CN115289281A - 一种双层气囊结构的船舶管路隔振器 - Google Patents

一种双层气囊结构的船舶管路隔振器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双层气囊结构的船舶管路隔振器，属于船用隔振元器件技术领域。隔振器包括上部组件、下部组件和底座，上部组件和下部组件均为半环形结构；上部组件和下部组件的内部均具有能够缓冲来自中心夹持部位管路振动的两层独立气囊，两层独立气囊之间通过阻尼孔互相连通，上部组件和下部组件固定连接在一起后再通过底座与船体基座固定。本发明能够有效提高管路隔振效果，同时在有冲击情况下具有限位功能，满足安全性、可靠性等要求，而且结构紧凑，占用空间小，同时阻尼孔的设计可以使得该隔振器具有一定的阻尼，可以有效降低共振区的振动能量。

Description

一种双层气囊结构的船舶管路隔振器
技术领域
本发明涉及一种双层气囊结构的船舶管路隔振器，属于船用隔振元器件技术领域。
背景技术
各类舰船上通常安装有复杂的管路系统。为降低管路系统引起的船舶振动噪声，通常在管路和船体基座之间安装管路隔振器，吸收管路振动能量。因此，管路隔振器是管路减振降噪工程的重要组成部分，优化管路隔振器是十分必要的工作。
公开号为CN107420647A的专利公开了一种可限位气囊式管路隔振支架，管路振动通过上、下半环形气囊得到衰减，然后传递至基座。该隔振支架属于单层管路隔振器，振动能量只能得到一次衰减，并且由于其无法进行阻尼调节，对共振区振动能量调节的能力以及隔振效果不佳。
公开号为CN207715972U的专利公开了一种双层管路隔振器。在该管路隔振器中，上、下横梁和立柱构成一个矩形框架，立柱底端固连底板；立柱上设有四个销轴轴连接座；上、下卡环为半圆环结构，合在一起形成一个圆环，圆环内壁上硫化连接内部橡胶；上、下卡环通过边沿结构安装锁紧螺栓结构固连，上、下卡环外壁表面设有销轴连接座；圆环位于所述矩形框架中间，通过四个安装弹簧与立柱弹性连接，每个安装弹簧两端用销轴通过销轴连接座活动连接。该隔振器通过内部橡胶和安装弹簧实现双层隔振：当管路振动向船舶基座传递时，先通过内部橡胶传递至上、下卡环，吸收一部分振动能量；再通过安装弹簧传递至横梁立柱结构，振动能量得到进一步衰减；从而实现双层隔振作用。由于该隔振器的第二层隔振采用螺旋弹簧隔振，四个螺旋弹簧支撑中间圆环结构，结构形式很不稳定，使用过程中很容易失稳。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种双层气囊结构的船舶管路隔振器，能够有效提高管路隔振效果，同时在有冲击情况下具有限位功能，满足安全性、可靠性等要求，而且结构紧凑，占用空间小，同时阻尼孔的设计可以使得该隔振器具有一定的阻尼，可以有效降低共振区的振动能量。
一种双层气囊结构的船舶管路隔振器，包括上部组件、下部组件和底座，所述上部组件和下部组件均为半环形结构；
所述上部组件和下部组件的内部均具有能够缓冲来自中心夹持部位管路振动的两层独立气囊，上部组件和下部组件固定连接在一起后再通过底座与船体基座固定。
进一步地，所述上部组件包括上支撑环、上外半环形气囊、上中间环、上内半环形气囊和上卡环；上外半环形气囊的内外两侧分别硫化连接上中间环和上支撑环，上内半环形气囊的内外两侧分别硫化连接上卡环和上中间环；
所述下部组件包括下支撑环、下外半环形气囊、下中间环、下内半环形气囊和下卡环；下外半环形气囊的内外两侧分别硫化连接下中间环和下支撑环，下内半环形气囊的内外两侧分别硫化连接下卡环和下中间环；
所述上部组件和下部组件通过上、下支撑环由紧固螺栓固定，下支撑环与底座固定连接，上外半环形气囊、上内半环形气囊、下外半环形气囊和下内半环形气囊均设置有充气阀嘴。
进一步地，所述上外半环形气囊、上内半环形气囊、下外半环形气囊和下内半环形气囊均为半圆环形气囊结构，其固有频率和承载能力根据不同环境下的隔振效果来确定。
进一步地，所述上外半环形气囊、上内半环形气囊、下外半环形气囊和下内半环形气囊的内部气压通过充气阀嘴来调节控制。
进一步地，所述上、下支撑环，上、下中间环，上、下卡环的夹持固定面的横截面为凹形，上外半环形气囊、上内半环形气囊、下外半环形气囊和下内半环形气囊的横截面为凸形。
进一步地，所述上中间环上设有阻尼孔，阻尼孔将上外环形气囊和上内环形气囊的内部空腔连通；所述下中间环上有一个阻尼孔，将下外环形气囊和下内环形气囊的内部空腔连通。
有益效果：
1、本发明的管路隔振器由上部组件、下部组件和底座组成，上部组件和下部组件均为半环形结构；上部组件和下部组件的内部均具有能够缓冲来自中心夹持部位管路振动的两层独立气囊，上部组件和下部组件固定连接在一起后再通过底座与船体基座固定。当管路振动向船体基座传递时，先通过内层气囊吸收一部分振动能量，然后通过外层气囊向外传递至底座，振动能量得到进一步衰减，达到双层隔振效果采用双层气囊隔振设计，克服了专利CN107420647A隔振器的单层隔振效果不佳的缺点，通过合理控制气囊的气压，使得隔振效果比单层隔振设计更加优越。
2、本发明的上部组件包括上支撑环、上外半环形气囊、上中间环、上内半环形气囊和上卡环；上外半环形气囊的内外两侧分别硫化连接上中间环和上支撑环，上内半环形气囊的内外两侧分别硫化连接上卡环和上中间环；下部组件包括下支撑环、下外半环形气囊、下中间环、下内半环形气囊和下卡环；下外半环形气囊的内外两侧分别硫化连接下中间环和下支撑环，下内半环形气囊的内外两侧分别硫化连接下卡环和下中间环；弥补了专利CN207715972U隔振器结构不稳定的缺陷，上述结构部件结构紧凑，占用空间小，适用于舰船等狭小安装空间。
3、本发明的上、下支撑环，上、下中间环，上、下卡环的夹持固定面的横截面为凹形，上外半环形气囊、上内半环形气囊、下外半环形气囊和下内半环形气囊的横截面为凸形，采用凹凸截面结构配合可实现气囊与固定结构之间的相互限位，使得隔振器在冲击工况下可以提供有效的限位保护，满足隔振器的安全性和可靠性要求。
4、本发明的中间环上设有阻尼孔，阻尼孔将上下的内外环形气囊内部空腔连通；阻尼孔具有阻尼减振效果，并可以有效降低共振频率区的振动能量，通过调节阻尼孔的长度和直径能够改变隔振器阻尼的大小，因此能够适应根据不同环境下的隔振需求。
附图说明
图1为本发明双层气囊结构的船舶管路隔振器的整体结构图。
图2为图1的A-A剖视图；
图3为图2的局部放大图；
图4为本发明在工作时的立体图。
其中，1-上支撑环、2-上外半环形气囊、3-上中间环、4-上内半环形气囊、5-上卡环、6-下支撑环、7-下外半环形气囊、8-下中间环、9-下内半环形气囊、10-下卡环、11-底座、12-紧固螺栓、13-1-充气阀嘴、13-2-充气阀嘴、13-3-充气阀嘴、13-4-充气阀嘴、14-船体基座、15-管路、16-1-阻尼孔、16-2-阻尼孔。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种双层气囊结构的船舶管路隔振器，隔振器包括上部组件、下部组件和底座。
上部组件包括上支撑环1、上外半环形气囊2、上中间环3、上内半环形气囊4和上卡环5，均为半圆环式结构。上外半环形气囊2内侧通过硫化作用与上中间环3连接，外侧通过硫化作用与上支撑环1连接，侧面安装有充气阀嘴13-1。上内半环形气囊4内侧通过硫化作用与上卡环5连接，外侧通过硫化作用上中间环3连接，侧面安装有充气阀嘴13-2。
下部组件包括下支撑环6、下外半环形气囊7、下中间环8、下内半环形气囊9和下卡环10，均为半圆环式结构。下外半环形气囊7内侧通过硫化作用与下中间环8连接，外侧通过硫化作用与下支撑环6连接，侧面安装有充气阀嘴13-4。下内半环形气囊9内侧通过硫化作用与下卡环10连接，外侧通过硫化作用下中间环8连接，侧面安装有充气阀嘴13-3。
上部组件和下部组件通过上支撑环1、下支撑环6由紧固螺栓12固定，下支撑环6与底座11固定连接。
上外半环形气囊2、上内半环形气囊4、下外半环形气囊7和下内半环形气囊9均为半圆环形气囊结构，其固有频率、承载能力等性能参数根据不同环境下的隔振效果来确定。
上外半环形气囊2、上内半环形气囊4、下外半环形气囊7和下内半环形气囊9的内部气压通过充气阀嘴来调节控制。
上中间环上的阻尼孔16-1，将上外环形气囊2和上内环形气囊4的内部空腔连通；下中间环上的阻尼孔16-2，将下外环形气囊7和下内环形气囊9的内部空腔连通；阻尼孔的长度和直径大小决定了隔振器阻尼的大小，根据不同环境下的隔振效果来确定。
如附图3所示，上支撑环1、上中间环3、上卡环5、下支撑环6、下中间环8、和下卡环10为凹形截面，上外半环形气囊2、上内半环形气囊4、下外半环形气囊7和下内半环形气囊9为凸形截面。
本实施例的工作方式如下：
如附图4所示，本发明在工作时，底座11通过紧固螺栓安装到船体基座14上。上卡环5和下卡环10中间夹持外部管路15。当管路15振动向船体基座14传递时，先通过上内半环形气囊4、下内半环形气囊9传递至上中间环3、下中间环8，吸收一部分振动能量，然后通过上外半环形气囊2、下外半环形气囊7传递至上支撑环1、下支撑环6，振动能量得到进一步衰减，达到双层隔振效果。
上中间环上的阻尼孔16-1，将上外环形气囊2和上内环形气囊4的内部空腔连通；下中间环上的阻尼孔16-2，将下外环形气囊7和下内环形气囊9的内部空腔连通。当管路发生振动的时候，上中间环3、下中间环8也会发生振动，这时气流就会通过阻尼孔16-1，对上中间环3的运动形成一定的摩擦阻碍，降低上中间环3的振动能量；气流就会通过阻尼孔16-2，对下中间环8的运动形成一定的摩擦阻碍，降低下中间环8的振动能量；达到阻尼减振的效果。尤其是在共振频率区，上中间环3和下中间环8的振动幅度较大，阻尼减振效果更明显，因此阻尼孔可以实现阻尼减振，并有效降低共振频率区的振动能量。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双层气囊结构的船舶管路隔振器，其特征在于，包括上部组件、下部组件和底座，所述上部组件和下部组件均为半环形结构；
所述上部组件和下部组件的内部均具有能够缓冲来自中心夹持部位管路振动的两层独立气囊，上部组件和下部组件固定连接在一起后再通过底座与船体基座固定。
2.如权利要求1所述双层气囊结构的船舶管路隔振器，其特征在于，所述上部组件包括上支撑环、上外半环形气囊、上中间环、上内半环形气囊和上卡环；上外半环形气囊的内外两侧分别硫化连接上中间环和上支撑环，上内半环形气囊的内外两侧分别硫化连接上卡环和上中间环；
所述下部组件包括下支撑环、下外半环形气囊、下中间环、下内半环形气囊和下卡环；下外半环形气囊的内外两侧分别硫化连接下中间环和下支撑环，下内半环形气囊的内外两侧分别硫化连接下卡环和下中间环；
所述上部组件和下部组件通过上、下支撑环由紧固螺栓固定，下支撑环与底座固定连接，上外半环形气囊、上内半环形气囊、下外半环形气囊和下内半环形气囊均设置有充气阀嘴。
3.如权利要求2所述双层气囊结构的船舶管路隔振器，其特征在于，所述上外半环形气囊、上内半环形气囊、下外半环形气囊和下内半环形气囊均为半圆环形气囊结构，其固有频率和承载能力根据不同环境下的隔振效果来确定。
4.如权利要求3所述双层气囊结构的船舶管路隔振器，其特征在于，所述上外半环形气囊、上内半环形气囊、下外半环形气囊和下内半环形气囊的内部气压通过充气阀嘴来调节控制。
5.如权利要求4所述双层气囊结构的船舶管路隔振器，其特征在于，所述上、下支撑环，上、下中间环，上、下卡环的夹持固定面的横截面为凹形，上外半环形气囊、上内半环形气囊、下外半环形气囊和下内半环形气囊的横截面为凸形。
6.如权利要求2或5所述双层气囊结构的船舶管路隔振器，其特征在于，所述上中间环上设有阻尼孔，阻尼孔将上外环形气囊和上内环形气囊的内部空腔连通；所述下中间环上有一个阻尼孔，将下外环形气囊和下内环形气囊的内部空腔连通。
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