CN101655136A - 舰船用复合材料减振基座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及舰船用复合材料减振基座，包括复合材料柔性面板(1)、定位环、减振筒体、增强交叉隔板(7)，其特征是所述柔性面板(1)位于减振筒体上端；所述定位环由定位环面板(2)和定位环腹板(3)组成，定位环腹板(3)是定位环面板(2)内边缘处的下折边；柔性面板(1)与定位环面板(2)连接，定位环腹板(3)与减振筒体内壁对应并连接；所述增强交叉隔板(7)布置在减振筒体内，与减振筒体内壁连接。该基座不仅能满足静载荷作用要求，在动载荷作用下，同时具备很好的减振效果，有效地改善设备的使用环境。

Description

舰船用复合材料减振基座

技术领域

本发明涉及机械设备减振基座结构，尤其涉及一种舰船用复合材料减振基座，可应用于舰船机械设备的被动式减振，以降低基座结构的重量并提高舰船机械设备的减振降噪水平，同时，还可应用于其他机械装置设备的减振降噪。

背景技术

引起船体振动的振源主要有动力及其他辅助机械设备，轴系以及螺旋桨的激振力和各种机器周期性的稳态激励。各种稳态的，非稳态的激励对于舰船用机械设备的使用环境以及舰船噪声的控制，尤其是潜艇的减振降噪都非常不利。传统的钢质基座是船舶内部动力及辅助机械装置设备与船体相连接的必备结构构件，属于船体结构。为达到设备减振目的，目前在船舶机械设备与基座之间一般均设置柔性连接元件，统称为减振器。减振器根据其所选用的材料、结构形式以及减振机理的差异，主要包括橡胶类减振器、钢丝弹簧类减振器、电磁式减振器，磁液式减振器等等。

在舰船机械设备传统的减振结构设计时，一般均将基座结构和减振器分开来单独设计，刚性基座主要作用是承受设备的静/动载荷，以保证结构强度和刚度；减振器主要用于降低机械设备运转时所产生动力载荷对船体结构的传递响应水平。而将基座承载功能和动力学减振功能加以综合考虑的复合材料一体化减振基座结构形式的相关研究工作，目前尚未见报道。传统基座与减振器分离设计的最大特点是重量高，尺寸大，且可设计性较差。由于基座数量众多，舰船往往需要牺牲很大部分排水量进行减振降噪的设计，直接增加了舰船总体设计的困难。同时，由于舰船环境的影响，基座结构的腐蚀问题也日益突出，维护保养困难。

发明内容

本发明的目的是为了以克服上述背景技术中传统分离式设计所存在的不足，提出一种能同时具备基座承重和减振器减振功能的舰船用复合材料减振基座。使其能有效地改善设备的使用环境。

为实现上述目的本发明采用如下技术方案：舰船用复合材料减振基座，包括复合材料柔性面板1、定位环、减振筒体、增强交叉隔板7，其特征是所述柔性面板1位于减振筒体上端；所述定位环由定位环面板2和定位环腹板3组成，定位环腹板3是定位环面板2内边缘处的下折边；柔性面板1与定位环面板2连接，定位环腹板3与减振筒体内壁对应并连接；所述增强交叉隔板7布置在减振筒体内，两端分别与减振筒体内壁连接。

在上述方案中，所述减振筒体可以由内层环壁5、外层环壁6和环壁间阻尼芯材4组成，环壁间阻尼芯材4与内层环壁5和外层环壁6之间采用胶结连接。

进一步说，所述内层环壁5和外层环壁6可以采用复合材料层合板、钢质材料或者碳纤维材料；环壁间阻尼芯材4可以采用聚氨酯类材料或者橡胶类材料。

更进一步说，所述减振筒体横截面可以为圆形或矩形。所述减振筒体可以为下大上小的锥形筒体，也可以为等直径的柱形筒体。

更进一步说，所述增强交叉隔板7可以采用复合材料层合板或钢质材料板，至少两个交叉排列的增强交叉隔板7位于内层环壁5直径位置处，每个增强交叉隔板7两端分别与内层环壁5胶结。

所述内层环壁5和外层环壁6采用钢质材料，在外层环壁6下端能连接可用于调节高度的升降座10，在内层环壁5与环壁间阻尼芯材4底部设置环壁间钢质平台11，该钢质平台11与内层环壁5和外层环壁6之间采用焊接连接。

在上述方案中，在减振筒体底部可以设置底座连接孔9，在复合材料柔性面板1中可以布置设备连接孔8用于与被隔振设备连接。

在上述方案中，所述复合材料柔性面板1可以采用复合材料层合板、夹芯三明治板或3D编织复合材料板。

在上述方案中，所述复合材料柔性面板1与定位环面板2之间，定位环腹板3与减振筒体内壁之间的连接可以采用胶结或铆接。

本发明所述的基座为轴对称结构，复合材料柔性面板1中心的设备连接孔8可以方便与被隔振设备螺栓连接；柔性面板设计灵活，可以使用复合材料层合板、夹芯三明治板或3D编织复合材料板结构；内层环壁5和外层环壁6的材料选择也很灵活，对于不同的使用环境可以选择不同的环壁材料，选择复合材料层合板可以减轻基座重量和防止腐蚀，选择钢或者碳纤维圆筒可以起到防火的作用；减振筒体内布置定位环和钢质增强交叉隔板7，能提高减振筒体结构的刚度，增强承重的能力；内外环壁间阻尼芯材4可选择抗剪能力较强的高阻尼芯材(如橡胶类、聚胺脂类)，通过芯材的剪滞效应提高减振效果。

本发明不仅能满足静载荷作用要求，在动载荷作用下，同时具备很好的减振效果，有效地改善设备的使用环境。

附图说明

图1是实施例1的主视图。

图2是实施例1的俯视图。

图3是实施例2的主视图。

具体实施方式

实施例1：

参见图1和图2，本实施例由复合材料柔性面板1、定位环、减振筒体、增强交叉隔板7组成。所述减振筒体由内层环壁5、外层环壁6和环壁间阻尼芯材4组成，环壁间阻尼芯材4与内层环壁5和外层环壁6之间采用胶结连接。所述柔性面板1位于减振筒体上端。所述定位环由定位环面板2和定位环腹板3组成，定位环腹板3是定位环面板2内边缘处的下折边。在复合材料柔性面板1中心位置布置设备连接孔8，用于连接设备和基座面板；在基座底部环向布置底座连接孔9，用于连接基座与船体结构。

复合材料柔性面板1采用3D编织物复合材料板，与定位环面板2采用胶结或铆接，定位环腹板3与内层环壁5之间螺栓连接或铆接。内层环壁5和外层环壁6采用玻璃钢层合板，增强交叉隔板7采用复合材料层合板，位于内层环壁5直径位置处，其两端分别与内层环壁5胶结。在内层环壁5直径位置处也可以设置至少两个交叉排列的增强交叉隔板7，每个增强交叉隔板7两端分别与内层环壁5胶结。

环壁间填充芯材4采用低密度抗剪阻尼材料，如：聚胺脂泡沫材料，天然橡胶等，它分别与内层环壁5和外层环壁6的玻璃钢层合板胶结连接。

本实施例所述基座的减振结构为复合材料柔性面板1和环壁间阻尼芯材4。增强交叉隔板7与内层环壁5的连接能提高减振筒体结构的刚度；定位环腹板3与内层环壁5的连接结构，复合材料柔性面板1与定位环面板2的连接能限定减振筒体结构上缘的径向位移；通过调整基座结构的尺寸，能够满足不同被隔振设备对于基座减振的要求；外层环壁6采用钢质结构或碳纤维制作时，在结构刚度得到保障的同时，对内侧的复合材料结构和芯材起到隔离火灾的作用。

实施例2：

参见图3，本实施例结构与实施例1基本相同，不同之处在于，设计可用于调节高度的升降座10，适用于不同高度的减振设备。可用于调节高度的升降座10连接在外层环壁6下端，在内层环壁5与环壁间阻尼芯材4底部设置环壁间钢质平台11，该钢质平台11与内层环壁5和外层环壁6之间采用焊接连接。在内外环壁间设计了环壁间钢质平台11。本实例中所述内层环壁5和外层环壁6采用钢质材料。

Claims (10)

1、舰船用复合材料减振基座，包括复合材料柔性面板(1)、定位环、减振筒体、增强交叉隔板(7)，其特征是所述柔性面板(1)位于减振筒体上端；所述定位环由定位环面板(2)和定位环腹板(3)组成，定位环腹板(3)是定位环面板(2)内边缘处的下折边；柔性面板(1)与定位环面板(2)连接，定位环腹板(3)与减振筒体内壁对应并连接；所述增强交叉隔板(7)布置在减振筒体内，两端分别与减振筒体内壁连接。

2、根据权利要求书1所述的舰船用复合材料减振基座，其特征是所述减振筒体由内层环壁(5)、外层环壁(6)和环壁间阻尼芯材(4)组成，环壁间阻尼芯材(4)与内层环壁(5)和外层环壁(6)之间采用胶结连接。

3、根据权利要求书2所述的舰船用复合材料减振基座，其特征是所述内层环壁(5)和外层环壁(6)采用复合材料层合板、钢质材料或者碳纤维材料；环壁间阻尼芯材(4)采用聚氨酯类材料或者橡胶类材料。

4、根据权利要求书2所述的舰船用复合材料减振基座，其特征是所述减振筒体横截面为圆形或矩形。

5、根据权利要求书2所述的舰船用复合材料减振基座，其特征是所述减振筒体为下大上小的锥形筒体，或为等直径的柱形筒体。

6、根据权利要求书2中所述的舰船用复合材料减振基座，其特征是所述增强交叉隔板(7)采用复合材料层合板或钢质材料板，至少两个交叉排列的增强交叉隔板(7)位于内层环壁(5)直径位置处，每个增强交叉隔板(7)两端分别与内层环壁(5)胶结。

7、根据权利要求书2中所述的舰船用复合材料减振基座，其特征是所述内层环壁(5)和外层环壁(6)采用钢质材料，在外层环壁(6)下端连接可用于调节高度的升降座(10)，在内层环壁(5)与环壁间阻尼芯材(4)底部设置环壁间钢质平台(11)，该钢质平台(11)与内层环壁(5)和外层环壁(6)之间采用焊接连接。

8、根据权利要求书1-7中任一权利要求所述的舰船用复合材料减振基座，其特征是在减振筒体底部设置底座连接孔(9)，在复合材料柔性面板(1)中布置设备连接孔(8)用于与被隔振设备连接。

9、根据权利要求书1-7中任一权利要求所述的舰船用复合材料减振基座，其特征是所述复合材料柔性面板(1)采用复合材料层合板、夹芯三明治板或3D编织复合材料板。

10、根据权利要求书1-7中任一权利要求所述的舰船用复合材料减振基座，其特征是所述复合材料柔性面板(1)与定位环面板(2)之间，定位环腹板(3)与减振筒体内壁之间的连接采用胶结或铆接。

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