CN113247225A - 一种水下航行器柔性推进系统及水下航行器 - Google Patents

Abstract

一种水下航行器柔性推进系统及水下航行器，涉及船舶推进系统领域。水下航行器柔性推进系统包括用隔振器固定于水下航行器内的推进电机、推进器、一端可旋转的贯穿出水下航行器并与推进器连接的尾轴、弹性联轴器、隔振推力轴承、纵向减振器、尾轴密封装置、尾轴保护弹性轴承及尾轴柔性支承轴承，隔振推力轴承的两端分别通过弹性联轴器和纵向减振器与推进电机输出轴和尾轴连接，尾轴密封装置、尾轴保护弹性轴承和尾轴柔性支承轴承依次套设于尾轴上并与水下航行器连接。水下航行器柔性推进系统及水下航行器可降低尾端支承的磨损速率并提高系统运行稳定性，提高推进系统运转时的静音性，提升水下航行器的声隐蔽性。

Description

一种水下航行器柔性推进系统及水下航行器

技术领域

本申请涉及船舶推进系统领域，具体而言，涉及一种水下航行器柔性推进系统及水下航行器。

背景技术

推进系统是水下航行器实现航行推动的关键系统，其用于产生航行推动力来推动水下航行器前进、转向与后退，此外推进系统还是水下航行器产生振动声辐射的重要振动源，其运转时的振动噪声水平对水下航行器的声振特性有重要影响。

传统的水下航行器推进系统一般采用多支点支承形式，各支承的刚度大且固定安装，导致推进系统的约束强和刚度大，自适应能力差，易因水下航行器潜深变化时产生运转不稳定现象，也容易诱发异常振动，且系统过约束会使各支承之间负荷容易因基础结构变形而相互影响，振动控制设计难度大，同时现有推进系统无全面协同应用的减隔振措施，系统固有频率易处于激励频率范围内导致振动较大，且各参振系统相互耦合易向船体结构传递并对外辐射噪声。

发明内容

本申请的目的在于提供一种水下航行器柔性推进系统及水下航行器，其可有效改善推进系统悬臂重载支承的边缘负荷效应，降低尾端支承的磨损速率，并提高系统运行稳定性，提高推进系统运转时的静音性，降低振动及减少振动向船体结构的传递，提升水下航行器的声隐蔽性。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种水下航行器柔性推进系统，包括通过隔振器固定于水下航行器内的推进电机、位于水下航行器外的推进器及一端可旋转的贯穿出水下航行器并与推进器连接的尾轴，还包括弹性联轴器、隔振推力轴承、纵向减振器、尾轴密封装置、尾轴保护弹性轴承及尾轴柔性支承轴承，隔振推力轴承的两端分别通过弹性联轴器和纵向减振器与推进电机输出轴和尾轴连接，尾轴密封装置、尾轴保护弹性轴承和尾轴柔性支承轴承依次套设于尾轴上并与水下航行器连接。

在一些可选的实施方案中，隔振推力轴承包括与水下航行器连接的隔振推力轴承壳体及可旋转地设于隔振推力轴承壳体内的双环推力轴，双环推力轴的两端分别与弹性联轴器和纵向减振器连接，双环推力轴上套设有径向关节轴承，径向关节轴承、双环推力轴和隔振推力轴承壳体内壁之间设有至少一个推力隔振组件，推力隔振组件包括套设于径向关节轴承上的套环、至少一个推力块及与推力块一一对应的推力块支承和推力隔振单元，套环的一端抵压另一套环或双环推力轴，另一端通过对应的推力隔振单元依次抵压推力块支承和推力块，推力块的另一端抵压双环推力轴。

在一些可选的实施方案中，推力块设有推力槽，推力槽内设有抵压推力块支承的推力块导销。

在一些可选的实施方案中，纵向减振器包括一端与隔振推力轴承连接的驱动端法兰、与驱动端法兰另一端连接的从动端内外弹性件连接座、一端与尾轴连接的从动端法兰、内壁与从动端法兰连接的外圈弹性组件固定座、两端分别与驱动端法兰和从动端内外弹性件连接座连接的内圈弹性支承件及外圈弹性组件，外圈弹性组件的两端分别与从动端内外弹性件连接座和外圈弹性组件固定座连接。

在一些可选的实施方案中，尾轴密封装置包括固定套设于尾轴上的动环底座及套设于尾轴上的动环、静环、静环底座和弹簧底座，动环与动环底座连接，静环底座和静环底座分别固定于水下航行器，静环与静环底座连接，动环和静环相互滑动抵压形成密封面，静环底座和弹簧底座之间通过沿尾轴周向间隔布置的多个弹簧连接。

在一些可选的实施方案中，尾轴保护弹性轴承包括套设于尾轴上的抗冲背衬及多个沿周向间隔布置地连接于抗冲背衬内壁的弹性抗冲缓震轴瓦，抗冲背衬与水下航行器连接。

在一些可选的实施方案中，尾轴柔性支承轴承包括套设于尾轴上的支承轴瓦、套设于支承轴瓦上的固定套及多个设于支承轴瓦和固定套之间的倾角柔性调整件，固定套与水下航行器连接连接，倾角柔性调整件被配置成可沿尾轴的径向收缩或膨胀。

本申请还提供了一种水下航行器，其包括上述的水下航行器柔性推进系统。

本申请的有益效果是：本实施例提供的水下航行器柔性推进系统包括通过隔振器固定于水下航行器内的推进电机、位于水下航行器外的推进器及一端可旋转的贯穿出水下航行器并与推进器连接的尾轴，还包括弹性联轴器、隔振推力轴承、纵向减振器、尾轴密封装置、尾轴保护弹性轴承及尾轴柔性支承轴承，隔振推力轴承的两端分别通过弹性联轴器和纵向减振器与推进电机输出轴和尾轴连接，尾轴密封装置、尾轴保护弹性轴承和尾轴柔性支承轴承依次套设于尾轴上并与水下航行器连接。本实施例还提供了一种包含上述水下航行器柔性推进系统的水下航行器。本实施例提供的水下航行器柔性推进系统及水下航行器可有效改善推进系统悬臂重载支承的边缘负荷效应，降低尾端支承的磨损速率，并提高系统运行稳定性，提高推进系统运转时的静音性，降低振动及减少振动向船体结构的传递，提升水下航行器的声隐蔽性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的具有水下航行器柔性推进系统的水下航行器的剖视结构示意图；

图2为本申请实施例提供的水下航行器中水下航行器柔性推进系统的系统原理示意图；

图3为本申请实施例提供的水下航行器中水下航行器柔性推进系统的大跨距低约束支承原理示意图；

图4为本申请实施例提供的具有水下航行器柔性推进系统中推进电机、弹性联轴器和隔振推力轴承连接的结构示意图；

图5为本申请实施例为本申请实施例提供的具有水下航行器柔性推进系统中隔振推力轴承的局部结构剖视图；

图6为本申请实施例为本申请实施例提供的具有水下航行器柔性推进系统中纵向减振器的局部结构剖视图；

图7为本申请实施例为本申请实施例提供的具有水下航行器柔性推进系统中尾轴密封装置的局部结构剖视图；

图8为本申请实施例为本申请实施例提供的具有水下航行器柔性推进系统中尾轴保护弹性轴承的剖视图；

图9为本申请实施例为本申请实施例提供的具有水下航行器柔性推进系统中尾轴柔性支承轴承的剖视图。

图中：100、水下航行器；101、密封腔；110、推进电机；120、隔振器；130、推进器；140、尾轴；150、弹性联轴器；160、隔振推力轴承；161、隔振推力轴承壳体；162、双环推力轴；163、径向关节轴承；164、套环；165、推力块；166、推力块支承；167、推力隔振单元；168、推力槽；169、推力块导销；170、纵向减振器；171、驱动端法兰；172、从动端法兰；173、外圈弹性组件固定座；174、外圈弹性组件；175、内圈弹性支承件；176、从动端内外弹性件连接座；177、内圈弹性支承件固定座；180、尾轴密封装置；181、动环底座；182、动环；183、静环；184、静环底座；185、弹簧底座；186、弹簧；190、尾轴保护弹性轴承；191、抗冲背衬；192、弹性抗冲缓震轴瓦；200、尾轴柔性支承轴承；201、支承轴瓦；202、固定套；203、倾角柔性调整件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合实施例对本申请的水下航行器柔性推进系统及水下航行器的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，本申请实施例提供一种水下航行器，其包括水下航行器100和水下航行器柔性推进系统，水下航行器柔性推进系统包括通过隔振器120固定于水下航行器100内推进电机基座上的推进电机110、位于水下航行器100外的推进器130及尾轴140，水下航行器柔性推进系统还包括设于水下航行器100内的弹性联轴器150、隔振推力轴承160、纵向减振器170、尾轴密封装置180、尾轴保护弹性轴承190及尾轴柔性支承轴承200，隔振推力轴承160的一端通过弹性联轴器150与推进电机110输出轴连接，另一端通过纵向减振器170与尾轴140连接，弹性联轴器150的径向刚度小于隔振器120的垂向刚度，弹性联轴器150的径向位移补偿能力大于隔振器120的径向变形位移值，尾轴密封装置180、尾轴保护弹性轴承190和尾轴柔性支承轴承200依次套设于尾轴140上并分别与水下航行器100连接，尾轴密封装置180和水下航行器100内壁之间围合形成密封腔101，尾轴140远离纵向减振器170的一端可旋转地穿过密封腔101后伸出至水下航行器100外部连接推进器130，尾轴保护弹性轴承190和尾轴柔性支承轴承200均位于密封腔101内。

其中，如图5所示，隔振推力轴承160包括与水下航行器100连接的隔振推力轴承壳体161及可旋转地设于隔振推力轴承壳体161内的双环推力轴162，双环推力轴162的两端分别与弹性联轴器150和纵向减振器170连接，双环推力轴162上套设有径向关节轴承163，径向关节轴承163、双环推力轴162和隔振推力轴承壳体161内壁之间设有二个推力隔振组件，每个推力隔振组件包括套设于径向关节轴承163上的套环164、十二个推力块165及与推力块165一一对应的推力块支承166和推力隔振单元167，每个套环164的一端抵压另一推力隔振组件中的套环164，每个套环164的另一端通过对应的十二个推力隔振单元167依次抵压对应的十二个推力块支承166和十二个推力块165，每个推力隔振组件的十二个推力块165的另一端分别抵压双环推力轴162的一端，每个推力块165均设有推力槽168，推力槽168内设有抵压对应推力块支承166的推力块导销169。

如图6所示，纵向减振器170包括驱动端法兰171、从动端内外弹性件连接座176、一端与尾轴140连接的从动端法兰172、内壁与从动端法兰172连接的外圈弹性组件固定座173、两端分别与驱动端法兰171和内圈弹性支承件固定座177连接的内圈弹性支承件175及外圈弹性组件174，内圈弹性支承件固定座177固定于从动端内外弹性件连接座176朝向驱动端法兰171的一端端面，驱动端法兰171的一端贯穿至隔振推力轴承壳体161内与双环推力轴162连接，从动端内外弹性件连接座176与驱动端法兰171另一端连接，外圈弹性组件174的两端分别与从动端内外弹性件连接座176和外圈弹性组件固定座173连接，外圈弹性组件174包括十二个沿驱动端法兰171周向间隔布置的外圈弹簧。

如图7所示，尾轴密封装置180包括通过螺栓固定套设于尾轴140上的动环底座181及套设于尾轴140上的动环182、静环183、静环底座184和弹簧底座185，动环182与动环底座181固定连接，静环底座184和弹簧底座185分别固定于水下航行器100内壁，静环183与静环底座184固定连接，动环182和静环183相互滑动抵压形成密封面，静环底座184和弹簧底座185之间通过沿尾轴140周向间隔布置的十二个弹簧186连接，弹簧186为低刚度弹簧。

如图8所示，尾轴保护弹性轴承190包括套设于尾轴140上的环形的抗冲背衬191及四个沿尾轴140周向间隔布置地连接于抗冲背衬191内壁的弹性抗冲缓震轴瓦192，抗冲背衬191与水下航行器100固定连接。

如图9所示，尾轴柔性支承轴承200包括套设于尾轴140上的支承轴瓦201、套设于支承轴瓦201上的固定套202及二十四个沿尾轴140周向间隔布置地设于支承轴瓦201和固定套202之间的倾角柔性调整件203，固定套202与水下航行器100连接连接，倾角柔性调整件203被配置成可沿尾轴140的径向收缩或膨胀。

本实施例提供的水下航行器100包括固定于水下航行器100内的推进电机110、位于水下航行器100外的推进器130、尾轴140及设于水下航行器100内的弹性联轴器150、隔振推力轴承160、纵向减振器170、尾轴密封装置180、尾轴保护弹性轴承190和尾轴柔性支承轴承200连接形成的柔性推进系统，其中推进电机110通过隔振器120弹性安装于水下航行器100内的推进电机基座上，以实现对推进电机110本体振动的隔离和衰减，同时推进电机110的输出轴通过弹性联轴器150与后传动装置实现弹性连接来实现振动解耦，后传动装置包括与弹性联轴器150连接的隔振推力轴承160及两端分别与隔振推力轴承160和尾轴140连接的纵向减振器170，利用纵向减振器170进行系统调频来降低系统的纵向固有频率，并隔离推进器130与尾轴140的振动向隔振推力轴承160传递，同时通过隔振推力轴承160和纵向减振器170的配合实现系统纵向固有频率的进一步降低，同时进一步隔离并衰减推进器130、尾轴140和隔振推力轴承160的振动向水下航行器100的传递，使用尾轴密封装置180对尾轴140穿过水下航行器100伸出外部处实现动态密封，满足水下航行器100的潜深与航速变化的使用条件，使用隔振推力轴承160及尾轴柔性支承轴承200对尾轴140进行两支点弹性支承，具有系统约束少、各弹性支承为静定系统负荷固定不会发生变化和相互影响的优点，两支点支承系统仅形成单个大跨距La优于传统的三支点(形成两跨距，跨距为Lb、Lc)或多支点系统，由于传动轴段的变形自由度大，故用于支承推进器130重量的尾部支承与后传动装置的首部支承，均采用柔性支承方式，分别为尾轴柔性支承轴承200与隔振推力轴承160内部集成的径向关节轴承163，由于跨距增大，在冲击条件下可能会导致尾轴140出现变形过大、失稳或永久变形等问题，故在尾轴140穿过水下航行器100伸出外部的部位设置尾轴保护弹性轴承190对尾轴140进行抗冲击防护，避免尾轴140受损。

其中，推进电机110通过隔振器120安装于推进电机基座，隔振器120除支承推进电机110重量外，还通过刚度失配调整推进电机110安装频率，并隔离衰减推进电机110振动向水下航行器100的传递，隔振器120采用低刚度橡胶式隔振器或气囊式隔振器。推进电机110输出轴与轴系的隔振推力轴承160之间通过弹性联轴器150进行连接，弹性联轴器150的径向刚度值远小于隔振器120垂向刚度，弹性联轴器150的径向位移值大于隔振器120径向动态位移变化量，实现推进电机110子系统与轴系子系统的振动解耦。

隔振推力轴承160固定连接于水下航行器100，其用于将推进器130发出的推力经尾轴140与纵向减振器170后传递给水下航行器100从而推动水下航行器100航行，隔振推力轴承160主要由与水下航行器100连接的隔振推力轴承壳体161、可旋转地设于隔振推力轴承壳体161内的双环推力轴162、套设于双环推力轴162上的径向关节轴承163、设于径向关节轴承163、双环推力轴162和隔振推力轴承壳体161内壁之间的二个推力隔振组件组成，每个推力隔振组件包括套设于径向关节轴承163上的套环164、十二个推力块165及与推力块165一一对应的推力块支承166和推力隔振单元167；双环推力轴162的首端法兰与弹性联轴器150的从动端法兰联接，双环推力轴162的尾端法兰与纵向减振器170的驱动端法兰联接，双环推力轴162由位于其两端的两个推力盘之间套设的径向关节轴承163进行支承，当柔性推进系统运转时，隔振推力轴承160通过双环推力轴162将推进电机110输出的扭矩向被驱动部分传递；同时推进器130产生的推力经尾轴140与纵向减振器170传递后，通过“双环推力轴162、推力块165、推力块导销169、推力块支承166、推力隔振单元167、套环164、隔振推力轴承壳体161”的路径传递给水下航行器100，从而实现推进器130推力向水下航行器100的传递。通过在推力传递路径上设置推力隔振单元167能够在传递推力的同时与纵向减振器170一起发挥作用，进一步降低推进系统纵向刚度，调节系统固有频率，同时进一步对推进器130和尾轴140产生的纵向振动进行隔离与衰减，通过刚度设计可对推进系统低频段振动进行有效隔离与衰减。此外，由于推进系统采用两支承支承方式，轴系跨距大，传动轴段变形自由度大，故隔振推力轴承160内部集成径向关节轴承163实现柔性支承，可动态调整径向关节轴承163与双环推力轴162的接触状态，适应双环推力轴162的倾角变化，提高隔振推力轴承160运转的平稳性。

纵向减振器170包括驱动端法兰171、从动端内外弹性件连接座176、一端与尾轴140连接的从动端法兰172、内壁与从动端法兰172连接的外圈弹性组件固定座173、外圈弹性组件174及两端分别与驱动端法兰171和从动端内外弹性件连接座176连接的内圈弹性支承件175，驱动端法兰171的一端贯穿至隔振推力轴承壳体161内与双环推力轴162连接，从动端内外弹性件连接座176与驱动端法兰171另一端连接，外圈弹性组件174的两端分别与从动端内外弹性件连接座176和外圈弹性组件固定座173连接，外圈弹性组件174包括十二个沿驱动端法兰171周向间隔布置的外圈弹簧。柔性推进系统运转过程中，驱动端带动隔振推力轴承160的双环推力轴162旋转，再通过“驱动端法兰171、外圈弹性组件固定座173、外圈弹性组件174、从动端内外弹性件连接座176、从动端法兰172”的路径，将推进电机110输出的扭矩从驱动端向从动端传递；同时再通过“从动端法兰172、从动端内外弹性件连接座176、外圈弹性组件174、外圈弹性组件固定座173、驱动端法兰171”与“从动端法兰172、从动端内外弹性件连接座176、内圈弹性支承件175、驱动端法兰171”两条路径，将推进器130旋转产生的推力经尾轴140后向隔振推力轴承160传递，再经隔振推力轴承160传递给水下航行器100实现水下航行器的航行推进。当推进器130推力较小时，由外圈弹性组件174进行推力传递；当推进器130处于大推力工作范围时，内圈弹性支承件175产生轴向压缩是推力传递的主要部件。由于在柔性推进系统中嵌入了纵向减振器170使轴系纵向刚度显著降低，通过对纵向减振器170的外圈弹性组件174进行刚度设计，可实现推进系统纵向固有频率与推进器130桨叶频率与激励频率的错开，避免产生系统共振。此外，外圈弹性组件174在传递推力的同时对推进器130旋转产生的非定常激励力进行一定程度的隔离与衰减，显著降低推进器130脉动激励力诱发的系统及船体结构振动，提高水下航行器的声隐蔽性。

尾轴密封装置180采用机械式密封安装于尾轴140穿过水下航行器100处，用于对尾轴140穿过水下航行器100结构部位的动态旋转密封。大尾轴密封装置180包括通过螺栓固定套设于尾轴140上随其旋转的动环底座181及套设于尾轴140上的动环182、静环183、静环底座184和弹簧底座185，动环182与动环底座181固定连接随其旋转，静环底座184和弹簧底座185分别固定于水下航行器100内壁保持静止不动，静环183与静环底座184固定连接保持静止，动环182和静环183相互滑动抵压形成密封面，静环底座184和弹簧底座185之间通过沿尾轴140周向间隔布置的十二个弹簧186连接，用于推动静环底座184连接的静环183以一定压力压紧于动环182，尾轴140旋转时，动环182与静环183接触面保持滑动抵压形成密封面实现对舷外海水的密封。低刚度的个弹簧186除起压紧静环183作用外还能够提供一定的轴向变形能力，用于对尾轴140轴向窜动的补偿。

由于推进器130的悬臂重载作用，尾轴140与尾轴支承轴承之间的相对转角较大，尾轴140与尾轴支承轴承之间会产生显著的边缘负荷效应，尾轴支承轴承的受力极不均匀，易导致柔性推进系统运转不稳定，并诱发异常振动噪声，加速尾轴支承轴承磨损，并进一步加剧上述不利影响。因此在尾轴140和水下航行器100之间布置尾轴柔性支承轴承200，尾轴柔性支承轴承200能够根据尾轴140的变形状态动态调整与尾轴140的接触状态，增大两者的接触面积，减少尾轴140与支承轴承的相对倾角，降低支承轴承受力不均匀度，边缘负荷效应得到显著改善，提高推进轴系运转的平稳性，显著降低甚至消除异常振动噪声的产生，同时改善支承轴承的润滑条件，降低磨损速率，提高使用寿命。尾轴柔性支承轴承200主要由套设于尾轴140上的支承轴瓦201、套设于支承轴瓦201上的固定套202及二十四个沿尾轴140周向间隔布置地设于支承轴瓦201和固定套202之间的倾角柔性调整件203组成，固定套202与水下航行器100连接并固定，实现尾轴柔性支承轴承200在水下航行器上的安装与固定；尾轴140穿过尾轴柔性支承轴承200后落座在支承轴瓦201上，柔性推进系统运转时支承轴瓦201与尾轴140直接接触，承受旋转摩擦作用；倾角柔性调整件203位于支承轴瓦201与固定套202之间，起动态调整支承轴瓦201倾斜角的作用以适应尾轴140的转角变化，使尾轴柔性支承轴承200具备柔性可调能力。

尾轴保护弹性轴承190主要由弹性抗冲缓震轴瓦192与高模量的抗冲背衬191组成，弹性抗冲缓震轴瓦192采用弹性合成改性橡胶材料(如丁腈橡胶、氟橡胶或三元乙丙橡胶)与扇形剖面条形结构通过硫化工艺成型；高模量的抗冲背衬191采用硬质聚合物基复合材料或超高分子量聚乙烯基工程塑料具有优异的耐海水腐蚀性能、极低的吸水率与良好的尺寸稳定性，以保证尾轴保护弹性轴承190的安装便利性以及长期服役使用的可靠性；通过化学粘结技术或化学反应技术，将弹性抗冲缓震轴瓦192与高模量抗冲背衬191紧密粘结形成一体，尾轴保护弹性轴承190安装在尾轴140穿过水下航行器100处，尾轴140从尾轴保护弹性轴承190中穿过，两者之间预留一定的间隙。初始安装时，可通过调整尾轴保护弹性轴承190的安装标高或应用斜轴承安装等方法补偿尾轴140因大跨距产生的下垂量，以保证尾轴140与尾轴保护弹性轴承190运转间隙均匀；柔性推进系统正常运转时，尾轴140与尾轴保护弹性轴承190之间不接触；当水下航行器在倾斜、摇摆以及冲击等极端情况下，尾轴140产生更大的挠曲变形时，尾轴140与尾轴保护弹性轴承190的弹性抗冲缓震轴瓦192直接接触，承受尾轴140的冲击载荷，对尾轴140进行限位，防止尾轴140变形幅度过大产生不可逆变形，并通过粘弹性材料的弹性变形以及材料的内摩擦阻尼等作用吸收并耗散部分冲击能量，尾轴保护弹性轴承190的高模量的抗冲背衬191材料硬度大，模量高，成型后结构厚度大于弹性抗冲缓震轴瓦192起稳固支承表层的弹性抗冲缓震轴瓦192，提高尾轴保护弹性轴承190的最大许用冲击载荷，在高冲击加速度条件下发挥抗冲防护作用保护尾轴140，使柔性推进系统能正常可靠工作。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (8)

1.一种水下航行器柔性推进系统，包括通过隔振器固定于水下航行器内的推进电机、位于所述水下航行器外的推进器及一端可旋转的贯穿出所述水下航行器并与所述推进器连接的尾轴，其特征在于，还包括弹性联轴器、隔振推力轴承、纵向减振器、尾轴密封装置、尾轴保护弹性轴承及尾轴柔性支承轴承，所述隔振推力轴承的两端分别通过所述弹性联轴器和所述纵向减振器与所述推进电机输出轴和所述尾轴连接，所述尾轴密封装置、所述尾轴保护弹性轴承和所述尾轴柔性支承轴承依次套设于所述尾轴上并与所述水下航行器连接。

2.根据权利要求1所述的水下航行器柔性推进系统，其特征在于，所述隔振推力轴承包括与所述水下航行器连接的隔振推力轴承壳体及可旋转地设于所述隔振推力轴承壳体内的双环推力轴，所述双环推力轴的两端分别与所述弹性联轴器和所述纵向减振器连接，所述双环推力轴上套设有径向关节轴承，所述径向关节轴承、所述双环推力轴和所述隔振推力轴承壳体内壁之间设有至少一个推力隔振组件，所述推力隔振组件包括套设于所述径向关节轴承上的套环、至少一个推力块及与所述推力块一一对应的推力块支承和推力隔振单元，所述套环的一端抵压另一所述套环或所述双环推力轴，另一端通过对应的所述推力隔振单元依次抵压所述推力块支承和所述推力块，所述推力块的另一端抵压所述双环推力轴。

3.根据权利要求1所述的水下航行器柔性推进系统，其特征在于，所述推力块设有推力槽，所述推力槽内设有抵压所述推力块支承的推力块导销。

4.根据权利要求1所述的水下航行器柔性推进系统，其特征在于，所述纵向减振器包括一端与所述隔振推力轴承连接的驱动端法兰、与所述驱动端法兰另一端连接的从动端内外弹性件连接座、一端与所述尾轴连接的从动端法兰、内壁与所述从动端法兰连接的外圈弹性组件固定座、两端分别与所述驱动端法兰和所述从动端内外弹性件连接座连接的内圈弹性支承件及外圈弹性组件，所述外圈弹性组件的两端分别与所述从动端内外弹性件连接座和外圈弹性组件固定座连接。

5.根据权利要求1所述的水下航行器柔性推进系统，其特征在于，所述尾轴密封装置包括固定套设于所述尾轴上的动环底座及套设于所述尾轴上的动环、静环、静环底座和弹簧底座，所述动环与所述动环底座连接，所述静环底座和所述静环底座分别固定于所述水下航行器，所述静环与所述静环底座连接，所述动环和所述静环相互滑动抵压形成密封面，所述静环底座和所述弹簧底座之间通过沿所述尾轴周向间隔布置的多个弹簧连接。

6.根据权利要求1所述的水下航行器柔性推进系统，其特征在于，所述尾轴保护弹性轴承包括套设于所述尾轴上的抗冲背衬及多个沿周向间隔布置地连接于所述抗冲背衬内壁的弹性抗冲缓震轴瓦，所述抗冲背衬与所述水下航行器连接。

7.根据权利要求1所述的水下航行器柔性推进系统，其特征在于，所述尾轴柔性支承轴承包括套设于所述尾轴上的支承轴瓦、套设于所述支承轴瓦上的固定套及多个设于所述支承轴瓦和所述固定套之间的倾角柔性调整件，所述固定套与所述水下航行器连接连接，所述倾角柔性调整件被配置成可沿所述尾轴的径向收缩或膨胀。

8.一种水下航行器，其特征在于，其包括如权利要求1至7中任一项所述的水下航行器柔性推进系统。

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