CN112373658B - 一种减振装置、水听器及水下航行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减振装置，包括第一连接座，第二连接座，减振件和安装孔，所述第一连接座设有第一连接端和第一固定端，所述第二连接座的前部具有第二固定端，后部具有呈环状结构的第二连接端，第二连接端整体环套于第一连接端的外侧并限定出环状空间，减振件位于环状空间中，第二连接端通过减振件与第一连接端连接而不松脱；安装孔贯穿减振装置。本发明还公开了一种装有所述减振装置的水听器以及水下航行器。减振装置在振动的传递路径上不存在刚性连接，避免了振动通过刚性连接件来传导，故本发明能在应用到要求削弱切向振动传导的场合中，使产品能适应水下环境，减弱设备自身噪声对仪器端的影响。

Description

一种减振装置、水听器及水下航行器

技术领域

本发明涉及水声传感技术领域，尤其涉及一种减振装置、水听器及水下航行器。

背景技术

水听器是一种将声信号转换成电信号的器件，其广泛应用于水中通信、探测、目标定位、跟踪等，是声呐的重要部件。

水听器通常是搭载于水下航行器上使用，在实际运用中，由于水下航行器在工作时会产生较大的振动和噪声，降低了水听器的探测精度和工作效能。

目前，没有专门用于水听器及水下航行器上用的减振装置。现有的减振器大多用于支撑机床等大型设备以满足设备自身减振降噪的需求，该类减振器多半以承受轴向载荷为主，无法承受较大的切向载荷。现有机械设备上的减振器无法适用于水下环境，且由于自身结构的局限性，无法搭配在水听器及水下航行器上。

发明内容

本发明目的在于提供一种减振装置，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本发明的另一目的在于提供一种水听器及一种水下航行器。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

首先，介绍本发明所提供的一种减振装置的一种实施例方案，包括：

第一连接座，其具有中心轴线，在所述第一连接座的一侧设有第一连接端，第一连接座的另一侧设有第一固定端，所述第一连接端和第一固定端均处于所述中心轴线上；

第二连接座，其与所述第一连接座同轴，以所述第一连接端相对于所述第一固定端所处的方向为前方，所述第二连接座的前部具有第二固定端，第二连接座的后部具有第二连接端，所述第二连接端呈环状的结构，第二连接端整体环套于所述第一连接端的外侧并限定出环状空间；

减振件，其为减振材质，且与所述第一连接座同轴，所述减振件位于所述环状空间中，所述第二连接端通过所述减振件与所述第一连接端连接而不松脱；

安装孔，其与所述中心轴线同轴，自所述第二固定端起贯穿所述减振装置至所述第一固定端。

本发明将传统的减振装置利用环状空间分隔出第一连接座和第二连接座，然后环状空间中置入减振件，第二连接座的第二连接端与第一连接座的第一连接端通过所述减振件连接，这使得构件本身在振动的传递路径上不存在刚性连接，避免了振动通过刚性连接件来传导，故本减振装置能在应用到如水下航行器搭载水听器阵列等要求削弱切向振动传导的场合中，使产品能适应水下环境，减弱设备自身噪声对仪器端的影响。

需要指出的是，本领域技术人员应能理解到，所述减振装置中的环状空间是泛指与中心轴线同轴的对称空间结构，可以是圆环筒状，也可以是方形或者其他异形筒状，可以是封闭的，也可以是半封闭的，这只要根据实际需要对接的仪器设备来设计便可。总之，在绕所述中心轴线周向的大方向上，形成出供减振件安置的间隙，只要保障到第一连接端和第二连接端二者在环状空间范围中不直接刚性接触，该间隙甚至可以是曲折的回廊。另外实践中，所述安装孔会作为外界设备安装轴的配合孔，安装轴会在轴向上串接各构件，故能保障最后的大装配体顺利组装成形，承担重量。

在一些实施例方案中，所述减振件整体呈套筒状，具有朝着所述中心轴线的内方向以及背离所述中心轴线的外方向；所述减振件设有至少一个自所述内方向往外方向凹陷的第一槽，以及所述减振件设有至少一个自所述外方向往内方向凹陷的第二槽；所述第一连接座设有嵌入所述第二槽的第一凸起，所述第二连接座设有嵌入所述第一槽的第二凸起。该方案中设计了至少两处的凹槽与凸起的凹凸配合，且分出中心轴线的两个方向，这使得第一连接座与第二连接座之间在结合了减振件后，整体结构咬合得更加可靠、紧密，即使减振件为具有弹性的减振材质这种非刚性连接件，也能使第一连接座与第二连接座连接紧密而不松脱。

在一些实施例方案中，所述第一槽和/或第二槽呈环状。如前所述，对于其他一些改进方向中，可以令所述环状空间为各种空隙形状，但此处令所述第一槽和/或第二槽呈环状，能简化结构，使整体零件组装和拆卸更加方便、容易嵌套。

在一些实施例方案中，所述第一凸起和/或第二凸起呈圆环形的法兰盘状。此形状结构整体性好，能稳固连接以及均化各方面的载荷。

在一些实施例方案中，沿所述中心轴线的方向，所述第一槽相对地位于所述第二槽的前方。由于第一槽的凹陷方向相对向外，第二槽的凹陷方向相对向内，如上的槽体前后位置安排的技术方案使得第二连接座整体包络于第一连接座之外，从而保障整体结构的稳固性。

在一些实施例方案中，所述第一连接座包括：

基座端连接件，其包括呈筒状的第一主体，所述第一主体的后段设有向外伸展的环状结构从而形成所述第一固定端；堵板，其位于所述基座端连接件的前方，堵板与所述第一主体连接，堵板的外周缘尺寸大于所述第一主体的外周缘尺寸，使得所述堵板的外周缘形成所述第一凸起。本技术方案的堵板担当了封堵法兰和形成周边凸起的角色，用于与减振件的第一槽相嵌套，第一主体后段也成形出法兰盘，使本减振装置可通过此处与外部的设备进行连接。

在一些实施例方案中，所述第二连接座包括：

过渡连接件，其包括呈筒状的第二主体，所述第二主体的后段设有向内收拢的环状结构从而形成所述第二凸起；悬臂梁端连接件，其位于所述过渡连接件的前方，所述悬臂梁端连接件与所述第二主体的前端面连接，悬臂梁端连接件朝前方向的一端作为所述第二固定端；所述悬臂梁端连接件的后端面、所述过渡连接件的内侧面、所述第二凸起的后端面参与限定所述减振件的外侧面；所述第一凸起的前端面和外侧面、所述基座端连接件的外侧面参与限定所述减振件的内侧面。所述过渡连接件和悬臂梁端连接件的形状结构亦便于与第二槽相嵌套，而前述各侧面或端面的位置参与限定出减振件的外侧面和内侧面，使得减振件在径向上的半剖面呈“冂”与“凵”的两个槽体顺次连接形状，该形状结构可以一体成型，或者分体制造再组合成型。

在一些实施例方案中，所述减振件自前向后包括顺次连接的第一橡胶垫、第二橡胶垫、第三橡胶垫、第四橡胶垫、第五橡胶垫，所述第一橡胶垫、第二橡胶垫、第三橡胶垫填充所述第一槽；同时，所述第三橡胶垫、第四橡胶垫、第五橡胶垫填充所述第二槽。本实施方案中，由于第一槽和第二槽紧挨形成一道连续的环状空间，所以实际上第三橡胶垫既填充第一槽的其中一部分，也同时填充第二槽的其中一部分。上面列举的五个橡胶垫，它们可以是分别相对独立，然后再一起组装到本减振装置中，也可以是依序选择适当的相邻的橡胶垫，然后先统一成型成一个主体，再最后与其他橡胶垫组成所述减振件，但只要在形体上能区分出橡胶垫各自所填充的不同空隙方位，亦应认定为该主体也包括了本发明所提供的相应的橡胶垫。

然后，本发明还提供了一种水听器，其包括水听器阵列以及如上面任一种实施例方案中所述的减振装置，以所述第二固定端或所述第一固定端作为悬臂梁连接端，相应地以所述第一固定端或第二固定端作为基座连接端，所述水听器阵列与所述悬臂梁连接端连接。

还有，本发明还提供了一种水下航行器，其包括水下航行器主体以及本发明所提供的水听器，所述水下航行器主体设有基座端，所述基座端与所述水听器中的基座连接端连接。

由于上面各种实施例方案中，均未直接限定所述第一连接座或者第二连接座中的其中一个，必须仅能作为水听器阵列的连接座，故工作实践中，是有可能水听器阵列连接在第一连接座上，然后相应地水下航行器主体的基座端与第二连接座连接，或者水听器阵列连接在第二连接座上，然后相应地水下航行器主体的基座端与第一连接座连接，具体看实际工作情况的要求来决定。在本实施例方案中，当选定了所述第二固定端或所述第一固定端作为悬臂梁连接端后，相应地就以所述第一固定端或第二固定端作为基座连接端，然后水听器阵列与悬臂梁连接端连接，水下航行器主体的基座端与基座连接端连接。

搭载了本减振装置的水下航行器，其振动和噪声经过减振装置的削减后，较难对水听器阵列造成干扰，极大提高了水听器监测精度，且减振装置又保留了自身的刚性，能够支撑悬臂梁载荷带来的弯矩影响，保证结构稳固。装有所述减振装置的水听器，亦具有所述减振装置带来的同样的技术效果，此处不再赘述。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；

图1是本发明所提供的减振装置径向剖视示意图，其隐藏了减振件；

图2是本发明所提供的减振装置径向剖视示意图，其在图1的基础上增加显示了减振件，且为了便于显示减振件的位置，对减振件的轮廓线作了加粗；

图3是所述减振件的整体剖视示意图；

图4是本发明水下航行器的整体结构安装示意图。

1、第一连接座，11、第一凸起，12、基座端连接件，13、堵板，2、减振件，21、第一槽，22、第二槽，211、第一橡胶垫，212、第二橡胶垫，213、第三橡胶垫，221、第四橡胶垫，222、第五橡胶垫，3、第二连接座，31、第二凸起，32、过渡连接件，33、悬臂梁端连接件，4、水听器阵列，5、水下航行器主体，6、弯头连接板。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图4，以本发明的减振装置安装在水下航行器的技术方案为例，下面举出若干实施例。

一种水下航行器，包括水下航行器主体5以及水听器，所述水下航行器主体5设有基座端，所述基座端与所述水听器中的基座连接端连接；而所述水听器包括水听器阵列4以及本发明的减振装置，所述水听器阵列与减振装置中的悬臂梁连接端连接。具体地，在本实施例中，水下航行器主体5设有弯头连接板6，减振装置包括第一连接座1和第二连接座3，所述第一连接座1与第二连接座3通过减振件2连接，第二连接座3中的后段为基座端连接件12，基座端连接件12的后端与所述弯头连接板6连接，第一连接座1的前段为悬臂梁端连接件33，悬臂梁端连接件33的前端接有所述水听器阵列4。基座端连接件12的前端封盖有堵板13，二者通过螺钉连接，悬臂梁端连接件33的后段设置有过渡连接件32，二者亦通过螺钉连接。而减振件2就填充在所述悬臂梁端连接件33、过渡连接件32组成的装配体与所述堵板13、基座端连接件12组成的装配体之间留出的环状空间中。当然，所述悬臂梁端连接件33、过渡连接件32、堵板13、基座端连接件12以及减振件2相应中心轴的位置应沿轴向洞穿形成安装孔，供水听器阵列4安装对接用。所述减振件2为减振材质，由于其隔绝了第一连接座1和第二连接座3的切向振动传递，故避免了水下航行器振动和噪声干扰通过刚性连接件传递到水听器中，提高了仪器的检测精度，另外整副结构又不乏刚性连接件，巧妙地保障了装置的承载能力。

在一些实施例中，所述第一连接座1与第二连接座3，相对于上述实施例里而进行反转的安装，即将第一连接座1与水听器阵列4相连接，第二连接座3与弯头连接板6连接。当然，如进行本实施例的选择，则整体结构的平衡度需要另外调节，但只要结构允许、重量调节得当、法兰盘安装位置足够，也可以按本实施例实施。

在一些实施例中，所述环状空间包括两处凹陷，一处是靠前方的凹陷，其凹陷方向的开口朝内，另一处是靠后方的凹陷，其凹陷的开口方向朝外，故与之相匹配的，所述减振件2便也形成了相应的第一槽21和第二槽22，第一连接座1与所述第一槽21对应的位置设置第一凸起11以嵌入第一槽21，第二连接座3与所述第二槽22对应的位置设置第二凸起31以嵌入第二槽22，所以此时第一连接座1、减振件2、第二连接座3在轴向上形成了顺次正反咬合的组合结构，无论是轴向还是径向都难以松脱，且第一连接座1与第二连接座3之间无刚性连接件，极大地削弱了振动干扰的传递。当然在另外的一些实施例中，也可能存在保留一些刚性连接件将所述两个连接座的某些位置连接的情况，但因为所述减振件2仍有发挥作用，所以也能达到减振、抗干扰的技术效果。所述顺次正反咬合的组合结构可以通过将部件分体设置再装配的方案而实现装拆。在一些实施例中，甚至可以将槽、凸起设置为多处，以保障咬合的紧密。

在一些实施例中，所述减振件2为橡胶垫。更具体地，可以沿轴线的前后方向划分出第一橡胶垫211、第二橡胶垫212、第三橡胶垫213、第四橡胶垫221、第五橡胶垫222，他们分别填充所述悬臂梁端连接件33的后端面与堵板13的前端面之间的夹缝、所述过渡连接件32内侧周面与堵板13的外侧周面之间的夹缝、所述堵板13的后端面与过渡连接件32后端向内收拢后形成的第二凸起31的前侧面的夹缝、所述第二凸起31内侧周面与基座端连接件12外侧周面之间的夹缝、所述过渡连接件32后端面与基座端连接件12后端向外伸展形成的第一固定端的前侧面之间的夹缝。这样划分是为了便于制造和装配，但在另外一些实施例中，所述的五件橡胶垫可以是按照连接顺序而选择相邻的两件或多件进行一体成型，所以此处所述的五件橡胶垫的划分，应理解为是形状概念上的划分，具体物件的数量区分则可以根据实际制造方案而调整。在另外一些实施例中，所述减振件2也可以设置为周向上分散的零件，而并非周向上完整连续的圆垫，只要有相应的安装位置，其亦可以发挥减振和填充作用。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种减振装置，其特征在于：包括：

第一连接座(1)，其具有中心轴线，在所述第一连接座(1)的一侧设有第一连接端，第一连接座(1)的另一侧设有第一固定端，所述第一连接端和第一固定端均处于所述中心轴线上；

第二连接座(3)，其与所述第一连接座(1)同轴，以所述第一连接端相对于所述第一固定端所处的方向为前方，所述第二连接座(3)的前部具有第二固定端，第二连接座(3)的后部具有第二连接端，所述第二连接端呈环状的结构，第二连接端整体环套于所述第一连接端的外侧并限定出环状空间；

减振件(2)，其为减振材质，且与所述第一连接座(1)同轴，所述减振件(2)位于所述环状空间中，所述第二连接端通过所述减振件(2)与所述第一连接端连接而不松脱；

安装孔，其与所述中心轴线同轴，自所述第二固定端起贯穿所述减振装置至所述第一固定端；

所述减振件(2)整体呈套筒状，具有朝着所述中心轴线的内方向以及背离所述中心轴线的外方向；所述减振件(2)设有至少一个自所述内方向往外方向凹陷的第一槽(21)，以及所述减振件(2)设有至少一个自所述外方向往内方向凹陷的第二槽(22)；所述第一连接座(1)设有嵌入所述第二槽(22)的第一凸起(11)，所述第二连接座(3)设有嵌入所述第一槽(21)的第二凸起(31)；

所述第一槽(21)和/或第二槽(22)呈环状；

所述第一凸起(11)和/或第二凸起(31)呈圆环形的法兰盘状；

沿所述中心轴线的方向，所述第一槽(21)相对地位于所述第二槽(22)的前方；

所述第一连接座(1)包括：

基座端连接件(12)，其包括呈筒状的第一主体，所述第一主体的后段设有向外伸展的环状结构从而形成所述第一固定端；堵板(13)，其位于所述基座端连接件(12)的前方，堵板(13)与所述第一主体连接，堵板(13)的外周缘尺寸大于所述第一主体的外周缘尺寸，使得所述堵板(13)的外周缘形成所述第一凸起(11)；

所述第二连接座(3)包括：

过渡连接件(32)，其包括呈筒状的第二主体，所述第二主体的后段设有向内收拢的环状结构从而形成所述第二凸起(31)；

悬臂梁端连接件(33)，其位于所述过渡连接件(32)的前方，所述悬臂梁端连接件(33)与所述第二主体的前端面连接，悬臂梁端连接件(33)朝前方向的一端作为所述第二固定端；

所述悬臂梁端连接件(33)的后端面、所述过渡连接件(32)的内侧面、所述第二凸起(31)的后端面参与限定所述减振件(2)的外侧面；所述第一凸起(11)的前端面和外侧面、所述基座端连接件(12)的外侧面参与限定所述减振件(2)的内侧面。

2.根据权利要求1所述的减振装置，其特征在于：所述减振件(2)自前向后包括顺次连接的第一橡胶垫(211)、第二橡胶垫(212)、第三橡胶垫(213)、第四橡胶垫(221)、第五橡胶垫(222)，所述第一橡胶垫(211)、第二橡胶垫(212)、第三橡胶垫(213)填充所述第一槽(21)；同时，所述第三橡胶垫(213)、第四橡胶垫(221)、第五橡胶垫(222)填充所述第二槽(22)。

3.一种水听器，其特征在于：其包括水听器阵列(4)以及如权利要求1至2任一项所述的减振装置，以所述第二固定端或所述第一固定端作为悬臂梁连接端，相应地以所述第一固定端或第二固定端作为基座连接端，所述水听器阵列与所述悬臂梁连接端连接。

4.一种水下航行器，其特征在于：其包括水下航行器主体(5)以及如权利要求3所述的水听器，所述水下航行器主体(5)设有基座端，所述基座端与所述水听器中的基座连接端连接。

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