CN105889409B - 船舶柴油机双反馈硅油减振系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的船舶柴油机双反馈硅油减振系统，包括以油路连接的双反馈调速器、硅油减振器和硅油加压系统，其将硅油减振器和柴油机双反馈调速系统通过硅油加压系统结合起来，以便在硅油加压系统的作用下，用双反馈调速器中液压油的变化来改变硅油减振器中硅油的压力，使硅油减振器的摩擦阻尼和减振效果随着柴油机的转速增大而增大，从而有效降低柴油机的振动，减小对柴油机的损害。本发明充分利用双反馈硅油调节系统对硅油减振器中硅油的压力进行自适应的调节，从而进一步的调节减振器对柴油机减振的作用强度。因此船舶柴油机双反馈硅油减振器系统装置具有经济性、实用性和减少船舶柴油机破坏的作用。

Description

船舶柴油机双反馈硅油减振系统

技术领域

本发明涉及船舶柴油机双反馈硅油减振系统。双反馈硅油调节系统对硅油减振器中硅油的流量进行自适应的调节，从而进一步的调节减振器对柴油机减振的作用强度，从而达到柴油机减振的目的。

背景技术

在海上作业的船舶，内燃机振动会降低内燃机的使用寿命、工作效率和可靠性，损坏各种连接管道，并对周围环境产生振动噪声污染。由此引起的环境振动，不但恶化其它设备、仪表的工作条件，而且对工作人员和乘客产生不良影响，因此在船舶上有必要安装船舶柴油机双反馈硅油减振器系统装置。

目前没有针对船舶柴油机双反馈硅油减振器系统装置。中国专利文献(CN201242013U)公开了一种装载机液压管路双向阻尼减振装置，属装载机液压管路减振装置。包括定位减振器、橡胶减振垫、支管、压板、支架和固定螺栓，支架夹在定位减振器和橡胶减振垫之间，支管穿过定位减振器、橡胶减振垫和支架，上、下压板分别压在定位减振器和橡胶减振垫上；定位减振器、橡胶减振垫、支管、压板通过固定螺栓将支架固定。优点是利用定位减振器与橡胶垫的弹性吸收、减少整机振动和压力冲击，减少管路的疲劳破坏，降低管路故障反馈率。中国专利文献(202115536U)公开了一种轨道车辆的全主动控制减振装置，基于全主动控制模式，采用横向全主动与半主动减振相组合的减振方式，以缓解因高速行驶、加长编组车辆产生的尾摆问题和交会紊流影响，实现有效地控制车体横向摆动、提高高速车辆的乘坐舒适性。全主动控制减振装置包括有设置在车体上的加速度传感器、设置在车体与转向架之间的横向减振器以及连接横向减振器与加速度传感器的传动控制装置；横向减振器包括有根据加速度传感器反馈数据直接调节输出阻尼的全主动减振器以及由传动控制装置通过推力指令控制其输出阻尼的半主动减振器。

上述公开产品没有涉及船舶柴油机双反馈硅油减振器。

本发明主要是针对在海上作业的船舶，由于船舶柴油机长时间的振动情况而发明的船舶柴油机双反馈硅油减振器系统装置。它包括缓冲系统、硅油压力控制器和硅油减振器。柴油机旋转时，由于惯性盘和青铜衬套之间的间隙中的硅油受摩擦力的作用，形成摩擦阻尼力，并且由于惯性盘的惯性作用，吸收的振动的能量，达到减振的目的。充分利用了双反馈硅油调节系统对硅油减振器中硅油的压力进行自适应的调节，从而进一步的调节减振器对柴油机减振的作用强度。因此船舶柴油机双反馈硅油减振器系统装置具有经济性、实用性和减少船舶柴油机破坏的作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：随着柴油机转速的升高，柴油机振动会加大，硅油减振器的缺陷就是随着柴油机振动的增加，其摩擦阻尼不能自动调节增大，减振效果会降低，柴油机发生共振，损害仪器设备。但是将柴油机双反馈调速系统与硅油减振器相结合后，即提供一种船舶柴油机双反馈硅油减振系统，该减振系统利用双反馈调速机构中液压油的变化，经加压系统的作用，从而达到对硅油减振器中硅油的流量和压力进行自适应的调节的目的，从而进一步的调节减振器对柴油机减振的作用强度，以减小船舶柴油机的振动强度。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的船舶柴油机双反馈硅油减振系统，包括以油路连接的双反馈调速器、硅油减振器和硅油加压系统。本发明将硅油减振器和柴油机双反馈调速系统通过硅油加压系统结合起来，以便在硅油加压系统的作用下，用双反馈调速器中液压油的变化来改变硅油减振器中硅油的压力，使硅油减振器的摩擦阻尼和减振效果随着柴油机的转速增大而增大，从而有效降低柴油机的振动，减小对柴油机的损害。

在所述的双反馈调速器的结构中，增加一个硅油压力调节杆，其两端分别与动力活塞连杆的下端、硅油加压系统的出口溢流阀相连。

所述的硅油压力调节杆，其随动力活塞的上下移动，来调节硅油加压系统的出口溢流阀，从而改变硅油的压力，实现调节硅油减振器压力的作用。

所述的硅油减振器，在其惯性盘与青铜衬套之间的密闭空间开有减振器硅油出口、减振器硅油进口两个孔，以供硅油的进出，实现其中的硅油与硅油加压系统的互通，让原本定量的硅油流动起来成为可变量，以便对硅油压力进行控制。

在柴油机旋转时，由于惯性盘和青铜衬套之间的硅油在进出的流动过程中受摩擦力的作用，形成摩擦阻尼力，再加上惯性盘的惯性作用，吸收柴油机振动的能量，达到减振的目的。

所述的硅油加压系统，包括油柜和通过管道与之相连的加压泵，其中：在油柜设有进油口，在管道上设有流量调节溢流阀、压力调节溢流阀。

本发明还设有硅油压力控制器，采用三通控制器或双通控制器，其根据双反馈调速器中的缓冲器的调节作用，来控制工作压力油的流向，从而控制双反馈调速器中的硅油压力调节杆，来调节硅油减振器中的压力调节阀的开关大小，进而调节从硅油减振器中的硅油进口流入的硅油量，以此实现双反馈的控制效果。

本发明相对于现有技术相比，具有以下主要的有益效果：

1.具有一定的经济性，解决了大型船舶柴油机振动不稳定的问题。

2.根据船舶柴油机的转速自动调节柴油机的防振强度，达到了为船舶航行提供安全保障的目的。

3.可将柴油机的转速、曲轴振动以及硅油减振器相接，当转速变化时，通过对硅油压力的控制来产生更好的减振效果。

4.可降低柴油机的振动，改善其工作环境，提高柴油机寿命。

附图说明

图1是船舶柴油机双反馈硅油减振器的结构示意图。

图2是硅油减振器主视图。

图3是硅油加压系统的结构示意图。

图中：1.反馈杠杆，2.飞重弹簧，3.飞重，4.节流针阀，5.柴油机转速，6.滑阀杆，7.工作压力油，8.硅油压力调节杆，9.反馈杠杆支点，10.补偿弹簧，11.缓冲器，12.动力活塞，13.外壳，14.硅油，15.惯性盘，16.青铜衬套，17.热胀冷缩余量，18.油柜进油口，19.油柜，20.流量调节溢流阀，21.压力调节溢流阀，22.硅油加压系统，23.加压泵，24.减振器硅油压力调节阀，25.减振器硅油出口，26.减振器硅油进口。

具体实施方式

下面结合实施实例及附图对本发明创新的具体实施方式作进一步说明。

本发明提供的船舶柴油机双反馈硅油减振系统，其结构如图1至图3所示，主要由以油路连接的双反馈调速器、硅油压力控制器、硅油减振器和硅油加压系统22组成。

所述的双反馈调速器，是在原有的柴油机双反馈调速器的基础上改进得到的调速器，具体是：如图1所示，在动力活塞连杆的下端加上一个硅油压力调节杆8，此调节杆的另一端与硅油加压系统的出口溢流阀相连，可以随着动力活塞的上下移动而动作，控制油路中的背压，从而达到调节硅油减振器压力的作用。

所述的硅油压力调节杆8，用于控制油路中的背压，从而达到调节硅油减振器压力的作用。该硅油压力调节杆的两端，一端与活塞杆的下端相连，另外一端与硅油加压系统的出口溢流阀相连相连。

所述的硅油减振器，装在柴油机曲轴首端，其结构如图2所示，主要由外向内依次设置的减振器外壳13、硅油14、惯性盘15，以及位于惯性盘15底部的青铜衬套16组成。当柴油机旋转时，由于惯性盘15和青铜衬套16之间的间隙中的硅油14受摩擦力的作用，形成摩擦阻尼力，再加上惯性盘15的惯性作用，吸收振动的能量，达到减振的目的。

传统硅油减震器的硅油置于硅油减振器的惯性盘15与青铜衬套16之间的空间中，并且这个空间是密闭的。本发明在传统硅油减振器的基础上，分别开有减振器硅油出口25、减振器硅油进口26两个孔，以供硅油的进出，实现其中的硅油与加压系统的互通，让原本定量的硅油流动起来成为可变量，以便对硅油压力进行控制。

所述的硅油压力控制器，可以采用市场上购买的三通控制器或双通控制器，其根据缓冲器的调节作用，来控制工作压力油的流向，从而可以控制硅油压力调节杆8，硅油压力调节杆调节溢油阀24的开关大小，调节流入隔振器的硅油压力的大小，实现双反馈的控制效果。

本发明对原有的硅油加压系统22进行了重新的设计，如图3所示，该硅油加压系统主要由油柜进油口18、油柜19、流量调节溢流阀20、压力调节溢流阀21和加压泵23组成。

所述的硅油加压系统，其硅油进出口装有单向截止阀的管路分别与硅油减振器的减振器硅油出口25和减振器硅油进口26相连接，从硅油减振器中出来的硅油经过加压系统后会暂时储存在油柜中，当柴油机的转速发生变化时，双反馈调速器中的压力调节杆带动出口溢流阀调压弹簧的变化，改变背压，使得硅油减振器中硅油的压力发生变化，达到硅油的压力与柴油机的转速相匹配的目的。减振器硅油压力调节阀24设置在硅油加压系统中硅油出口管路上，用于调节硅油压力；减振器硅油出口25和减振器硅油进口26是在原先密闭的硅油减震器上新开的供硅油进出的孔。该硅油加压系统的作用是作为辅助设备，其为本发明提供改变硅油压力的服务。

原有的柴油机双反馈调速器的结构如图1所示，主要由反馈杠杆1、飞重弹簧2、飞重3、节流针阀4、滑阀杆6、补偿弹簧10、缓冲器11和动力活塞12组成，其中：

所述的反馈杠杆1，用于带动动力活塞上行或下行、控制飞重弹簧的张紧程度。该反馈杠杆的两端，一端与飞重弹簧2的上端相连；另外一端与动力活塞12的活塞杆的上端相连，以及与缓冲器11相连。在反馈杠杆1上设有反馈杠杆支点9，用于作反馈杠杆1旋转的支点。

所述的飞重弹簧2，用于使柴油机稳定后转速比原转速稍高。该飞重弹簧的下端与飞重3相连。

所述的飞重3，用于感应柴油机转速。

所述的节流针阀4，用于使动力活塞的移动比受力滞后，起缓冲作用，该节流针阀装在缓冲器11上。

在柴油机上装有柴油机转速表5。

所述的滑阀杆6用于带动滑阀移动。该滑阀杆6的两端，一端与缓冲器11和补偿弹簧10相连，另外一端与滑阀内部活塞相连。

在压力油柜及管路内装有工作压力油7，该压力油控制动力活塞和滑阀的移动。

所述的补偿弹簧10，其下端与缓冲器11相连。

所述的缓冲器11，用于缓冲硅油流量的作用。

本发明将硅油减振器和柴油机双反馈调速系统通过硅油加压系统结合起来。这样，在硅油加压系统的作用下，用双反馈调速系统中液压油的变化来改变硅油减振器中硅油的压力，从而使硅油减振器的摩擦阻尼和减振效果随着柴油机的转速增大而增大，从而更加有效降低柴油机的振动，减小对柴油机的损害。

本发明提供的船舶柴油机双反馈硅油减振器，其工作过程如下：

随着柴油机转速的升高，柴油机振动会加大，硅油减振器的缺陷就是不能随着柴油机振动的增加，摩擦阻尼不能自动调节增大，减振效果会降低，柴油机发生共振，损害仪器设备。加入双反馈调节系统后，减振器的摩擦阻尼和减振效果会随着柴油机的转速增大而增大，降低柴油机的振动，减小对柴油机的损害。

当外界负荷降低、柴油机转速5升高时，飞重3向外飞开，带动反馈杠杆1以支点9逆时针转动，使滑阀杆6下移，工作压力油7进入动力活塞12的下方面，由其下方压力油泄回低压空间。通过弹性反馈机构保证恒速稳定调节。由此，动力活塞12上行，带动硅油压力调节杆8，调节杆带动减振器出口溢流阀24旋转，关小溢流阀的开关，硅油减振器中的油压力增大，减振器安装在柴油机下方，硅油减振器中的硅油压力增大，摩擦阻尼增大，再加上惯性盘的惯性作用，吸收柴油机振动的能量，减振效果增大。

当外界负荷增大、柴油机转速5降低时，飞重3向内合璧，带动反馈杠杆1以支点9顺时针转动，使滑阀杆6上移，工作压力油7进入动力活塞12的下方面，由其上方压力油泄回低压空间。由此，动力活塞上12行，带动硅油压力调节杆8，调节杆带动溢流阀24旋转，开大溢流阀的开关，硅油减振器中的油压力减小，减振器安装在柴油机下方，硅油减振器中的硅油压力减小，摩擦阻尼减小，调节减振效果，实现稳定调节。

本发明通过弹性反馈中节流针阀的开度大小调节其稳定性；通过刚性反馈杠杆的两臂比例调节稳定调速率的大小。

Claims (4)

1.船舶柴油机双反馈硅油减振系统，包括以油路连接的双反馈调速器、硅油减振器和硅油加压系统，其特征是将硅油减振器和双反馈调速器通过硅油加压系统结合起来，以便在硅油加压系统的作用下，用双反馈调速器中液压油的变化来改变硅油减振器中硅油的压力，使硅油减振器的摩擦阻尼和减振效果随着柴油机的转速增大而增大，从而有效降低柴油机的振动，减小对柴油机的损害；

硅油减振器装在柴油机曲轴首端；硅油加压系统，通过其硅油进出口装有单向截止阀的管路分别与硅油减振器的减振器硅油出口(25)和减振器硅油进口(26)相连接，从硅油减振器中出来的硅油经过加压系统后会暂时储存在油柜中；双反馈调速器通过其硅油压力调节杆(8)的两端分别与动力活塞连杆的下端、硅油加压系统的出口溢流阀相连；

所述的硅油压力调节杆(8)，随动力活塞的上下移动，来调节硅油加压系统的出口溢流阀，从而改变硅油的压力，实现调节硅油减振器内硅油压力的作用；

所述的硅油减振器，在其惯性盘(15)与青铜衬套(16)之间的密闭空间开有减振器硅油出口(25)、减振器硅油进口(26)两个孔，以供硅油的进出，实现其中的硅油与硅油加压系统的互通，让原本定量的硅油流动起来成为可变量，以便对硅油压力进行控制。

2.如权利要求1所述的船舶柴油机双反馈硅油减振系统，其特征是在柴油机旋转时，由于惯性盘(15)和青铜衬套(16)之间的硅油在进出的流动过程中受摩擦力的作用，形成摩擦阻尼力，再加上惯性盘(15)的惯性作用，吸收柴油机振动的能量，达到减振的目的。

3.如权利要求1所述的船舶柴油机双反馈硅油减振系统，其特征在于所述的硅油加压系统，包括油柜(19)和通过管道与之相连的加压泵(23)，其中：油柜(19)设有进油口，在管道上设有流量调节溢流阀(20)、压力调节溢流阀(21)。

4.如权利要求3所述的船舶柴油机双反馈硅油减振系统，其特征在于该系统还设有硅油压力控制器，采用三通控制器或双通控制器，其根据双反馈调速器中的缓冲器的调节作用，来控制工作压力油的流向，从而控制双反馈调速器中的硅油压力调节杆(8)，来调节硅油减振器中的压力调节阀的开关大小，进而调节从硅油减振器中的硅油进口流入的硅油量，以此实现双反馈的控制效果。