CN100593651C - 传动轴系飞轮式复合型阻尼器 - Google Patents
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Abstract
一种传动轴系飞轮式复合型阻尼器，涉及轴系振动控制阻尼器。其特征在于：它包括安装于轴上的约束法兰(1)，还包括轮毂(3)，约束法兰套装在轴上，轮毂通过其内圈安装于约束法兰的凹槽内，且轮毂内圈和约束法兰凹槽内侧壁设有粘弹性阻尼层，轮毂外圈通过另一粘弹性阻尼层与飞轮(5)内圈相连，飞轮外圈还装有内部填充阻尼颗粒(6)的蜂窝结构的阻尼层(7)。它可以同时控制轴系的扭转振动、纵向振动和横向振动，可以有效的节约成本及空间。
Description
技术领域
本发明涉及阻尼器，尤其涉及轴系振动控制阻尼器。
背景技术
船舶等大型机构的传动系统的轴系由于受到动力设备及螺旋桨的激励容易产生振动，而且其振动形式是多向的，即同时存在扭转振动、纵向振动和横向振动。在研究中人们往往关注扭转振动较多，研究了多种扭转振动阻尼器，包括各种摆式扭振阻尼器，粘性液式阻尼器以及磁流变液阻尼器，同时也有控制其横向振动的阻尼装置，像专利CN 1620563A所述的轴阻尼器，而对其纵向振动的阻尼装置则很少涉及，而且目前对轴系各种的振动控制装置均是分开来研究的，加大了研究成本及需要占用更大的空间。
发明内容
本发明目的在于弥补现有轴系振动阻尼器的不足，提供了一种可以同时控制扭转振动、纵向振动、横向振动的轴系三向振动控制阻尼器，可以有效的节约成本及空间。
一种传动轴系飞轮式复合型阻尼器，用来同时控制轴系的扭转振动、纵向振动和横向振动，它包括安装于轴上的约束法兰，约束法兰套装在轴上，其特征在于：还包括轮毂，轮毂通过其内圈安装于约束法兰的凹槽内，且轮毂内圈和约束法兰凹槽内侧壁设有粘弹性阻尼层，轮毂外圈通过另一粘弹性阻尼层与飞轮内圈相连，飞轮外圈还装有内部填充阻尼颗粒的蜂窝结构的阻尼层。
粘弹性阻尼层可考虑拓展为多层结构，由粘弹性层和弹性约束层组成的复合结构代替。
约束法兰与轮毂之间的粘弹性层在横向振动时处于剪切状态，耗散系统能量；而飞轮与轮毂之间的粘弹性层在扭转振动和纵向振动时均处于剪切状态，耗散系统能量；阻尼颗粒在扭转振动、纵向振动和横向振动状态下，利用颗粒间的相互碰撞和摩擦以及颗粒与蜂窝结构间的碰撞和摩擦消耗系统的能量。本发明的复合型阻尼器将扭转振动控制阻尼器、纵向振动控制阻尼器和横向振动控制阻尼器三合为一，既可控制轴系的扭转振动又可控制其纵向振动还可以控制其横向振动，并综合利用了粘弹性材料和阻尼颗粒来提高其减振能力，即节省了成本又节约了空间。
附图说明
图1为传动轴系飞轮式复合型阻尼器的轴向视图。
图2为传动轴系飞轮式复合型阻尼器的轴线剖面图。
图3为法兰与轮毂之间粘弹性阻尼层的弹性-粘弹性复合结构示意图。
图4为飞轮与轮毂之间粘弹性阻尼层的弹性-粘弹性复合结构示意图。
图中各部件名称为：1.约束法兰 2.粘弹性阻尼层 3.轮毂 5.飞轮 6.阻尼颗粒 7.蜂窝结构的阻尼层 8.轴 9.粘弹性层 10.弹性约束层。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明的传动轴系飞轮式复合型阻尼器，它包括安装于轴上的截面呈
型的约束法兰1，还包括截面呈
型的轮毂2，约束法兰套装在轴上，轮毂通过其内圈安装于约束法兰的凹槽内，且轮毂内圈和约束法兰凹槽内侧壁设有粘弹性阻尼层，轮毂外圈通过另一粘弹性阻尼层与飞轮5内圈相连，飞轮外圈还装有内部填充阻尼颗粒6的蜂窝结构的阻尼层7。而阻尼颗粒6则以一定的填充率填充在蜂窝结构的空腔内。
当轴系发生扭转振动时，飞轮5与轮毂3之间的粘弹性阻尼层在轮毂和飞轮的约束下发生周向剪切变形，耗散能量，起到减小扭转振动的作用；当轴系发生纵向振动时飞轮与轮毂之间的粘弹性阻尼层在轮毂和飞轮的约束下发生轴向剪切变形，耗散能量，起到减小纵向振动的作用；而当轴系发生横向振动时，约束法兰1与轮毂3之间的粘弹性阻尼层在约束法兰和轮毂的约束下产生剪切变形，耗散能量，从而减小横向振动。
由于阻尼颗粒是以颗粒间及颗粒与容器壁间的碰撞和摩擦来消耗系统能量的，故阻尼颗粒在轴系的扭转振动、纵向振动及横向振动均可耗散能量，起到减振作用。出于动平衡的考虑，将阻尼颗粒填充在蜂窝结构中，从而降低由于颗粒带来的偏心的影响。
如图3、图4所示，粘弹性阻尼层可考虑拓展为多层结构，由粘弹性层9和弹性约束层10组成的复合结构代替；可以根据需要改变其层数，设计成多层结构。
填充在蜂窝结构中的阻尼颗粒可以是金属颗粒，陶瓷颗粒或者粘弹性材料颗粒，根据具体需求可选择颗粒的形状和尺寸。
Claims (4)
1、一种传动轴系飞轮式复合型阻尼器，用来同时控制轴系的扭转振动、纵向振动和横向振动，它包括安装于轴上的约束法兰(1)，约束法兰套装在轴上，其特征在于：还包括轮毂(3)，轮毂通过其内圈安装于约束法兰的凹槽内，且轮毂内圈和约束法兰凹槽内侧壁设有粘弹性阻尼层，轮毂外圈通过另一粘弹性阻尼层与飞轮(5)内圈相连，飞轮外圈还装有内部填充阻尼颗粒(6)的蜂窝结构的阻尼层(7)。
2、根据权利要求1中所述的传动轴系飞轮式复合型阻尼器，其特征在于：所述的阻尼颗粒(6)为金属颗粒、陶瓷颗粒或者粘弹性材料颗粒。
3、一种传动轴系飞轮式复合型阻尼器，用来同时控制轴系的扭转振动、纵向振动和横向振动，它包括安装于轴上的约束法兰(1)，约束法兰套装在轴上，其特征在于：还包括轮毂(3)，轮毂通过其内圈安装于约束法兰的凹槽内，且轮毂内圈和约束法兰凹槽内侧壁设有弹性-粘弹性复合层，轮毂外圈通过另一弹性粘弹性复合层与飞轮(5)内圈相连，飞轮外圈还装有内部填充阻尼颗粒(6)的蜂窝结构(7)的阻尼层。
4、根据权利要求3中所述的传动轴系飞轮式复合型阻尼器，其特征在于：所述的阻尼颗粒(6)为金属颗粒、陶瓷颗粒或者粘弹性材料颗粒。
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