CN115076467A - 穿舱装置及船舶 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种穿舱装置及船舶，上述的穿舱装置包括：穿舱管道、第一衬套、弹性件及减振组件；第一衬套套设于穿舱管道，且与穿舱管道之间形成容置空间；弹性件的两端分别连接于穿舱管道和第一衬套，弹性件用于提供沿穿舱管道径向方向的减振作用力；减振组件设于容置空间内，减振组件的两侧分别与穿舱管道的外壁面和第一衬套的内壁面连接，减振组件用于提供沿穿舱管道轴向方向的减振作用力。本发明提供的穿舱装置能够在穿舱管道的径向和轴向都实现穿舱管道的减振，避免穿舱管道由于振幅过大而造成的损坏，保证了穿舱管道的可靠性，同时，减振性能稳定，减少了由穿舱管道传递至舱壁的振动，从而降低了噪音。

Description

穿舱装置及船舶

技术领域

本发明涉及船舶管路系统技术领域，尤其涉及一种穿舱装置及船舶。

背景技术

穿舱件是船舶管路系统的重要附件之一，它是用于贯穿水密舱、甲板、舱柜等并能使管路保持各自密封的管路附件，管路需要穿过舱壁的情况经常出现，为了保持舱壁的强度、密封性和管路的维修性，通常需要使用穿舱管件，在舱壁上开孔焊接穿舱件以连通舱壁两端的管路，从而满足管路穿舱需求。

随着船舶建造水平的提高，人们对于船舶的舒适性要求也越来越高，管路安装件作为管路流体振动传递的主要通道，是目前管路流体振动噪声领域控制的重要发展方向，目前的管路穿舱件采用柔性设计后，减振材料多为非金属，其老化、变形及减振性能随时间降低等问题使得当前大多数柔性穿舱件难以满足当前船舶管路系统需求。如何设计一种寿命长、可靠性高、减振性能稳定、位移补偿能力大、密封性能好的综合性能优越的柔性管路穿舱件是目前亟需解决的难题。

发明内容

本发明提供一种穿舱装置及船舶，用以解决现有技术中穿舱件减振性能差的问题。

第一方面，本发明提供一种穿舱装置，包括：穿舱管道、第一衬套、弹性件及减振组件；

所述第一衬套套设于所述穿舱管道，且与所述穿舱管道之间形成容置空间；

所述弹性件的两端分别连接于所述穿舱管道和所述第一衬套，所述弹性件用于提供沿所述穿舱管道径向方向的减振作用力；所述减振组件设于所述容置空间内，所述减振组件的两侧分别与所述穿舱管道的外壁面和所述第一衬套的内壁面连接，所述减振组件用于提供沿所述穿舱管道轴向方向的减振作用力。

根据本发明提供的一种穿舱装置，所述弹性件为弹性板；所述穿舱管道的外壁面绕设有第一凸台，所述第一衬套的内壁面绕设有第二凸台，所述弹性板沿所述穿舱管道周向环绕所述穿舱管道设置，所述弹性板的两端分别与所述第一凸台和所述第二凸台可拆卸连接，并封闭所述容置空间。

根据本发明提供的一种穿舱装置，所述弹性板的材质为金属。

根据本发明提供的一种穿舱装置，所述弹性板呈波纹形，所述波纹形的折叠延伸方向与所述穿舱管道的径向方向一致。

根据本发明提供的一种穿舱装置，所述减振组件包括第一磁体及第二磁体；

所述第一磁体设于所述第一衬套的内壁面，所述第二磁体设于所述穿舱管道的外壁面，所述第一磁体与所述第二磁体相对布设，且所述第一磁体的磁性与所述第二磁体的磁性相反。

根据本发明提供的一种穿舱装置，所述穿舱装置还包括第二衬套，所述第二衬套套设于所述穿舱管道的外壁面，所述第二磁体通过所述第二衬套与所述穿舱管道连接。

根据本发明提供的一种穿舱装置，所述穿舱装置还包括缓冲件，所述缓冲件设于所述穿舱管道的外壁面，且靠近所述第二磁体的端部设置。

根据本发明提供的一种穿舱装置，所述穿舱装置还包括安装座，所述安装座与所述第一衬套的外壁面连接，所述安装座的一端面用于与舱壁可拆卸连接。

根据本发明提供的一种穿舱装置，所述安装座用于与所述舱壁可拆卸连接的端面上凹设有密封槽，所述密封槽用于布设密封圈；所述密封槽沿所述穿舱管道的周向延伸。

第二方面，本发明提供一种船舶，包括：船体及如上述第一方面中任一项所述的穿舱装置，所述穿舱装置与所述船体的舱壁连接。

本发明提供的穿舱装置，包括：穿舱管道、第一衬套、弹性件和减振组件，一方面，弹性件沿穿舱管道的径向方向连接于穿舱管道和第一衬套，通过设置弹性件，在穿舱管道在径向激励力的作用下出现振动时，弹性件能够吸收穿舱管道的径向振动，实现穿舱管道的径向位移补偿和径向振动控制；另一方面，减振组件沿穿舱管道的轴向方向设于穿舱管道的外壁面和第一衬套的内壁面之间，通过设置减振组件，在穿舱管道在轴向激励力的作用下出现振动时，减振组件能够吸收穿舱管道的轴向振动，实现穿舱管道的轴向位移补偿和轴向振动控制。结合上述两个方面，本发明提供的穿舱装置能够在穿舱管道的径向和轴向都实现穿舱管道的减振，避免穿舱管道由于振幅过大而造成的损坏，保证了穿舱管道的可靠性，同时，减振性能稳定，减少了由穿舱管道传递至舱壁的振动，从而降低了噪音。

进一步地，本发明提供的船舶，由于具有如上所述的穿舱装置，因此，同样具有如上所述的相同优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的穿舱装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的减振组件的结构示意图之一；

图3是本发明实施例提供的减振组件的结构示意图之二；

附图标记：

1：穿舱管道；11：第一凸台；2：第一衬套；21：第二凸台；3：弹性件；31：紧固件；4：减振组件；41：第一磁体；42：第二磁体；5：第二衬套；6：安装座；7：密封圈；8：缓冲件；9：舱壁。

具体实施方式

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别，不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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发明中的具体含义。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图3描述本发明实施例的穿舱装置及船舶。

第一方面，本发明实施例提供一种穿舱装置，包括：穿舱管道1、第一衬套2、弹性件3及减振组件4。

第一衬套2套设于穿舱管道1，且与穿舱管道1之间形成容置空间。

弹性件3的两端分别连接于穿舱管道1和第一衬套2，弹性件3用于提供沿穿舱管道1径向方向的减振作用力；减振组件4设于容置空间内，减振组件4的两侧分别与穿舱管道1的外壁面和第一衬套2的内壁面连接，减振组件4用于提供沿穿舱管道1轴向方向的减振作用力。

具体地，穿舱管道1为圆柱状管式封闭结构，其内部填充有流体介质，该流体介质包括海水、淡水、蒸汽、润滑油及液压油等。

第一衬套2套设于穿舱管道1的外围，且与穿舱管道1之间形成间隙，弹性件3沿穿舱管道1的周向方向绕设，以将第一衬套2与穿舱管道1连接起来形成封闭结构，弹性件3一是能够起到封闭结构的作用，二是能够在穿舱管道1径向方向提供缓冲、减振作用，吸收穿舱管道1的径向振动，实现穿舱管道1的径向位移补偿。

穿舱管道1与第一衬套2之间形成的容置空间内设置有减振组件4，减振组件4也能够沿穿舱管道1的周向方向绕设，减振组件4的轴线与穿舱管道1的轴线一致，能够在穿舱管道1轴向方向提供缓冲、减振作用，吸收穿舱管道1的轴向振动，实现穿舱管道1的轴向位移补偿。

本发明实施例提供的穿舱装置包括：穿舱管道1、第一衬套2、弹性件3和减振组件4，一方面，弹性件3沿穿舱管道1的径向方向连接于穿舱管道1和第一衬套2，通过设置弹性件3，在穿舱管道1在径向激励力的作用下出现振动时，弹性件3能够吸收穿舱管道1的径向振动，实现穿舱管道1的径向位移补偿和径向振动控制；另一方面，减振组件4沿穿舱管道1的轴向方向设于与穿舱管道1的外壁面和第一衬套2的内壁面之间，通过设置减振组件4，在穿舱管道1在轴向激励力的作用下出现振动时，减振组件4能够吸收穿舱管道1的轴向振动，实现穿舱管道1的轴向位移补偿和轴向振动控制。结合上述两个方面，本发明实施例提供的穿舱装置能够在穿舱管道1的径向和轴向都实现穿舱管道1的减振，避免穿舱管道1由于振幅过大而造成的损坏，保证了穿舱管道1的可靠性，同时，减振性能稳定，减少了由穿舱管道1传递至舱壁9的振动，从而降低了噪音。

在可选的实施例中，弹性件3为弹性板。

穿舱管道1的外壁面绕设有第一凸台11，第一衬套2的内壁面绕设有第二凸台21，弹性板的两端分别与第一凸台11和第二凸台21连接可拆卸连接，并封闭容置空间。

具体地，如图1所示，第一凸台11设于穿舱管道1的外壁面，对应的，第二凸台21设于第一衬套2的内壁面，两者相对布置，为弹性板的安装提供安装位置，弹性板通过紧固件31连接在第一凸台11和第二凸台21上，此处的紧固件31可以为螺栓组，螺栓组包括：螺钉和弹性垫片。

在一些示例中，第一凸台11为两个，两个第一凸台11设于第一衬套2的两端，对应的，第二凸台21也为两个，在第一衬套2的两端分别连接有两个弹性板，以进一步增强穿舱管道1的径向位移补偿，提高径向方向的减振效果。

进一步，弹性板的材质为金属，弹性板呈波纹形，波纹形的折叠延伸方向与穿舱管道1的径向方向一致。

具体地，弹性板采用波纹状金属薄片制成，需选择刚度较小的金属材料，其刚度设计可根据管路激励力频谱及管段承载能力进行针对性兼容设计，使其在保证管道承载能力，同时达到减小管路一定频率的振动，实现了穿舱装置的径向柔性连接。

波纹的折叠延伸方向与穿舱管段道径向一致，这一设置的作用如下：一是用于在径向支撑穿舱管道1；二是作为穿舱管段道径向减振元件；三是作为穿舱密封元件，防止舱壁9两端发生泄漏。

弹性板可选择625合金高强度合金材料进行制作。

在可选的实施例中，减振组件4包括第一磁体41及第二磁体42。

第一磁体41设于第一衬套2的内壁面，第二磁体42设于穿舱管道1的外壁面，第一磁体41与第二磁体42相对布设，且第一磁体41的磁性与第二磁体42的磁性相反。

具体地，如图1所示，减振组件4由第一磁体41和第二磁体42组成，第一磁体41和第二磁体42相对设置，且磁力相反。

在此应指出的是，第一磁体41和第二磁体42均为永磁体，如图3所示，在初始状态下，第一磁体41磁性的排布顺序可以依次为NSNSNSNS，对应的，第二磁体42磁性的排布顺序依次为SNSNSNSN。

当然，第一磁体41磁性的排布顺序可以依次为SNSNSNSN，对应的，第二磁体42磁性的排布顺序依次为NSNSNSNS亦可。此时两者之间未产生轴向位移，相互间没有轴向力。

如图3所示，在穿舱管道1产生轴向位移时，带动第二磁体42与第一磁体41之间产生位移，例如第一磁体41在轴向超出第二磁体42的距离为L，对应的，第一磁体41上的N便会与对应的第二磁体42上的S产生吸引力，第一磁体41上的与N与对应第二磁体42上的N产生排斥力，在此作用下，两者趋于平衡状态，以免穿舱管道1在轴向产生较大位移，带来较大的振动。

减振组件4能够产生轴向磁力，一方面限制穿舱管道1轴向位移增大，另一方面对穿舱管道1轴向振动进行减振。且，减振组件4内第一磁体41与第二磁体42为非接触式结构，减少了机械损耗，进一步延长了穿舱装置的使用寿命。

在可选的实施例中，穿舱装置还包括第二衬套5，第二衬套5绕设于穿舱管道1的外壁面，第二磁体42通过第二衬套5与穿舱管道1连接。

具体地，为了方便第二磁体42的安装，在穿舱管道1的外壁面上还设有第二衬套5，第二衬套5可以通过焊接等方式与穿舱管道1固定连接。

在可选的实施例中，穿舱装置还包括缓冲件8，缓冲件8设于穿舱管道1的外壁面，且靠近第二磁体42的端部设置。

具体地，为了防止穿舱管道1在轴向方向位移过大时，第二衬套5和第二磁体42将与第一衬套2的第二凸台21发生碰撞，影响第二凸台21连接的弹性板31的性能，且影响整体的结构性能，在第二凸台21朝向减振组件4的一侧设置有缓冲件8，以减少碰撞的冲击力，起到缓冲的作用。

缓冲件8可以采用阻尼材料制作，通过硫化等粘连至第二凸台21上。

在一些示例中，在左右两个第二凸台21上均设有垫片8，无论穿舱管道1的向前拉伸还是向后拉伸，均能起到防护缓冲的作用。

在可选的实施例中，穿舱装置还包括安装座6，安装座6与第一衬套2的外壁面连接，安装座6的一端面用于与舱壁9可拆卸连接。

具体地，通过安装座6与舱壁9的可拆卸连接，便捷地实现衬套与舱壁9的拆装；其中，安装座6与第一衬套2的外侧壁可以焊接连接。

需要说明的是，为了保障装置的平衡性，安装座6通过焊接等方式安装在第一衬套2的轴向中心位置。

在一些示例中，安装座6上设有安装孔，安装孔用于供螺栓穿过，安装座6通过螺栓与舱壁9连接。

在可选的实施例中，安装座6用于与舱壁可拆卸连接的端面上凹设有密封槽，密封槽用于布设密封圈7；密封槽沿穿舱管道1的周向延伸。

具体地，在安装座6的端面与舱壁9贴合时，通过在安装座6与舱壁9之间设置密封圈7，从而提升了安装座6与舱壁9的密封性，以避免舱壁9一侧的气体或液体渗入至舱壁9的另一侧。

本发明实施例提供的穿舱装置不仅能在径向和轴向方向起到减振的作用，而且在紧固件和螺栓的作用下，能够实现模块化安装，结构简单，安装方便，而且不含橡胶等非金属原件，使用寿命长，性能稳定，可靠性高。

第二方面，本发明实施例提供一种船舶，包括：船体及如第一方面的穿舱装置，穿舱装置与船体的舱壁9连接。

由于船舶采用了上述实施例所示的用于船舶的穿舱装置，该穿舱装置的具体结构参照上述实施例，由于该船舶采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的，本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种穿舱装置，其特征在于，包括：穿舱管道、第一衬套、弹性件及减振组件；

所述第一衬套套设于所述穿舱管道，且与所述穿舱管道之间形成容置空间；

所述弹性件的两端分别连接于所述穿舱管道和所述第一衬套，所述弹性件用于提供沿所述穿舱管道径向方向的减振作用力；所述减振组件设于所述容置空间内，所述减振组件的两侧分别与所述穿舱管道的外壁面和所述第一衬套的内壁面连接，所述减振组件用于提供沿所述穿舱管道轴向方向的减振作用力。

2.根据权利要求1所述的穿舱装置，其特征在于，所述弹性件为弹性板；所述穿舱管道的外壁面绕设有第一凸台，所述第一衬套的内壁面绕设有第二凸台，所述弹性板沿所述穿舱管道周向环绕所述穿舱管道设置，所述弹性板的两端分别与所述第一凸台和所述第二凸台可拆卸连接，并封闭所述容置空间。

3.根据权利要求2所述的穿舱装置，其特征在于，所述弹性板的材质为金属。

4.根据权利要求2所述的穿舱装置，其特征在于，所述弹性板呈波纹形，所述波纹形的折叠延伸方向与所述穿舱管道的径向方向一致。

5.根据权利要求1所述的穿舱装置，其特征在于，所述减振组件包括第一磁体及第二磁体；

所述第一磁体设于所述第一衬套的内壁面，所述第二磁体设于所述穿舱管道的外壁面，所述第一磁体与所述第二磁体相对布设，且所述第一磁体的磁性与所述第二磁体的磁性相反。

6.根据权利要求5所述的穿舱装置，其特征在于，所述穿舱装置还包括第二衬套，所述第二衬套套设于所述穿舱管道的外壁面，所述第二磁体通过所述第二衬套与所述穿舱管道连接。

7.根据权利要求5所述的穿舱装置，其特征在于，所述穿舱装置还包括缓冲件，所述缓冲件设于所述穿舱管道的外壁面，且靠近所述第二磁体的端部设置。

8.根据权利要求1所述的穿舱装置，其特征在于，所述穿舱装置还包括安装座，所述安装座与所述第一衬套的外壁面连接，所述安装座的一端面用于与舱壁可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的穿舱装置，其特征在于，所述安装座用于与所述舱壁可拆卸连接的端面上凹设有密封槽，所述密封槽用于布设密封圈；所述密封槽沿所述穿舱管道的周向延伸。

10.一种船舶，其特征在于，包括：船体及如权利要求1至9任一项所述的穿舱装置，所述穿舱装置与所述船体的舱壁连接。

Images