CN105065469B - 一种可调刚度与高度的设备基座 - Google Patents
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Abstract
一种可调刚度与高度的设备基座，其特征在于：包括连接座、刚度调节层、高度调节层，所述连接座底部通过螺栓与刚度调节层顶部连接，所述刚度调节层底部通过螺栓与高度调节层顶部连接。本发明的有益效果：本装置便于实验室开展轴系刚度、对中等参数变化对轴系振动的影响研究，也可用于船舶轴系设备基座设计，现场调节轴承基座刚度和高度，达到轴系最佳运转状态。
Description
技术领域
本发明涉及船舶轴系设备基座技术领域，具体涉及一种可调刚度与高度的设备基座。
背景技术
轴系是船舶推进系统的重要组成部分，也是产生船体振动的激励源之一。随着人们对舒适性的要求逐渐提高，在邮轮轴系设计时对轴系振动问题越发重视，同时，一些远洋调查船、科考船等特种船舶出于自身研究需要，也要求在轴系运行尽可能减小振动，减低环境噪声。为此，人们开始从振动角度研究轴系问题，研究轴系设备在不同对中状态、不同基座刚度条件下轴系运行振动的变化规律，因此，有必要设计一种能方便进行轴系设备基座刚度、高度的调节装置，以便开展此类问题的研究工作，使轴系达到良好的运行状态，降低轴系振动向船舶结构的传递。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种可调刚度与高度的设备基座，便于实验室开展轴系刚度、对中等参数变化对轴系振动的影响研究，也可用于船舶轴系设备基座设计，现场调节轴承基座刚度和高度，达到轴系最佳使用状态。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种可调刚度与高度的设备基座，包括连接座、刚度调节层、高度调节层，所述连接座底部通过螺栓与刚度调节层顶部连接，刚度调节层底部通过螺栓与高度调节层顶部连接。
按上述方案，所述刚度调节层包括第一上隔板、滑块、第一丝杆、第一挡板、第一下隔板，所述第一挡板设置在第一丝杆中部，第一挡板下端与第一下隔板固定连接，所述第一丝杆两侧设有旋向相反的螺纹，所述滑块设置有两个滑块，第一丝杆两侧分别通过螺纹与一个滑块连接，两个滑块下端面均与第一下隔板接触、上端面与第一上隔板接触，所述第一上隔板与第一下隔板通过紧固螺栓的紧固力压紧滑块。
按上述方案，所述滑块为复合隔振结构，复合隔振结构分为三层：第一层为金属材料，第二层为环氧树脂材料，第三层为金属材料。
按上述方案，所述高度调节层包括第二上隔板、楔形滑块、第二丝杆、第二挡板、第二下隔板，所述第二挡板设置在第二丝杆中部，第二挡板下端与第二下隔板固定连接，所述第二丝杆两侧设有旋向相反的螺纹，所述楔形滑块设置有两个楔形滑块，第二丝杆两侧分别通过螺纹与一个楔形滑块连接，两个楔形滑块斜面朝上，两个楔形滑块底面与第二下隔板接触，所述第二上隔板下平面设置有斜面朝下的梯形楔块，第二上隔板通过底部斜面由两楔形滑块的斜面支承，第二上隔板与第二下隔板通过紧固螺栓的紧固力压紧楔形滑块。
按上述方案，所述楔形滑块为复合隔振结构，复合隔振结构分为三层：第一层为金属材料，第二层为环氧树脂材料，第三层为金属材料。
本发明具有以下有益效果：
1.基座采用模块化设计，整个基座分为三层—上层为连接座、中间为刚度调节层、下层为高度调节层，三层相对独立，通过紧固螺栓相互连接，基座刚度调节和高度调节采用两个独立的模块，分别调节基座的刚度和高度，在调节其中一种参数时，另一个参数保持不变。
2.通过基座刚度变化调整基座的固有频率，进而改变轴系振动固有频率，避免系统出现危险频率，减小轴系振动，同时滑块采用复合材料结构，有效地隔离轴系振动向船体的传递；通过基座高度变化调整基座上轴系设备的轴承载荷和对中状态，使得轴系各轴承载荷和对中状态达到最佳状态，减小轴系运行振动。
3.通过转动第一丝杆或第二丝杆移动丝杆上的滑块或楔形滑块，使基座刚度或高度可调。
4.所述滑块与楔形滑块均为复合隔振结构，复合隔振结构由两层金属和一层环氧树脂组成，利用环氧树脂层具有较高的刚度和强度，保证基座结构的稳定性，同时环氧树脂层阻抗与金属层阻抗相差较大，利用阻抗失配原理减小振动的传递。
5.本发明提出一种可调刚度与高度设备基座，能够调整基座的高度与刚度，便于实验室开展轴系刚度、对中等参数变化对轴系振动的影响研究，也可用于船舶轴系设备基座设计，现场调节轴承基座刚度与高度，达到轴系最佳运转状态，同时采用隔振设计,减小轴系振动向船体的传递。
附图说明
图1是本发明可调刚度与高度的设备基座的结构示意图；
图2是本发明所述的刚度调节层刚度最小时的示意图；
图3是本发明所述的刚度调节层刚度最大时的示意图；
图4是本发明所述的高度调节层高度最小时的示意图；
图5是本发明所述的高度调节层高度最大时的示意图；
图6是本发明所述的滑块与楔形滑块材料的复合隔振结构的示意图；
图中：1-连接座，2-第一下隔板，3-第二下隔板，4-第二丝杆，5-楔形滑块，6-第二上隔板，7-滑块，8-第一上隔板，9-紧固螺栓，10-第一挡板，11-第一丝杆，12-第二挡板，13-船体基座，14-轴系设备，15-环氧树脂，16-金属。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1～图6所示，本发明所述的可调刚度与高度的设备基座，包括连接座1、刚度调节层、高度调节层，所述连接座1顶部与轴系设备14连接，连接座1底部通过螺栓与刚度调节层顶部连接，刚度调节层底部通过螺栓与高度调节层顶部连接，高度调节层底部与船体基座13连接。
所述刚度调节层包括第一上隔板8、滑块7、第一丝杆11、第一挡板10、第一下隔板2，所述第一挡板10设置在第一丝杆11中部，第一挡板10下端与第一下隔板2固定连接，所述第一丝杆11两侧设有旋向相反的螺纹，所述滑块7设置有两个滑块7，第一丝杆11两侧分别通过螺纹与一个滑块7连接，两个滑块7下端面均与第一下隔板2接触、上端面均与第一上隔板8接触，所述第一上隔板8与第一下隔板2通过紧固螺栓9的紧固力压紧滑块7。
所述滑块7为复合隔振结构，复合隔振结构分为三层：第一层为金属16材料，第二层为环氧树脂15材料，第三层为金属16材料。
所述高度调节层包括第二上隔板6、楔形滑块5、第二丝杆4、第二挡板12、第二下隔板3，所述第二挡板12设置在第二丝杆4中部，第二挡板12下端与第二下隔板2固定连接，所述第二丝杆4两侧设有旋向相反的螺纹，所述楔形滑块5设置有两个楔形滑块5，第二丝杆4两侧分别通过螺纹与一个楔形滑块5连接，两个楔形滑块5斜面朝上，两个楔形滑块5底面与第二下隔板3接触，所述第二上隔板6下平面设置有斜面朝下的梯形楔块，第二上隔板6通过底部斜面由两楔形滑块5的斜面支承，第二上隔板6与第二下隔板3通过紧固螺栓9的紧固力压紧楔形滑块5。
所述楔形滑块5为复合隔振结构，复合隔振结构分为三层：第一层为金属16材料，第二层为环氧树脂15材料，第三层为金属16材料。
本装置的刚度和高度的调节可以手动，也可以外接液/气动马达作为动力源。
连接座1的上顶面和下底面有多个螺孔，用于安装螺栓，连接设备和刚度调节层的第一上隔板8。
本发明的工作原理：
刚度调节层是利用支撑点位置变化原理：通过转动第一丝杆11带动两个滑块7同时反向移动，通过增加或减小两滑块7之间的距离实现基座刚度的变化。当两滑块7间距为S1时两滑块7间距离最大，此时基座刚度最低，当是两滑块7间距为S2时两滑块7间距离最小，此时基座刚度最高，刚度的调节范围为108-109N/m。
高度调节层是利用楔形滑块5一面为平面、一面斜面的特点，通过移动楔形滑块5改变斜面的接触位置，实现基座高度变化，通过转动第二丝杆4带动两个楔形滑块5同时反向移动，通过增加或减小两个楔形滑块5之间的距离实现基座高度的变化。当两楔形滑块5间距为S3时两楔形滑块5的间距离最大，此时基座高度最低为H1，当两楔形滑块5间距为S4时两楔形滑块5间距离最小，此时基座刚度最高为H2,高度的调节范围H2-H1为：10mm。
滑块7与楔形滑块5材料采用复合隔振结构，复合隔振结构分为三层，上下两层为金属16材料，中间层为环氧树脂15材料，环氧树脂15材料主要性能见下表1。
表1
利用金属16材料与环氧树脂15材料阻抗不同，形成阻抗失配，减小振动力的传递。
以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种可调刚度与高度的设备基座，其特征在于：包括连接座、刚度调节层、高度调节层，所述连接座底部通过螺栓与刚度调节层顶部连接，所述刚度调节层底部通过螺栓与高度调节层顶部连接；
所述刚度调节层包括第一上隔板、滑块、第一丝杆、第一挡板、第一下隔板，所述第一挡板设置在第一丝杆中部，第一挡板下端与第一下隔板固定连接，所述第一丝杆两侧设有旋向相反的螺纹，所述滑块设置有两个滑块，第一丝杆两侧分别通过螺纹与一个滑块连接，两个滑块下端面均与第一下隔板接触、上端面与第一上隔板接触，所述第一上隔板与第一下隔板通过紧固螺栓的紧固力压紧滑块。
2.根据权利要求1所述的可调刚度与高度的设备基座，其特征在于：所述滑块为复合隔振结构，复合隔振结构分为三层：第一层为金属材料，第二层为环氧树脂材料，第三层为金属材料。
3.根据权利要求1所述的可调刚度与高度的设备基座，其特征在于：所述高度调节层包括第二上隔板、楔形滑块、第二丝杆、第二挡板、第二下隔板，所述第二挡板设置在第二丝杆中部，第二挡板下端与第二下隔板固定连接，所述第二丝杆两侧设有旋向相反的螺纹，所述楔形滑块设置有两个楔形滑块，第二丝杆两侧分别通过螺纹与一个楔形滑块连接，两个楔形滑块斜面朝上，两个楔形滑块底面与第二下隔板接触，所述第二上隔板下平面设置有斜面朝下的梯形楔块，第二上隔板通过底部斜面由两楔形滑块的斜面支承，第二上隔板与第二下隔板通过紧固螺栓的紧固力压紧楔形滑块。
4.根据权利要求3所述的可调刚度与高度的设备基座，其特征在于：所述楔形滑块为复合隔振结构，复合隔振结构分为三层：第一层为金属材料，第二层为环氧树脂材料，第三层为金属材料。
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