二期、北京一热、合肥二电厂、黄冈大别山电厂等电厂的汽轮发电机组隔振;北京、上海、广州、深圳、南京等城市的地铁隔振;一汽大众、上海大众、上海通用、奇瑞等汽车制造厂的压力机生产线隔振;国家大剧院录音厅隔振、上海音乐厅平移隔振等。

  尹博士领导下的隔而固公司,十分关心行业建设和健康发展,积极参与各种行业设计建设协会,在各种学术会议和期刊上,发表学术论文50余片,参与编写国家和行业标准5部,得到了业内广泛的认同。很多单位遇到振动和噪声方面的难题,第一个想到的就是隔而固公司,尹博士和他带领的技术团队也不负重望,总是能找到解决方案,至今已实施大小工程3000多个。

  在积极推广振动控制技术应用的同时,隔而固在尹博士领导下,还积极进行自主创新,使隔而固集团的研发中心事实上已转移到中国,使我国振动控制的研发和应用10年间已跃至世界前沿。截至目前,公司已申请了20 多项中国专利,公司员工人数由十几人发展到一百多人,公司业务以平均每年60%的增速发展,十年来业务增长100多倍。成为隔而固集团发展最快、规模最大的子公司。 隔而固中国分公司作为中国振动控制领域内的龙头企业,正在为我国汽车制造、金属加工、造船、电力、轨道交通、建筑、桥梁等行业的振动控制做出贡献,使世界变得更加和谐和安宁。

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