基础隔振技术
电力工程汽机基础弹簧隔振施工技术论文
电力工程汽机基础弹簧隔振施工技术论文【摘要】与常规汽机基础施工相比，采用弹簧隔振技术进行具有明显的技术及经济优势，因此其在工程中的应用也越来越广泛。
本工程汽机基础采用弹簧隔振系统可为今后类似工程施工提供借鉴。
1、引言弹簧隔振技术起源于德国，目前已在火电施工中得到了广泛的应用。
在国外，弹簧隔振技术早在60年代就已经形成行业标准并得到了广泛应用。
而我国从70年代才开始研究弹簧隔振技术，80年代初得以引进推广，直到90年代才在火电施工（如汽轮发电机、磨煤机等动力机器）中得以应用。
虽然我国弹簧隔振技术起步较晚，但近些年的大范围使用，使弹簧隔振施工技术已取得了长足的进步并日臻完善。
弹簧隔振器工作原理：弹簧隔振器是把一些优质耐用的圆柱形螺旋压缩弹簧组装在具有抗弯能力的箱体里，可以有效避免汽轮机设备在地震、起动和停机时在共振频域产生过高的振幅而受到破坏。
本工程弹簧隔振汽机基础分为基础底座和上部台座两个相互独立的部分，基础底座和上部台板通过70个弹簧隔振器相连接，汽机设备自重及其运行时产生的动力荷载通过台板传递给弹簧隔振器，经隔振器传递给基础底座，进而传递到地基上。
弹簧隔振器具有以下优点：a）使汽轮机平台与基础结构脱离动力耦合；b）使立柱尺寸大大减小，省去造价高的厚底板；c）大大缩短施工时间；d）施工不受周围建筑施工时间的制约；e）通过中间的弹簧隔振器补偿通常的建筑基础沉降；f）设备调平时不需停机；g）通过控制系统可实现系统测量技术监控；h）对汽轮机设备进行地震保护；i）在汽轮机下面为冷凝器及管道系统留出较大的自由空间。
2、工程概况及特点华能莱芜电厂百万机组“上大压小”扩建工程为2×1000MW超超临界二次再热机组。
汽轮发电机基础采用德国GERB公司的弹簧隔振技术，基础1-8轴线共17个柱头，共计70台弹簧隔振器。
3、主要施工方案、施工工序、施工方法及要求汽机整体施工流程：基础底座施工—→弹簧隔振器安装—→上部台座模板支设—→预埋件安装—→钢筋绑扎—→混凝土浇筑—→拆模—→弹簧释放。
精密机床的隔振基础
响， 提高轧辊磨床的磨削精度。
参考 文献 ：
［ ］ ｓＡ 托贝斯． １ ．． 机床振动学［ ］北京 ： Ｍ． 机械工业 出版社 ， ７ ． １７ ９
［ ］ 机床设计编写组． ２ 机床设 计手册第三册［ ． Ｍ］北京 ： 机械 工业 出
版社 ，９６ １８ ．
（ 上接第 ７ ６页） 表 ６ 改 进 后 近 点 采 样 结 构 各 单 元 的 最小 应 力 ／ ａ ＭＰ
等材料 ， 多次使用结果证 明， 采用本次改进设计后的 结构和填充材料减振效果最好 。由于轧辊磨床具有
机床及工件重量超过 １０ 的特点 ， ０ｔ 用其他常用隔振 材料如橡胶、 泡沫乳胶、 软木等天长 日 久易于密实 ， 密 实后起不到隔振效果 。这五层不同材料 的隔振层更 适合于轧辊磨床 ， 实施简单方便 ， 材料成本最低。
整个 机床 １ ｌ由调整垫铁 １ Ｏ支承于机床基础 ６ 上， 并通 过埋 在基 础 内的地 脚 螺 栓 ９将 机 床 固定 。７
是 用水 泥浇 注 的机 床基 础 ， 载 机床 的所 有 负荷 ， 承 并
机床基础施工时按图 １ 所示 ， 先在机床基础四周
开挖 ２０ ｍ 宽 的防振 沟 ， 次 再 从下 至上 铺 五层 不 ０ｍ 其 同防振 层 ， 完这几 层 防振 层后再 做水 泥 混凝土 机床 铺
基础。等机床基础做好后 ， 机床 ｌ １的床身底部及调
整垫 铁 １ 面污垢 除掉 ， 铁 活 动部 位 涂 上 防 锈 油 ０表 垫
具有一定的吸振作用。为了消除周围环境振源对机
床 的振 动影 响 ， 床 的基 础 ７四周 挖 有 ２０ ｍ宽 的 机 ０ｒ ａ
脂， 然后吊装机床 ， 将机床落在调整垫铁上 ， 并通过地 脚螺栓 ９紧固机床于基础上 ， 机床安装就位。 ２４ 隔振 基础 的特点 ．
汽机基础弹簧隔振器安装的技术问题
汽机基础弹簧隔振器安装的技术问题发表时间：2017-08-09T14:09:24.607Z 来源：《基层建设》2017年第11期作者：魏兴兵何赐恩[导读] 摘要：弹簧隔振器作为动力装置与基础之间的隔振设备，应用广泛，具有代表性的CPR1000型1000MW核电汽轮发电机组中广核工程有限公司广东省阳江市摘要：弹簧隔振器作为动力装置与基础之间的隔振设备，应用广泛，具有代表性的CPR1000型1000MW核电汽轮发电机组，大多采用半速机，汽机基础通常设计为弹性基础，弹簧隔振器作为隔振设备必不可少。
本文主要从CPR1000汽轮发电机基础弹簧隔振器安装过程中需重点关注的几个技术问题入手，分析安装过程中需达到的各项技术指标，并利用工程实例展示安装过程，共同探讨核电汽轮发电机基础弹簧隔振器的安装及技术推广。
关键词：汽轮发电机；弹性基础；弹簧隔振器；预压缩一、概述阳江核电1号机组常规岛汽轮发电机采用SIEMENS机型，汽机基础由SIEMENS/上海电气设计，基础结构形式为筏板基础+框架结构，其中，柱截面尺寸为1m*2m/1m*2.3m，在柱顶+11.57m/12.07m处设计有76组GP型弹簧隔振器，用于支撑汽机平台运转层——含钢筋混凝土结构（约1700m3混凝土）及汽轮机、发电机、励磁机等大型设备，该批弹簧隔振器由隔而固（青岛）振动控制有限公司供货，现场土建承包商负责安装。
二、弹簧安装的一般方法弹簧隔振器指设备和支承结构之间的弹性元件，该弹性元件可以减少从该设备向支承结构传递的振动或冲击力，本文中弹簧隔振器指CPR1000汽轮发电机组GP、TK等型号弹簧隔振器。
弹簧隔振器在出厂时需进行预压缩，预压缩量一般为工作状态（即额定荷载）的120%，因此，弹簧隔振器在土建、安装各项施工活动中（包括汽机平台大体积砼浇筑及设备安装）均可视为刚性支撑。
弹簧隔振器在安装过程中需要使用调整垫片（镀锌钢板），厚度一般分3mm、2mm、1mm、0.5mm四种，每组弹簧隔振器顶部至少放置1块0.5mm的垫片，用于后期释放时调整。
施工隔振方法
施工隔振方法一、施工隔振方法随着社会的不断进步，人类对施工环境的要求也越来越高，尤其是在一些需要安静、低振动污染的环境中，如医院、学校、精密设备车间等。
为了满足这些需求，施工隔振方法应运而生。
施工隔振方法是指通过各种技术和措施，将施工过程中的振动隔离或减小，以减少对周围环境和设施的影响。
二、常见的施工隔振方法1.基础隔振基础隔振是在建筑物或设备的基础与土壤之间设置隔振装置，以隔离或减小基础传递的振动。
常用的基础隔振装置包括橡胶隔振器、钢弹簧隔振器等。
这些隔振装置能够有效地吸收和隔离振动，从而减小对周围环境的影响。
2.设备隔振设备隔振是在设备的底部或支撑结构上设置隔振装置，以隔离或减小设备产生的振动。
常用的设备隔振装置包括橡胶垫、钢弹簧等。
这些隔振装置能够有效地吸收和隔离设备产生的振动，从而减小对周围环境和设施的影响。
3.管道隔振管道隔振是在管道与支架之间设置隔振装置，以隔离或减小管道传递的振动。
常用的管道隔振装置包括橡胶减震器、钢弹簧等。
这些隔振装置能够有效地吸收和隔离管道传递的振动，从而减小对周围环境和设施的影响。
4.阻尼减振阻尼减振是通过在建筑物或设备的结构中添加阻尼材料或结构，以减小结构的振动幅度和能量。
常用的阻尼材料包括粘弹性阻尼材料、阻尼合金等。
这些阻尼材料能够有效地吸收和消耗结构的振动能量，从而减小结构的振动幅度和能量。
三、新型施工隔振技术发展与展望随着科学技术的不断进步，新型的施工隔振技术也不断涌现。
这些技术旨在提高隔振效率、减小对周围环境和设施的影响，并且更加智能化、自动化。
以下是几种新型施工隔振技术的发展与展望：1.高性能隔振材料高性能隔振材料是指具有高弹性、高阻尼、高稳定性等性能的隔振材料。
这些材料能够提供更好的隔振效果，并且具有更长的使用寿命和更好的耐久性。
目前，一些新型的高性能隔振材料已经应用于实践中，并取得了良好的效果。
未来，随着技术的不断发展，高性能隔振材料的应用范围将更加广泛。
第五章-隔振技术-第六章-阻尼技术
6.1.2 阻尼的产生机理 从工程应用的角度讲，阻尼的产生机理就 是将广义振动的能量转换成可以损耗的能量，
从而抑制振动、冲击、噪声。 1 ．工程材料的内阻尼 材料阻尼的机理是：宏观上连续的金属材
料会在微观上因应力或交变应力的作用产生 分子或晶界之间的位错运动、塑性滑移等，
产生阻尼。在低应力状况下由金属的微观运
动产生的阻尼耗能，称为金属滞弹性。
当金属材料在周期性的应力和应变作用
下，加载线 和卸载线 在一次周期的应力循 环中，构成了应力 - 应变的封闭回线 ABCDA ，阻尼耗能的值正比于封闭回线的面 积。
粘弹性材料属于高分子聚合物，从微观结构上
看，这种材料的分子与分子之间依靠化学键或物 理键相互连接，构成三维分子网。高分子聚合物 的分子之间很容易产生相对运动，分子内部的化 学单元也能自由旋转，因此，受到外力时，曲折 状的分子链会产生拉伸、扭曲等变形；分子之间 的链段会产生相对滑移、扭转。当外力除去后， 变形的分子链要恢复原位，分子之间的相对运动 会部分复原，释放外力所做的功，这就是粘弹材 料的弹性；但分子链段间的滑移、扭转不能全复 原，产生了永久性变形，这就是粘弹材料的粘性， 这一部分功转变为热能并耗散，这就是粘弹材料 产生阻尼的原因。
系统频率。如果系统干扰频率 比较低，系
统设计时很难达到 的要求，则必须通
过增大隔振系统阻尼的方法以抑制系统的振
动响应。
5.2 隔振设计与隔振器 在隔振设计中，通常把 100Hz 以上的干 扰振动称作高频振动， 6-100Hz 的振动定义 为中频振动， 6Hz 以下的振动为低频振动。 常用的绝大多数工业机械设备所产生的 基频振动都属于中频振动，部分工业机械设
基础隔震原理
基础隔震原理隔震技术是一种重要的地震防护手段，它可以有效减小地震对建筑物和设备的破坏程度，保护人们的生命财产安全。
基础隔震作为隔震技术的重要组成部分，具有重要的意义。
本文将介绍基础隔震的原理及其应用。
基础隔震是指通过在建筑物的基础和地基之间设置隔震装置，使建筑物在地震作用下产生相对于地基的位移，从而减小地震对建筑物的影响。
基础隔震的主要原理可以概括为“软硬结合”，即在建筑物的基础和地基之间设置具有一定变形能力的隔震装置，通过隔震装置的变形吸收地震能量，减小地震对建筑物的冲击力，从而达到减震效果。
基础隔震的主要隔震装置包括橡胶隔震支座、钢板隔震支座等。
橡胶隔震支座是一种常用的隔震装置，它由上下两个钢板和中间的橡胶垫组成，可以在地震时产生相对位移，吸收地震能量。
钢板隔震支座则是利用钢板的弯曲变形来吸收地震能量，具有较大的变形能力。
基础隔震技术的应用范围非常广泛，可以用于各种类型的建筑物，如住宅、商业建筑、工业厂房等。
在地震频发的地区，基础隔震技术尤为重要，它可以有效减小地震对建筑物和设备的破坏程度，提高建筑物的抗震性能，保护人们的生命财产安全。
除了在新建建筑中应用基础隔震技术，对于一些现有建筑物也可以通过加固改造的方式引入基础隔震技术，提高建筑物的抗震性能。
这对于一些历史建筑或者特殊用途的建筑物来说尤为重要，可以有效延长建筑物的使用寿命，提高抗震能力。
总的来说，基础隔震作为隔震技术的重要组成部分，具有重要的意义。
它通过“软硬结合”的原理，利用隔震装置的变形能力来吸收地震能量，减小地震对建筑物的影响。
基础隔震技术的应用范围广泛，可以用于各种类型的建筑物，并且可以通过加固改造的方式引入现有建筑物中。
基础隔震技术的发展将对提高建筑物的抗震性能，保护人们的生命财产安全起到重要作用。
振动和隔振基础知识简介
A
F0
振幅：
K
1
w2 wn2
2
4
2
w2 wn2
不同设备其隔振控制目标不同，控制目
标包括隔振效率、振动最大位移、振动最
大速度、振动最大加速度，具体控制目标
可参考相关规范、试验及现场动力测试等
途径获取。
隔振产品
高阻尼橡胶隔振器
阻尼弹簧隔振器
多维隔震（振）装置
隔设备振动或外部工业振动； 材料本身既能提供刚度，又能提
振动和隔振基础知 识简介
振源分类
振动来源可以分为两类：天然振动、人工振动
天然振动：地震、海浪、风振、地面脉动等
低频振动
一般为随机振动或瞬态振动。振级较高时，具
有很大的破坏作用。
以大位移低频率振动为主的随机震动，地震加速
振动
度振动频率一般在10Hz以下
人工振动：主要来源于工厂生产、工地施工、
交通运输等。工厂中大型发电机、磨煤机、
设备
隔振装置
质量、刚度、阻尼
基础或支承结构
隔振原理
激振频率与隔振体系频率之比 w wn 2 时，具备隔振效果
隔震设计方法与流程
隔振设计资料： A. 隔振对象的型号、规格及轮廓尺寸； B. 隔振对象的质量中心位置、质量及其转动惯量。 C. 隔振对象基础台座的尺寸、质量，以及隔振对象
与隔振基础台座的相对位置。 D. 主动隔振时，动力机器设备的干扰力。干扰力为
供阻尼； 刚度与变形呈非线性变化； 结构简单，造价相对较低，安装
方便； 不适用于低频、过重设备，受温
度限制。
隔设备振动或外部工业振动； 弹簧提供刚度，阻尼器提供
阻尼； 刚度稳定，刚度与阻尼控制
精度高； 造价相对较高，安装相对复
振动控制措施
振动控制措施
振动是指物体在外力作用下，基于中心位置的往复振动现象。
生产过程中的生产设备、工具产生的振动称为生产性振动。
振动控制措施：
(1)从工艺和技术上消除或减少振动源，是预防振动危害最根本的措施。
如用油压机或水压机代替气（汽）锤，采用水喷砂或电液清砂代替气动铲清砂、以电焊代替铆接等。
(2）选用动平衡性能好、振动小、噪声低的设备。
在设备上设置动平衡装置，安装减振支架、减振手柄、减振垫层、阻尼层；减少手持式振动工具等的质量。
(3)基础隔振。
在振动设备的基础和基础支架之间使用阻尼材料（橡胶、软木、泡沫乳胶、矿渣相等）、减振器（金属弹簧、橡胶减振器和减振垫等）隔振，减少振源的振动输出。
在振源设备周围地层中设置隔振沟、板桩墙等隔振层，切断振波向外传播的途径。
(4）个体防护。
穿戴防振手套、防振鞋等个人防护用品，降低振动危害程度。
最重要的是防止手指受凉。
1、隔振理论的要素及隔振设计方法
采用隔振技术控制振动的传递是消除振动危害的重要途径。
隔振分类1、主动隔振对于本身是振源的设备，为了减少它对周围的影响，使用隔振器将它与基础隔离开来，减少设备传到基础的力称为主动隔振，也称为积极隔振。
2、被动隔振对于允许振幅很小，需要保护的设备，为了减少周围振动对它的影响，使用隔振器将它与基础隔离开来，减少基础传到设备的振动称为被动隔振，也称消极隔振。
隔振理论的基本要素1、质量m(Kg)指作用在弹性元件上的力，也称需要隔离构件(设备装置)负载的重量。
2、弹性元件的静刚度K(N/mm)在静态下作用在弹性元件上的力的增量T与相应位移的增量§之比称为刚度K=T(N)/6(m)。
如果有多个弹性元件，隔振器安装在隔振装置下,其弹性元件的总刚度计算方法如下：如有静刚度分别为K1、K2、K3・・・Kn个弹性元件并联安装在装置下其总刚度K=K1+K2+K3+・・・+Kn。
如有静刚度分别为K1、K2、K3・・・Kn个弹性元件串联安装在装置下其总刚度1/K二(1/K1)+(1/K2)+(1/K3)+(…)+(1/Kn)。
3、弹性元件的动刚度Kd。
对于橡胶隔振器，它的动刚度值与隔振器橡胶硬度的高低，使用橡胶的品种有关，一般的计算方法是该隔振器的静刚度乘以动态系数d,动态系数d按以下选取：当橡胶为天然胶，硬度值Hs=40-60，d=1.2-1.6当橡胶为丁腈胶，硬度值Hs=55-70，d=1.5-2.5当橡胶为氯丁胶，硬度值Hs=30-70，d=1.4-2.8d的数值随频率、振幅、硬度与承载方式而异，很难获得正确数值，通常只考虑橡胶硬度Hs=40°-70°。
按上述围选取，Hs小时取下限，否则相反。
4、激振圆频率3(rad/s)当被隔离的设备(装置)在激振力的作用下作简谐运动所产生的频率，激振力可视为发动机或电动机的常用轴速n其激振圆频率的计算公式为3二(n/60)X2nn—发动机(电动机)转速n转/分5、固有圆频率3n(rad/s)质量m的物体作简谐运动的圆频率3n称固有圆频率，其与弹性元件(隔振器)刚度K的关系可由下式计算：3n(rad/s)=VK(N/mm)=m(Kg)6、振幅A(cm)当物体在激振力的作用下作简谐振动，其振动的峰值称为振幅，振幅的大小按以下公式计算：A=V=3V—振动速度cm/s3—激振圆频率，3=2nn=60(rad/s)7、隔振系数n（绝对传递系数）隔振系数指传到基础上的力F与激振力F之比，它是隔振设计中一个主要要TO素，隔振系数按不同的隔振类型分别选取，一般选择围0.25-0.01，最正确选择围为0.11-0.04。
变电站电抗器基础隔振设计
设计应用
图1 隔振系统简化分析模型
图2 隔振系数随阻尼和频率比的变化曲线
图3 电抗器隔振设计布置示意图
表2 户内及地下变电站各功能区噪声限值
—规范振动工效
限值/dB）
规范噪声
限值/dB（A）
隔震处理后振动
工效限值/dB
隔震处理后噪声
限值
室内功能区（变压器室、电抗器室、冷却器室）1008590～100传播区（站内值班室走廊、非工作状态设备间）905580～90敏感区（主控室、集中控制室、通讯室、电话总机室、
消防值班室，一般办公室、会议室、设计室、
实验室（室内背景噪声级））
855075～80
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6 结 论[3]国家住房与城乡建设部.GB50011—2010建筑抗震设计。