CN108843697A - 一种船舶用纵向刚度可调式轴系减振器 - Google Patents

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Abstract

一种船舶用纵向刚度可调式轴系减振器，包括转轴，所述转轴中部设置有间隙，所述间隙处通过减振器连接；还包括间隔的第一法兰盘和第二法兰盘，所述第一法兰盘和第二法兰盘的外侧分别与转轴连接，第一法兰盘和第二法兰盘之间安装有保护层，所述保护层内部从内到外依次对称安装有多对弹簧，每个弹簧的一端连接于第一法兰盘的内侧，每个弹簧的另一端连接滑块，所述滑块的端面与第二法兰盘的内侧对接或接触。自动实现轴系减振器纵向刚度的调节，使得船舶在多工况下噪声性能最优，有效的解决了轴系减振器刚度设计受轴系静推力变形的限制，同时具有失效保护的功能。

Description

一种船舶用纵向刚度可调式轴系减振器
技术领域
本发明涉及减振设备技术领域，尤其是一种船舶用纵向刚度可调式轴系减振器。
背景技术
随着国际海事组织对船舶振动噪声相关新规则的实施，船舶振动噪声性能要求越来越高，推进轴系振动噪声是船舶振动噪声控制的重点对象之一。轴系减振器能够有效降低船舶推进轴系振动噪声，且一般情况下，轴系减振器纵向刚度越低，降噪控制效果越好，但由于船舶推进轴系在高速航行时承受较大静推力，容易使得轴系减振器产生较大纵向变形，影响轴系安全性能，因此对于轴系减振器纵向刚度的设计存在较大的限制。
现有技术中，普通的减振设备结构简单，制造方便，但是无法满足船舶推进轴系上的使用要求，减振效果差。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种船舶用纵向刚度可调式轴系减振器，从而能够根据推进轴系产生的静推力不同，进行轴系减振器纵向刚度的调节，使得船舶在多工况下噪声性能最优，有效的解决了轴系减振器刚度设计受轴系静推力变形的限制。
本发明所采用的技术方案如下：
一种船舶用纵向刚度可调式轴系减振器，包括转轴，所述转轴中部设置有间隙，所述间隙处通过减振器连接；还包括间隔的第一法兰盘和第二法兰盘，所述第一法兰盘和第二法兰盘的外侧分别与转轴连接，第一法兰盘和第二法兰盘之间安装有保护层，所述保护层内部从内到外依次对称安装有多对弹簧，每个弹簧的一端连接于第一法兰盘的内侧，每个弹簧的另一端连接滑块，所述滑块的端面与第二法兰盘的内侧对接或接触。
其进一步技术方案在于：
保护层的内部设置有三对弹簧，分别为第一弹簧、第二弹簧和第三弹簧，一对第一弹簧设置在保护层的中部，在第一弹簧的外圈设置一对第二弹簧，在第二弹簧的外圈设置一对第三弹簧；所述第一弹簧的头部固定有第一滑块，所述第二弹簧的头部固定有第二滑块，所述第三弹簧的头部固定有第三滑块，所述第一弹簧、第二弹簧和第三弹簧的刚度从大到小逐步递减。
所述第一弹簧的刚度为1×108N/m～1×109N/m。
所述第二弹簧的刚度为1×106N/m～1×108N/m。
所述第三弹簧的刚度为1×105N/m～1×107N/m。
所述第一法兰盘和第二法兰盘分别通过紧固件与转轴连接。
所述第一法兰盘和第二法兰盘焊接于转轴上。本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过在轴系中间安装减振器，在两块法兰盘之间安装多对弹簧，并在每个弹簧的头部安装滑块，使其根据轴系纵向位移的变化，自动实现轴系减振器纵向刚度的调节，使得船舶在多工况下噪声性能最优，有效的解决了轴系减振器刚度设计受轴系静推力变形的限制，同时具有失效保护的功能。
本发明可以使得船舶在不同航速下，随着轴系减振器纵向刚度的调节，船舶振动噪声性能最优。
本发明可以随着轴系减振器纵向刚度的调节，可以确保轴系减振器纵向变形小于设计限制要求，确保轴系安全性能。
本发明设置了两侧成对布置滑块和弹簧，能够确保轴系对中性。
本发明主要应用在船舶推进轴系上，可有效控制船舶推进轴系引起的船舶振动噪声。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中：1、第三滑块；2、第二滑块；3、第一滑块；4、第三弹簧；5、第二弹簧；6、第一弹簧；7、保护层；8、第一法兰盘；9、转轴；10、第二法兰盘。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本实施例的船舶用纵向刚度可调式轴系减振器，包括转轴9，转轴9中部设置有间隙，间隙处通过减振器连接；还包括间隔的第一法兰盘8和第二法兰盘10，第一法兰盘8和第二法兰盘10的外侧分别与转轴9连接，第一法兰盘8和第二法兰盘10之间安装有保护层7，保护层7内部从内到外依次对称安装有多对弹簧，每个弹簧的一端连接于第一法兰盘8的内侧，每个弹簧的另一端连接滑块，滑块的端面与第二法兰盘10的内侧对接或接触。
保护层7的内部设置有三对弹簧，分别为第一弹簧6、第二弹簧5和第三弹簧4，一对第一弹簧6设置在保护层7的中部，在第一弹簧6的外圈设置一对第二弹簧5，在第二弹簧5的外圈设置一对第三弹簧4；第一弹簧6的头部固定有第一滑块3，第二弹簧5的头部固定有第二滑块2，第三弹簧4的头部固定有第三滑块1，第一弹簧6、第二弹簧5和第三弹簧4的刚度从大到小逐步递减。
第一弹簧6的刚度为1×108N/m～1×109N/m。
第二弹簧5的刚度为1×106N/m～1×108N/m。
第三弹簧4的刚度为1×105N/m～1×107N/m。
第一法兰盘8和第二法兰盘10分别通过紧固件与转轴9连接。
第一法兰盘8和第二法兰盘10焊接于转轴9上。
其中通过第三弹簧4、第二弹簧5、第一弹簧6的组合使用实现轴系减振器纵向刚度的调节。第三弹簧4、第二弹簧5、第一弹簧6的各自刚度可根据具体设计要求确定，第一弹簧6、第二弹簧5、第三弹簧4的刚度应是逐渐增大的，第三弹簧4的刚度宜在1×105N/m～1×107N/m量级范围内，第二弹簧5的刚度宜在1×106N/m～1×108N/m量级范围内，第一弹簧6的刚度宜在1×108N/m～1×109N/m量级范围内。
实际工作过程中，在轴系受较小静推力时，第二法兰盘10只与一对滑块(第一滑块3)接触，此时只有一对弹簧(第一弹簧6)提供轴系减振器纵向刚度；当轴系静推力不断增大时，第二法兰盘10与二对滑块(第一滑块3和第二滑块2)接触，此时由二对弹簧(第一弹簧6和第二弹簧5)提供轴系减振器纵向刚度，能够控制轴系减振器进一步的纵向变形；当轴系静推力再次进一步增大时，第二法兰盘10与三对滑块(第一滑块3、第二滑块2和第三滑块1)全部接触，此时由三对弹簧(第一弹簧6、第二弹簧5和第三弹簧4)全部提供轴系减振器纵向刚度，满足控制轴系减振器纵向变形的限制要求，确保轴系安全性能。
一般情况下，应为巡航速度航行时，一对弹簧(第一弹簧6)工作，中等速度航行时，二对弹簧(第一弹簧6和第二弹簧5)一起工作，高速航行时，三对弹簧(第一弹簧6、第二弹簧5和第三弹簧4)全部工作。
保护层7扭转刚度大，而纵向刚度小，既能传递轴系的扭矩，又能实现纵向变形，同时保护内部滑块和弹簧元器件。滑块和弹簧成对的布置是为了确保两侧受力均匀，保证轴系的对中性。
本发明设计的一种船舶用纵向刚度可调式轴系减振器能够根据转速由低到高，静推力由小到大，轴系纵向位移不断变大，而自动实现轴系减振器纵向刚度的调节，同时具有失效保护的功能。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.一种船舶用纵向刚度可调式轴系减振器，其特征在于：包括转轴(9)，所述转轴(9)中部设置有间隙，所述间隙处通过减振器连接；还包括间隔的第一法兰盘(8)和第二法兰盘(10)，所述第一法兰盘(8)和第二法兰盘(10)的外侧分别与转轴(9)连接，第一法兰盘(8)和第二法兰盘(10)之间安装有保护层(7)，所述保护层(7)内部从内到外依次对称安装有多对弹簧，每个弹簧的一端连接于第一法兰盘(8)的内侧，每个弹簧的另一端连接滑块，所述滑块的端面与第二法兰盘(10)的内侧对接或接触。
2.如权利要求1所述的一种船舶用纵向刚度可调式轴系减振器，其特征在于：保护层(7)的内部设置有三对弹簧，分别为第一弹簧(6)、第二弹簧(5)和第三弹簧(4)，一对第一弹簧(6)设置在保护层(7)的中部，在第一弹簧(6)的外圈设置一对第二弹簧(5)，在第二弹簧(5)的外圈设置一对第三弹簧(4)；所述第一弹簧(6)的头部固定有第一滑块(3)，所述第二弹簧(5)的头部固定有第二滑块(2)，所述第三弹簧(4)的头部固定有第三滑块(1)，所述第一弹簧(6)、第二弹簧(5)和第三弹簧(4)的刚度从大到小逐步递减。
3.如权利要求2所述的一种船舶用纵向刚度可调式轴系减振器，其特征在于：所述第一弹簧(6)的刚度为1×108N/m～1×109N/m。
4.如权利要求2所述的一种船舶用纵向刚度可调式轴系减振器，其特征在于：所述第二弹簧(5)的刚度为1×106N/m～1×108N/m。
5.如权利要求2所述的一种船舶用纵向刚度可调式轴系减振器，其特征在于：所述第三弹簧(4)的刚度为1×105N/m～1×107N/m。
6.如权利要求1所述的一种船舶用纵向刚度可调式轴系减振器，其特征在于：所述第一法兰盘(8)和第二法兰盘(10)分别通过紧固件与转轴(9)连接。
7.如权利要求1所述的一种船舶用纵向刚度可调式轴系减振器，其特征在于：所述第一法兰盘(8)和第二法兰盘(10)焊接于转轴(9)上。
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