CN109798325A - 舰船轴系被动式减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种舰船轴系被动减振装置，弹簧致力器减振装置分为结构相同的并相对弹簧致力器减振装置对称的左右两部分，每部分的结构为，从上到下依次为滑块连接槽、第一压缩弹簧、第一橡胶板，压缩弹簧的内部装有被动力致力器，类天平式弹簧结构减振装置中的每个滑块连接槽都连接一个滑块，还有一个滑块和弹簧回弹连接槽连接，和滑块连接槽连接的滑块与和弹簧回弹连接槽连接的滑块之间设有弹簧伸缩棍，弹簧回弹连接槽上方连接有第一吸盘，下方连接有板簧，板簧下方设有第二吸盘，齿牙啮合式减振装置设置在第一吸盘上。本发明提供的舰船轴系被动减振装置通过能量的吸收以及抵消来减轻由轴系的震动对船体产生的危害。

Description

舰船轴系被动式减振装置

技术领域

本发明涉及舰船轴系减振领域，具体涉及舰船轴系被动减振装置。

背景技术

舰船轴系是船舶动力装置的重要组成部分之一。轴系的工作好坏将直接影响船舶的推进特性和正常航行，并对船舶主机的正常工作也有直接的影响。如果轴系设计质量欠佳，将会引起机体振动、传动系统零部件损坏，轴承过度磨损、甚至轴件折断等事故。

舰船推进轴系在运转时，受到螺旋桨水动力及船体变形等多种因素的共同影响，将不可避免的产生振动。轴系振动共分为三种：扭转振动、纵向振动和回旋振动。这里主要针对舰船轴系纵向振动。

舰船轴系纵向振动是由于推进器在不均匀的尾流场中工作，从而产生不均匀的推力及主机装置产生的不均匀的轴向力，使得轴系产生周期性的拉压变形现象。推进轴系纵向振动的危害性主要表现在以下几个方面：一是曲柄销过大的弯曲应力和拉压应力，甚至会产生曲轴的弯曲疲劳破坏；二是传动齿轮加速齿面磨损，甚至损坏；三轮齿过大的附加弯曲负荷，是产生推进轴承的附加交变负荷；四是轴系纵向振动产生二次激励力引起船体梁垂向振动、机舱构件的局部振动和上层建筑的纵向振动。

发明内容

1、所要解决的技术问题：

舰船轴系纵向振动由于推进器在不均匀的尾流场中工作，从而产生不均匀的推力及主机装置产生的不均匀的轴向力，使得轴系产生周期性的拉压变形现象。

2、技术方案：

为了解决以上问题，本发明提供了一种舰船轴系被动减振装置，由齿牙啮合式减振装置、弹簧致力器减振装置和类天平式弹簧结构减振装置组成，所述的弹簧致力器减振装置分为结构相同的并相对弹簧致力器减振装置对称的左右两部分，所述的每部分的结构为，从上到下依次为滑块连接槽、第一压缩弹簧、第一橡胶板，所述的压缩弹簧的内部装有被动力致力器，所述的类天平式弹簧结构减振装置包括三个滑块、两个弹簧伸缩棍、两个吸盘、弹簧回弹连接槽、板簧，每个所述的滑块连接槽都连接一个滑块，还有一个滑块和弹簧回弹连接槽连接，和滑块连接槽连接的滑块与和弹簧回弹连接槽连接的滑块之间设有弹簧伸缩棍，所述的弹簧回弹连接槽上方连接有第一吸盘，下方连接有板簧，所述板簧下方设有第二吸盘，所述的板簧和第二吸盘都和下方的第二橡胶板连接，所述的齿牙啮合式减振装置设置在第一吸盘上。

所述的齿牙啮合式减振装置为闭环结构，包括外轮齿和内轮齿，所述的外轮齿和内轮齿之间为橡胶。

所述的橡胶为丁基橡胶。

所述的闭环为圆形闭环。

所述的第一吸盘、第二吸盘和板簧均为弹性材质。

所述的弹簧回弹连接槽中设置有第二压缩弹簧。

所述的第二橡胶板3-9和第一橡胶板3-10的底面在同一平面上。

3、有益效果：

本发明提供的舰船轴系被动减振装置由齿牙啮合式减振收到外力进行减振，当无法完全吸收全部时，类天平式弹簧结构减振开始工作，弹簧致力器减振装置进行最后的能量抵消，通过能量的吸收以及抵消来减轻由轴系的振动对船体产生的危害。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的类天平式弹簧结构减振示意图。

图3为图3中弹簧减振结构示意图。

图4为图3中类天平结构示意图。

图5为本发明的齿牙啮合式减振构示意图。

具体实施方式

下面通过附图来对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种舰船轴系被动减振装置，由齿牙啮合式减振装置1、弹簧致力器减振装置2和类天平式弹簧结构减振装置3组成。

如图2和图3所示，弹簧致力器减振装置2分为结构相同的并相对弹簧致力器减振装置2对称的左右两部分，所述的每部分的结构为，从上到下依次为滑块连接槽3-6、第一压缩弹簧3-7、第一橡胶板3-10，所述的压缩弹簧3-7的内部装有被动力致力器3-8。所述的弹簧回弹连接槽3-4中设置有第二压缩弹簧。

如图2和图4所示，类天平式弹簧结构减振装置，是由三个滑块3-1、两个弹簧伸缩棍3-2、两组吸盘、一根弹簧回弹连接槽3-4、板簧3-5组成。

所述的类天平式弹簧结构减振装置包括三个滑块3-1、两个弹簧伸缩棍3-2、两个吸盘3-3、弹簧回弹连接槽3-4、板簧3-5，每个所述的滑块连接槽3-6都连接一个滑块3-1，还有一个滑块3-1和弹簧回弹连接槽3-4连接，和滑块连接槽3-6连接的滑块3-1与和弹簧回弹连接槽3-4连接的滑块3-1之间设有弹簧伸缩棍3-2，所述的弹簧回弹连接槽3-4上方连接有第一吸盘3-3，下方连接有板簧3-5，所述板簧3-5下方设有第二吸盘3-11，所述的板簧3-5和第二吸盘3-11都和下方的第二橡胶板3-9连接，所述的齿牙啮合式减振装置1设置在第一吸盘3-3上。

所述的第一橡胶板3-9和第二橡胶板3-10起到缓冲保护的作用。

如图5所示，所述的齿牙啮合式减振装置1为闭环结构，包括外轮齿2-1和内轮齿2-3，所述的外轮齿2-1和内轮齿2-3之间为橡胶2-2。橡胶2-2优选丁基橡胶。所述闭环为圆形闭环。

本发明的工作原理为：由齿牙啮合式减震收到外力进行减震，其中丁基橡胶2-2为主要缓冲材料；当无法完全吸收全部时，类天平式弹簧结构减震开始工作，弹簧致力器减震装置进行最后的能量抵消，通过能量的吸收以及抵消来减轻由轴系的震动对船体产生的危害。

本发明提供的一种舰船轴系被动减振装置使用时，将第一橡胶板3-10和第二橡胶板3-9固定在舰船底部， 将舰船的轴从齿牙啮合式减振装置中穿过。当轴部受到振动时，外轮齿2-1和内轮齿2-3挤压丁基橡胶，当所受力超过丁基橡胶受力范围时，内轮齿2-3、外轮齿2-1无法相互挤压丁基橡胶，外轮齿2-1和内轮齿啮合从而力往下传递。

当齿牙啮合式减振装置1无法吸收全部能量时，力传输至类天平式弹簧结构减振装置3。两个弹簧伸缩棍3-2受到力时进行收缩，且与弹簧回弹连接槽3-4连接的滑块3-1向下压缩第二弹簧吸收能量，当受力大于等于150N时，两端与滑块连接槽3-6连接的滑块3-1向两边伸展由摩擦力抵消部分能量；当受力大于等于300N时，第一吸盘3-3和第二吸盘3-11向两端挤压，板簧3-5发生形变。当力消失后滑块3-1由于弹簧伸缩棍3-2的反作用力而回到中间位置；弹簧伸缩棍3-2由于弹簧的反作用力而返回原始状态。第一吸盘3-3、第二吸盘3-11和板簧3-5均为弹性材质，当力消失时能够自动恢复初始状态。当受力大于等于500N时，滑块连接槽3-6受力向下挤压压缩弹簧3-7与被动致力器3-8.被动致力器3-8中依靠摩擦力抵消能量。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (7)

1.一种舰船轴系被动减振装置，其特征在于：由齿牙啮合式减振装置（1）、弹簧致力器减振装置（2）和类天平式弹簧结构减振（3）组成，所述的弹簧致力器减振装置（2）分为结构相同的并相对弹簧致力器减振装置（2）对称的左右两部分，所述的每部分的结构为，从上到下依次为滑块连接槽（3-6）、第一压缩弹簧（3-7）、第一橡胶板（3-10），所述的压缩弹簧（3-7）的内部装有被动力致力器（3-8），所述的类天平式弹簧结构减振装置包括三个滑块（3-1）、两个弹簧伸缩棍（3-2）、两个吸盘、弹簧回弹连接槽（3-4）、板簧（3-5），每个所述的滑块连接槽（3-6）都连接一个滑块（3-1），还有一个滑块（3-1）和弹簧回弹连接槽（3-4）连接，和滑块连接槽（3-6）连接的滑块（3-1）与和弹簧回弹连接槽（3-4）连接的滑块（3-1）之间设有弹簧伸缩棍（3-2），所述的弹簧回弹连接槽（3-4）上方连接有第一吸盘（3-3），下方连接有板簧（3-5），所述板簧（3-5）下方设有第二吸盘（3-11），所述的板簧（3-5）和第二吸盘（3-11）都和下方的第二橡胶板（3-9）连接，所述的齿牙啮合式减振装置（1）设置在第一吸盘（3-3）上。

2.如权利要求1所述的舰船轴系被动减振装置，其特征在于：所述的齿牙啮合式减振装置（1）为闭环结构，包括外轮齿（2-1）和内轮齿（2-3），所述的外轮齿（2-1）和内轮齿（2-3）之间为橡胶（2-2）。

3.如权利要求2所述的舰船轴系被动减振装置，其特征在于：所述的橡胶（2-2）为丁基橡胶。

4.如权利要求2所述的舰船轴系被动减振装置，其特征在于：所述的闭环为圆形闭环。

5.如权利要求1-4任一权利要求所述的舰船轴系被动减振装置，其特征在于：所述的第一吸盘（3-3）、第二吸盘（3-11）和板簧（3-5）均为弹性材质。

6.如权利要求1-4任一权利要求所述的舰船轴系被动减振装置，其特征在于：所述的弹簧回弹连接槽（3-4）中设置有第二压缩弹簧。

7.如权利要求1-4任一权利要求所述的舰船轴系被动减振装置，其特征在于：所述的第二橡胶板（3-9）和第一橡胶板（3-10）的底面在同一平面上。