CN113968335A - 推力轴承装置及具有其的船舶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种推力轴承装置及具有其的船舶。推力轴承装置用于船舶，推力轴承装置包括推力轴承主体和减振机架；推力轴承主体包括壳体和穿设在壳体上的推力轴，推力轴用于连接至船舶的螺旋桨；减振机架包括第一机架、第二机架，以及减振部件，第一机架连接至壳体，第二机架用于连接船舶，第一机架和第二机架间隔开，减振部件填充在第一机架和第二机架之间的间隔内。根据本发明的推力轴承装置，减振机架上设置有减振部件，当船舶的轴系将振动通过推力轴和壳体，传递至第一机架时，由于减振部件隔离第一机架和第二机架，因此减振部件可以有效衰减振动，进而减小传递至船舶的基座的振动，进而可以有效减小船舶的噪声。

Description

推力轴承装置及具有其的船舶

技术领域

本发明涉及船舶领域，具体而言涉及推力轴承装置及具有其的船舶。

背景技术

现有的船舶动力系统通过船舶主机产生扭矩与转速，然后经过轴系设备将扭矩与转速传递给尾轴螺旋桨，以驱动螺旋桨转动。螺旋桨的转动产生的推力通过轴系传递给船用推力轴承装置的推力轴，然后传递至船体基座，以推动船体运动。由于螺旋桨在流场内旋转会产生各项脉动力，进而引起上述轴系振动。该振动通过推力轴承装置传递至船体，进而增大船舶的振动噪音。

为此，本发明提供的推力轴承装置及具有其的船舶，用以至少部分地解决上述的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明提供了一种推力轴承装置，推力轴承装置用于船舶，推力轴承装置包括：推力轴承主体，推力轴承主体包括壳体和穿设在壳体上的推力轴，推力轴用于连接至船舶的螺旋桨；减振机架，减振机架包括第一机架、第二机架，以及减振部件，第一机架连接至壳体，第二机架用于连接船舶，第一机架和第二机架间隔开，减振部件填充在第一机架和第二机架之间的间隔内。

根据本发明的推力轴承装置，减振机架上设置有减振部件，当船舶的轴系将振动通过推力轴和壳体，传递至第一机架时，由于减振部件隔离第一机架和第二机架，因此减振部件可以有效衰减振动，进而减小传递至船舶的基座的振动，进而可以有效减小船舶的噪声。

可选地，间隔包括在推力轴的轴线方向上位于第一机架的两侧的第一间隔，减振部件包括位于第一间隔内的第一减振部件。

可选地，间隔包括在推力轴的与推力轴承主体的高度方向平行的第一径向方向上位于第一机架的侧方的第二间隔，减振部件包括位于第二间隔内的第二减振部件。

可选地，间隔包括在推力轴的与推力轴承主体的高度方向垂直的第二径向方向上位于第一机架的侧方的第三间隔，减振部件包括位于第三间隔内的第三减振部件。

可选地，减振部件的材料为高分子聚合物。

可选地，壳体设置有安装面，安装面与推力轴的与推力轴承主体的高度方向平行的第一径向方向垂直，安装面用于连接第一机架，在第一径向方向上，安装面不高于推力轴的轴心。

可选地，壳体设置有安装机脚，安装机脚的下表面构造为安装面，在第一径向方向上，推力轴的轴心和安装机脚的上表面平齐。

可选地，第一机架和第二机架中的一个设置有通孔，第一机架和第二机架中的另一个设置有螺纹孔，推力轴承装置还包括螺栓，螺栓穿出通孔后连接至螺纹孔，减振部件还包括填充在通孔的内表面和螺栓之间的间隙的第四减振部件。

可选地，推力轴承主体还包括承推盘和至少两个圆周设置的可倾瓦推力块，承推盘和可倾瓦推力块均位于壳体内，承推盘和可倾瓦推力块构成的圆周结构均套设在推力轴的外周，在推力轴的轴线方向上，承推盘的一端贴合壳体，承推盘的另一端连接可倾瓦推力块，可倾瓦推力块的远离承推盘的一端贴合推力轴的部分。

本发明还提供了一种船舶，船舶包括前述的推力轴承装置。

根据本发明的船舶，船舶包括前述的推力轴承装置，减振机架上设置有减振部件，当船舶的轴系将振动通过推力轴和壳体，传递至第一机架时，由于减振部件隔离第一机架和第二机架，因此减振部件可以有效衰减振动，进而减小传递至船舶的基座的振动，进而可以有效减小船舶的噪声。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1为根据本发明的一个优选实施方式的推力轴承装置的正视图；

图2为图1的右侧视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1的减振机架的正视图；

图5为图4的减振机架的俯视图；

图6为图4的A-A处剖视示意图；以及

图7为图5的B-B处剖视示意图。

附图标记说明

110： 推力轴承主体 111： 壳体

112： 上壳体 113： 下壳体

114： 推力轴 115： 径向滑动轴承

116： 承推盘 117： 可倾瓦推力块

118： 密封盖组件 119： 透气帽

120： 减振机架 121： 第一机架

122： 第二机架 123： 减振部件

124： 第一减振部件 125： 第二减振部件

126： 第三减振部件 127： 第四减振部件

130： 安装面 131： 底板

132： 顶板 133： 竖板

134： 第一凸起 135： 第二凸起

136： 第一螺栓 137： 第二螺栓

138： 第三螺栓 139： 安装机脚

140： 销钉

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。

本发明提供了一种推力轴承装置。如图1至图3所示，推力轴承装置包括推力轴承主体110和减振机架120。推力轴承主体110通过减振机架120连接至船舶的基座。推力轴承主体110的推力轴114用于连接船舶的螺旋桨，以承载螺旋桨对船舶的推力。

如图1、图4至图7所示，减振机架120包括第一机架121、第二机架122与减振部件123。第一机架121用于连接后文的下壳体113。第二机架122用于连接至船舶的基座。第一机架121和第二机架122间隔开。减振部件123可以是高分子聚合物制成，例如由PUR(Polyurethane聚氨酯)阻尼材料制成。减振部件123可以填充在第一机架121和第二机架122之间的间隔内。这样，减振部件123可以衰减由第一机架121传递至船舶的基座的振动。

优选地，如图4和图7所示，第二机架122包括底板131、两个顶板132，以及两个竖板133。底板131上设置有多个安装通孔。底板131通过安装通孔和安装螺栓连接至船舶的基座。两个顶板132在推力轴114的轴线方向(D1方向，也就是图3和图4的左右方向)上间隔设置。两个竖板133在推力轴114的轴线方向上间隔设置。顶板132和底板131在推力轴114的第一径向方向(D2方向，也就是图2和图4的上下方向，推力轴114的第一径向方向和推力轴承主体110的高度方向大致平行)上间隔设置。在推力轴114的第一径向方向上，竖板133的顶端连接顶板132，竖板133的底端连接底板131。

优选地，第一机架121由调制钢材料制成。第二机架122由低碳结构钢焊接而成。

如图4和图7所示，第一机架121设置在第二机架122的两个竖板133之间。第一机架121的在推力轴114的轴线方向的一端位于底板131和一个顶板132之间。第一机架121的在推力轴114的轴线方向的另一端位于底板131和另一个顶板132之间。由此，可以增加第二机架122的结构强度，避免第二机架122变形。

如图4和图7所示，在推力轴114的轴线方向上，两个竖板133和第一机架121之间均存在第一间隔。在推力轴114的第一径向方向上，顶板132和第一机架121之间均存在第二间隔，第一机架121和底板131之间也存在第二间隔。

如图6所示，在推力轴114的第一径向方向上，第一机架121的下端的大致中间位置设置有向下延伸的第一凸起134。底板131上设置有向上延伸的两个第二凸起135。两个第二凸起135在推力轴114的第二径向方向(D3方向，也就是图3的上下方向，推力轴114的第二径向方向和推力轴承主体110的高度方向大致垂直)上间隔设置，以限制限位凹槽。第一凸起134和限位凹槽之间对应设置。第一凸起134伸入限位凹槽内。在推力轴114的第二径向方向上，第一凸起134和限位凹槽之间存在第三间隔。在推力轴114的第一径向方向上，第一凸起134的底面和底板131之间存在第二间隔。

如图6所示，第一机架121的第一凸起134上设置有轴线沿推力轴114的第二径向方向延伸的第一通孔。第二机架122的一个第二凸起135上设置有轴线沿推力轴114的第二径向方向延伸的第二通孔。第二机架122的另一个第二凸起135上设置有轴线沿推力轴114的第二径向方向延伸的第一螺纹孔。第一螺纹孔、第一通孔，以及第二通孔对应设置。推力轴承装置还包括第一螺栓136，第一螺栓136依次穿过第二通孔和第一通孔后螺纹连接第一螺纹孔，以将第一机架121连接至第二机架122，避免第一机架121和第二机架122之间的相对位置变化。第一凸起134、第二凸起135，以及第一螺栓136的设置方式，可以增加第二机架122在推力轴114的第一径向方向上的下端的强度，以及可以有效防止第一凸起134变形。

如图7所示，第一机架121的在推力轴114的轴线方向上的两端均设置有第三通孔。第三通孔的轴线沿推力轴114的第一径向方向延伸。顶板132上设置有轴线沿推力轴114的第一径向方向延伸的第四通孔。底板131上设置有轴线沿推力轴114的轴线方向延伸的第二螺纹孔。第三通孔、第四通孔，以及第二螺纹孔对应设置。推力轴承装置还包括第二螺栓137，第二螺栓137依次穿过第四通孔和第三通孔后螺纹连接第二螺纹孔，以将第一机架121连接至第二机架122，避免第一机架121和第二机架122之间的相对位置变化。

需要说明的是，第一间隔、第二间隔、第三间隔与第四间隔之间的尺寸可以相同，也可以不同。不同位置的第一间隔的尺寸可以相同，也可以不同。不同位置的第二间隔的尺寸可以相同，也可以不同。不同位置的第三间隔的尺寸可以相同，也可以不同。不同位置的第四间隔的尺寸可以相同，也可以不同。

如图4至图7所示，第一机架121和第二机架122之间的间隔包括上述第一间隔、第二间隔、第三间隔，以及第四间隔。减振部件123包括填充在第一间隔内的第一减振部件124、填充在第二间隔内的第二减振部件125、填充在第三间隔内的第三减振部件126，以及填充在第四间隔内的第四减振部件127。

请参考图6和图7，第一减振部件124可以在推力轴114的轴线方向上隔离第一机架121和第二机架122，以衰减第一机架121的在推力轴114的轴线方向上的振动。第二减振部件125在推力轴114的第一径向方向上隔离第一机架121和第二机架122，以衰减第一机架121的在推力轴114的第一径向方向上的振动。第三减振部件126在推力轴114的第二径向方向上隔离第一机架121和第二机架122，以衰减第一机架121的在推力轴114的第二径向方向上的振动。第四减振部件127在推力轴114的第一径向方向和轴线方向上隔离第一机架121和第一螺栓136，以衰减第一机架121的在推力轴114的第一径向方向和轴线方向上的振动，减小传递至第一螺栓136的振动。第四减振部件127在推力轴114的轴线方向和第二径向方向上隔离第一机架121和第二螺栓137，以衰减第一机架121在推力轴114的轴线方向和第二径向方向上的振动，减小传递至第二螺栓137的振动。

优选地，减振机架120的外表面设置有防腐蚀层，例如可以喷涂防护涂料，以增加减振机架120的防腐性能。

如图1至图3所示，推力轴承主体110包括壳体111和推力轴114。壳体111包括上壳体112和下壳体113。在推力轴114的第一径向方向上，上壳体112位于下壳体113的上方，并连接下壳体113。推力轴114延伸穿过上壳体112和下壳体113构成的壳体111。推力轴114的伸出壳体111的部分可以通过轴系连接至船舶的螺旋桨。

如图2和图3所示，下壳体113的上端的在推力轴114的第二径向方向上的两端设置有水平向外延伸的安装机脚139。安装机脚139的下表面构造为和推力轴114的第一径向方向垂直的安装面130。

推力轴承装置包括两个减振机架120。在推力轴114的第二径向方向上，一个减振机架120位于推力轴114的一侧，另一个减振机架120位于推力轴114的另一侧。使安装机脚139搭接在第一机架121上，以使安装面130贴合第一机架121的上表面，即可通过减振机架120支撑推力轴承主体110。由此，两个减振机架120使壳体111的受力平衡，并且推力轴承主体110的安装方便，便于维护。

优选地，如图1和图2所示，在推力轴114的第一径向方向上，安装面130位于推力轴114的轴心的下方。进一步优选地，在推力轴114的第一径向方向上，推力轴114的轴心和安装机脚139的上表面大致平齐。

优选地，在推力轴114的第一径向方向上，安装面130和推力轴114的轴心之间的距离D小于或等于200mm。由此，安装面130靠近推力轴114的轴心，减小推力轴承主体110和减振机架120承受的力矩，同时减小推力轴承装置的高度，推力轴承装置尺寸结构紧凑。

如图3所示，下壳体113的安装机脚139上设置有轴线沿推力轴114的第一径向方向延伸的第五通孔和第六通孔。第五通孔和第六通孔沿推力轴114的轴线方向间隔设置。第一机架121的上端设置有轴线沿推力轴114的第一径向方向延伸的第三螺纹孔和第七通孔。第五通孔和第三螺纹孔对应设置。第六通孔和第七通孔对应设置。推力轴承装置还包括第三螺栓138和销钉140。第三螺栓138穿出第五通孔后和第三螺纹孔螺纹连接。销钉140穿设于第六通孔和第七通孔。由此，通过第三螺栓138将下壳体113固定连接至第一机架121，通过销钉140，使下壳体113和第一机架121的连接牢固。

优选地，如图3所示，在推力轴114的轴线方向上，下壳体113的安装机脚139搭接在第一机架121的大致中间位置。由此，减振机架120可以牢固的支撑推力轴承主体110。

如图1所示，推力轴承主体110还包括径向滑动轴承115、承推盘116与至少两个可倾瓦推力块117。径向滑动轴承115、承推盘116与可倾瓦推力块117均位于壳体111内。在推力轴114的轴线方向上，径向滑动轴承115、承推盘116与可倾瓦推力块117间隔设置。径向滑动轴承115可以是现有的径向滑动轴承115，其包括轴承壳体和轴瓦。轴承壳体的外周面固定连接壳体111的内表面，轴瓦套设在推力轴114的外周。可以理解，在未给出的实施方式中，推力轴承主体110还包括滚动轴承，滚动轴承的设置方式和上述的径向滑动轴承115的设置方式大致相同。此时推力轴承主体110不还包括径向滑动轴承115。

承推盘116构造为大致环形结构。承推盘116的外周面贴合壳体111的内表面。承推盘116套设在推力轴114的外周。可倾瓦推力块117可以是现有的可倾瓦推力轴承的推力块。至少两个可倾瓦推力块117绕推力轴114的轴线圆周设置。至少两个可倾瓦推力块117构成的圆周结构套设在推力轴114的外周。由此，圆周设置的可倾瓦推力块117可以使上壳体112和下壳体113受力均匀。

如图1所示，推力轴114的部分沿其径向向外延伸构成环形凸缘。在推力轴114的轴线方向上，承推盘116的一端贴合壳体111。承推盘116的另一端连接可倾瓦推力块117。可倾瓦推力块117的远离承接盘的一端贴合环形凸缘。由此，能够有效减小推力轴114受到的轴向推力，增加推力轴承主体110的稳定性。

船舶的螺旋桨通过轴系将振动传递至推力轴114，然后依次通过可倾瓦推力块117、承推盘116传递至壳体111。壳体111将振动传递至第一机架121。此时，由于减振部件123隔离第一机架121和第二机架122，因此减振部件123可以有效衰减振动，进而减小传递至船舶的基座的振动，进而可以有效减小船舶的噪声。

如图1所示，推力轴承主体110还包括密封盖组件118和透气帽119。密封盖组件118连接在壳体111的穿设推力轴114的端部，以关闭壳体111的内部空间，以避免漏油。透气帽119连接上壳体112，并连通壳体111的内部空间。透气帽119用于将壳体111的内部空间内的气体放出壳体111。

本实施方式中，减振机架120上设置有减振部件123，当船舶的轴系将振动通过推力轴114和壳体111，传递至第一机架121时，由于减振部件123隔离第一机架121和第二机架122，因此减振部件123可以有效衰减振动，进而减小传递至船舶的基座的振动，进而可以有效减小船舶的噪声。

本实施方式还提供一种船舶。船舶包括前述的推力轴承装置。

本实施方式中，船舶包括前述的推力轴承装置，减振机架120上设置有减振部件123，当船舶的轴系将振动通过推力轴114和壳体111，传递至第一机架121时，由于减振部件123隔离第一机架121和第二机架122，因此减振部件123可以有效衰减振动，进而减小传递至船舶的基座的振动，进而可以有效减小船舶的噪声。

采用本实施方式的推力轴承装置，可以有效减小船舶航行时轴系的摇摆、冲击等运行工况引起的推力轴114传递的纵向振动、回转振动及耦合振动，进而有效减小船舶的噪声。

可以理解，在其它实施方式中，待检测的位移补偿机构也可以是其他结构。例如待检测的位移补偿机构其包括第一件和第二件，第一件和第二件中一个相对于另一个可移动(沿第一件的轴线方向移动或相对于和第一件的轴线垂直的平面摆动)地设置。此时，检测装置通过第一支架固定第二件。检测装置通过过渡连接件的一个连接件孔连接第一件的第一部分。检测装置通过过渡连接件的另一个连接件孔连接第一件的第二部分。其中，在第一件的径向方向上，第一件的第一部分和第二部分对于第一件的中心对称设置。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种推力轴承装置，其特征在于，所述推力轴承装置用于船舶，所述推力轴承装置包括：

推力轴承主体，所述推力轴承主体包括壳体和穿设在所述壳体上的推力轴，所述推力轴用于连接至所述船舶的螺旋桨；

减振机架，所述减振机架包括第一机架、第二机架，以及减振部件，所述第一机架连接至所述壳体，所述第二机架用于连接所述船舶，所述第一机架和所述第二机架间隔开，所述减振部件填充在所述第一机架和所述第二机架之间的间隔内。

2.根据权利要求1所述的推力轴承装置，其特征在于，所述间隔包括在所述推力轴的轴线方向上位于所述第一机架的两侧的第一间隔，所述减振部件包括位于所述第一间隔内的第一减振部件。

3.根据权利要求1所述的推力轴承装置，其特征在于，所述间隔包括在所述推力轴的与所述推力轴承主体的高度方向平行的第一径向方向上位于所述第一机架的侧方的第二间隔，所述减振部件包括位于所述第二间隔内的第二减振部件。

4.根据权利要求1所述的推力轴承装置，其特征在于，所述间隔包括在所述推力轴的与所述推力轴承主体的高度方向垂直的第二径向方向上位于所述第一机架的侧方的第三间隔，所述减振部件包括位于所述第三间隔内的第三减振部件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的推力轴承装置，其特征在于，所述减振部件的材料为高分子聚合物。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的推力轴承装置，其特征在于，所述壳体设置有安装面，所述安装面与所述推力轴的与所述推力轴承主体的高度方向平行的第一径向方向垂直，所述安装面用于连接所述第一机架，在所述第一径向方向上，所述安装面不高于所述推力轴的轴心。

7.根据权利要求6所述的推力轴承装置，其特征在于，所述壳体设置有安装机脚，所述安装机脚的下表面构造为所述安装面，在所述第一径向方向上，所述推力轴的轴心和所述安装机脚的上表面平齐。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的推力轴承装置，其特征在于，所述第一机架和所述第二机架中的一个设置有通孔，所述第一机架和所述第二机架中的另一个设置有螺纹孔，所述推力轴承装置还包括螺栓，所述螺栓穿出所述通孔后连接至所述螺纹孔，所述减振部件还包括填充在所述通孔的内表面和所述螺栓之间的间隙的第四减振部件。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的推力轴承装置，其特征在于，所述推力轴承主体还包括承推盘和至少两个圆周设置的可倾瓦推力块，所述承推盘和所述可倾瓦推力块均位于所述壳体内，所述承推盘和所述可倾瓦推力块构成的圆周结构均套设在所述推力轴的外周，在所述推力轴的轴线方向上，所述承推盘的一端贴合所述壳体，所述承推盘的另一端连接所述可倾瓦推力块，所述可倾瓦推力块的远离所述承推盘的一端贴合所述推力轴的部分。

10.一种船舶，其特征在于，所述船舶包括权利要求1至9中任一项所述的推力轴承装置。

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