CN109695782B - 一种基于橡胶减振的多级弹性穿舱隔振装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于橡胶减振的多级弹性穿舱隔振装置，包括外壳、两个端部连接件，以及均设于外壳内部的隔振组件和两个密封件，所述外壳的外壁与船舱壁固定相连，所述密封组件以隔振组件为中心对称布置，密封组件和隔振组件同轴套设于管道上，且二者端面压紧；两个端部连接件分设于外壳的两端，且与密封组件相连；所述隔振组件包括一级隔振组，一级隔振组包括多个径向套叠的一级橡胶环，一级橡胶环的外周面开设若干周向的锯齿形沟槽。本发明的有益效果为：本发明的有益效果为：将多层带有锯齿形沟槽的橡胶环堆叠在一起，形成有空腔的橡胶环结构，这种橡胶结构在受到挤压发生变形，空腔中的空气也存在一定的刚度，在径向上实现多级隔振。

Description

一种基于橡胶减振的多级弹性穿舱隔振装置
技术领域
本发明涉及船舶减振技术领域，具体涉及一种基于橡胶减振的多级弹性穿舱隔振装置。
背景技术
各种机械设备和管路是船舶的主要噪声源之一，如果不对其振动进行有效的隔离，其振动将传递至舱壁引起声辐射，从而影响其声隐身性能。弹性穿舱隔振结构是船体舱壁安装件，主要用于管路穿舱壁部位。弹性穿舱隔振结构作为管路连接件和船体舱壁补强件，同时相对其他舱壁安装件还具备隔振能力。然而，传统的弹性穿舱隔振结构多采用在管路与穿舱件内孔之间充填实心橡胶和阻尼材料的结构，这种隔振结构的刚度完全由橡胶材料的尺寸和弹性模量决定，刚度尚有进一步降低的可能，隔振效果一般，难以有效地隔离振动向外传递；且密封性能差，难以实现穿舱管路与舱壁的有效密封。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种隔振效果好，且防水密封的基于橡胶减振的多级弹性穿舱隔振装置。
本发明采用的技术方案为：一种基于橡胶减振的多级弹性穿舱隔振装置，包括外壳、两个端部连接件，以及均设于外壳内部的隔振组件和两个密封件，所述外壳的外壁与船舱壁固定相连，所述密封组件以隔振组件为中心对称布置，密封组件和隔振组件同轴套设于管道上，且二者端面压紧；两个端部连接件分设于外壳的两端，且与密封组件相连。
按上述方案，所述隔振组件包括一级隔振组，一级隔振组包括多个径向套叠的一级橡胶环，一级橡胶环的外周面开设若干周向的锯齿形沟槽。
按上述方案，所述隔振组件还包括若干二级隔振组，二级隔振组以一级隔振组为中心轴向对称分布。
按上述方案，所述二级隔振组包括阶梯式套筒以及多个二级橡胶环，分设于一级减振组两侧的两个阶梯式套筒端部拼接，二者中部形成环形槽，所述一级隔振组安装于环形槽内，且一级隔振组的外周面与环形槽压紧；所述二级橡胶环径向套叠形成整体式的二级橡胶环组，二级橡胶环组套设于阶梯式套筒上，且二级橡胶环组的外周面与外壳的内壁面贴紧。
按上述方案，所述二级橡胶环的外周面开设有若干锯齿形沟槽。
按上述方案，所述端部连接件包括法兰，法兰包括套设于管道上的轴向结构和自轴向结构端部径向向外延伸的延伸结构，延伸结构周向间隔设置若干用于连接的螺栓孔；所述密封组件与法兰的轴向结构相连。
按上述方案，所述密封组件包括密封片、密封盒和密封盖，所述密封片的下端与套设于法兰轴向结构上的密封座相连，密封座的外端面配设有锁紧螺母；所述密封片的上端伸入密封盒的空腔内，空腔内填充吸水膨胀树脂；所述密封盒套的外周面与外壳螺纹连接，密封盒的外端面设有密封盖。
按上述方案，所述密封片的外部设有用于分隔吸水膨胀树脂的防摩擦片。
按上述方案，在密封片与密封盖之间的两侧间隙设置有密封膜。
本发明的有益效果为：
1、本发明设计将多层带有锯齿形沟槽的橡胶环堆叠在一起，形成有空腔的橡胶环结构，这种结构在受到挤压发生变形，空腔中的空气也存在一定的刚度，可以实现随振幅由小变大的非线性刚度,在径向上多级隔振，降低了管路振动向舱体结构的传递，达到了良好的隔振效果；
2、本发明充分利用隔振装置的长度尺寸，在管道轴向方向上布置多组堆叠的橡胶环结构，在径向上实现多级隔振，进一步降低了径向刚度，获得更好的隔振效果；
3、本发明在隔振组件的两端设置密封组件，当船舱一侧舱室进水后可有效防止水漫入另一侧舱室；
4、本发明在密封片与密封盖之间的两侧间隙封上有褶皱的密封膜，可有效防止空气中的水分进入密封盒，避免导致吸水膨胀树脂失效而影响隔振效果；在遇到险情时，水压可以压破密封膜进入密封盒，吸水膨胀树脂吸水实现堵漏；
5、本发明设计合理，可行性好，稳定性高。
附图说明
图1为本发明一个具体实施例的结构示意图。
其中：1、外壳；2、管道；3、舱壁；4、一级橡胶环；5、阶梯式套筒；6、二级橡胶环；7、法兰；8、密封片；9、密封盒；10、密封盖；11、密封座；12、锁紧螺母；13、吸水膨胀树脂；14、防摩擦片；15、密封膜。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。
如图1所示的一种基于橡胶减振的多级弹性穿舱隔振装置，包括外壳1、两个端部连接件，以及均设于外壳1内部的隔振组件和两个密封件，所述外壳1的外壁与船舱舱壁3固定相连(可为焊接)，所述密封组件以隔振组件为中心对称布置，密封组件和隔振组件同轴套设于管道2上，且二者端面压紧；两个端部连接件分设于外壳1的两端，且与密封组件相连。
优选地，所述隔振组件包括一个一级隔振组和若干二级隔振组，二级隔振组以一级隔振组为中心轴向对称分布；所述一级隔振组包括多个径向套叠的一级橡胶环4，一级橡胶环4的外周面开设若干周向的锯齿形沟槽。所述二级隔振组包括阶梯式套筒5以及多个二级橡胶环6，分设于一级减振组两侧的两个阶梯式套筒5端部拼接，二者中部形成环形槽，所述一级隔振组安装于环形槽内(具体是指堆叠后的橡胶环安装于环形槽内)，且一级隔振组的外周面与环形槽压紧；所述二级橡胶环6径向套叠形成整体式的二级橡胶环组，二级橡胶环组套设于阶梯式套筒5上，且二级橡胶环组的外周面与外壳1的内壁面贴紧。优选地，所述二级橡胶环6的外周面开设有若干锯齿形沟槽。
优选地，所述端部连接件包括法兰7，法兰7包括套设于管道2上的轴向结构和自轴向结构端部径向向外延伸的延伸结构，延伸结构周向间隔设置若干用于连接的螺栓孔；所述密封组件与法兰7的轴向结构相连。
优选地，所述密封组件包括密封片8、密封盒9和密封盖10，所述密封片8的下端与套设于法兰7轴向结构上的密封座11相连，密封座11的外端面配设有锁紧螺母12；所述密封片8的上端伸入密封盒9的空腔内，空腔内填充吸水膨胀树脂13；所述密封盒9套的外周面与外壳1螺纹连接，密封盒9的外端面设有密封盖10。优选地，所述密封片8的外部设有用于分隔吸水膨胀树脂13的防摩擦片14。优选地，在密封片8与密封盖10之间的两侧间隙封上有褶皱的密封膜15。
本实施例中，外壳1焊接于舱壁3上，该结构焊接后可长时间不更换；橡胶环均为实心结构，橡胶材料的杨氏模量为7.8Mpa，泊松比0.48。两个密封组件对称布置；安装时先将密封盒9通过螺纹安装于外壳1内，再螺纹连接密封片8；接着将吸水膨胀树脂13适量填充于密封盒9的空腔内，吸水膨胀树脂13与密封片8之间用防摩擦片14隔开；最后将密封盖10通过螺纹连接在密封盒9上。二级隔振组件为2个，还可为多个。所述管路为DN-125规格的海水管路；所述隔振装置其外形尺寸设计为所要求的最大值即外径305mm、长度340mm时，其金属件重量约40kg，橡胶结构件重量约9.6kg，总重量49.6kg(通过适当的轻量化还可以进一步减重)，满足51kg的重量要求。
当本发明用于DN32管道2与船舱壁3的连接时，所述隔振装置的管路接口尺寸按照CB/T 4328-2013《管子平肩螺纹接头》设计；用于DN>32的管道2与船舱壁3的连接时通过法兰7与管路连接，并符合CB/T 4196-2011《船用法兰7拦截尺寸和密封面》要求。
最后应说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于橡胶减振的多级弹性穿舱隔振装置，其特征在于，包括外壳、两个端部连接件，以及均设于外壳内部的隔振组件和两个密封组件，所述外壳的外壁与船舱壁固定相连，所述密封组件以隔振组件为中心对称布置，密封组件和隔振组件同轴套设于管道上，且二者端面压紧；两个端部连接件分设于外壳的两端，且与密封组件相连；所述隔振组件包括一级隔振组，一级隔振组包括多个径向套叠的一级橡胶环，一级橡胶环的外周面开设若干周向的锯齿形沟槽；所述隔振组件还包括若干二级隔振组，二级隔振组以一级隔振组为中心轴向对称分布；所述二级隔振组包括阶梯式套筒以及多个二级橡胶环，分设于一级减振组两侧的两个阶梯式套筒端部拼接，二者中部形成环形槽，所述一级隔振组安装于环形槽内，且一级隔振组的外周面与环形槽压紧；所述二级橡胶环径向套叠形成整体式的二级橡胶环组，二级橡胶环组套设于阶梯式套筒上，且二级橡胶环组的外周面与外壳的内壁面贴紧。
2.如权利要求 1 所述的基于橡胶减振的多级弹性穿舱隔振装置，其特征在于，所述二级橡胶环的外周面开设有若干锯齿形沟槽。
3.如权利要求 1 所述的基于橡胶减振的多级弹性穿舱隔振装置，其特征在于，所述端部连接件包括法兰，法兰包括套设于管道上的轴向结构和自轴向结构端部径向向外延伸的延伸结构，延伸结构周向间隔设置若干用于连接的螺栓孔；所述密封组件与法兰的轴向结构相连。
4.如权利要求 3 所述的基于橡胶减振的多级弹性穿舱隔振装置，其特征在于，所述密封组件包括密封片、密封盒和密封盖，所述密封片的下端与套设于法兰轴向结构上的密封座相连，密封座的外端面配设有锁紧螺母；所述密封片的上端伸入密封盒的空腔内，空腔内填充吸水膨胀树脂；所述密封盒的外周面与外壳螺纹连接，密封盒的外端面设有密封盖。
5.如权利要求4 所述的基于橡胶减振的多级弹性穿舱隔振装置，其特征在于，所述密封片的外部设有用于分隔吸水膨胀树脂的防摩擦片。
6.如权利要求 4所述的基于橡胶减振的多级弹性穿舱隔振装置，其特征在于，在密封片与密封盖之间的两侧间隙设置有密封膜。
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