CN118188755B - 一种船舶尾气处理装置的减振结构及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种船舶尾气处理装置的减振结构及安装方法，包括张拉整体结构框架和扇形缓冲结构；整个张拉整体结构框架由上下两个环形半框架组成，环形半框架之间由可伸缩调整长度的支撑杆、拉伸弹簧以及旋转关节组成，固定支撑杆长度后整体可形成张拉整体结构，减小内部烟囱箱的纵向振动幅度；环形半框架内侧设有滑槽，缓冲结构整体安装于滑槽内；扇形缓冲结构上下各安装四个，每个扇形缓冲结构之间用弹簧连接，组成缓冲结构整体；本发明通过张拉整体结构框架和缓冲结构整体的少量位移，减小船舶尾气处理装置烟囱舱的振动幅度，通过框架正面的斜道结构设计，可将缓冲结构整体压入滑槽内部，实现快速便捷的安装。

Description

一种船舶尾气处理装置的减振结构及安装方法

技术领域

本发明涉及船舶工程技术领域，具体为一种船舶尾气处理装置的减振结构及安装方法。

背景技术

目前，随着国际航运业和远洋船舶运输的扩展，船舶引擎废气排放已成为沿海地区、尤其是港口的主要环境污染源。为降低这些排放对大气环境的不良影响，船舶尾气处理装置通常与排气系统一同安装在船舶烟囱内部。然而，目前常见的船舶尾气处理装置存在安全性能较低的问题。在安装方面，它们通过刚性支撑直接固定在烟囱结构壁上，与柴油机排气管相连接。这种安装方式导致烟囱结构舱壁的振动直接传递给尾气处理装置，从而影响其使用寿命和处理效果。因此，在长时间运行状态下，船舶尾气处理装置容易出现疲劳受损，无法满足实际使用需求，因此需要设计尾气处理装置的减振结构来应对上述情况。此外，现有的相关技术中，减振结构需要与外部箱体进行刚性或柔性连接，安装较为复杂。

因此，有必要提供一种船舶尾气处理装置的减振结构及安装方法解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种船舶尾气处理装置的减振结构及安装方法，通过按压缓冲结构整体将其安装在张拉整体结构框架内，设计滑槽的斜道结构方便缓冲结构整体的安装。通过将整个装置套装在烟囱舱上，达到减小烟囱舱振动的目标。

为了达到上述目的，本发明提供了一种船舶尾气处理装置的减振结构及安装方法，包括张拉整体结构框架，所述的张拉整体结构框架由上半环形框架和下半环形框架组成，套在烟囱舱外部；所述的上半环形框架和下半环形框架具有一定厚度；所述的上半环形框架和下半环形框架之间由拉伸弹簧、可调整长度的上支撑杆和下支撑杆以及旋转关节连接，所述的上支撑杆和下支撑杆嵌套形成支撑杆，所述的支撑杆的嵌套长度可调整，长度固定后整体可形成四索四杆的张拉整体结构框架；

还包括缓冲结构整体，所述的缓冲结构整体上下各布置一半，所述的缓冲结构整体安装在所述的上半环形框架和下半环形框架内，所述的缓冲结构整体由四个扇形缓冲结构组成，所述的缓冲结构整体内表面包裹所述的烟囱舱上下外表面，所述的张拉整体结构框架和所述的缓冲结构整体组合后紧密套装在所述的烟囱舱的外部。

所述的上半环形框架和下半环形框架为等大、同轴心、有一定厚度的圆环，所述的上半环形框架和下半环形框架之间共有四根所述的拉伸弹簧以及四根所述的上支撑杆和下支撑杆；所述的上半环形框架和下半环形框架内圈各自均等地设置四个滑槽，所述的上半环形框架和下半环形框架安装所述的缓冲结构整体，所述的缓冲结构整体安装在所述的滑槽内。

所述的上半环形框架和下半环形框架与烟囱舱粗柱体段同轴心，分别位于所述烟囱舱粗柱体段的上下两端；所述的上半环形框架上侧为正面，下侧为反面；所述的下半环形框架下侧为正面，上侧为反面；所述的上半环形框架和下半环形框架在反面沿圆环方向各自均等地设置四个圆形凹槽，所述的圆形凹槽在所述的上半环形框架和下半环形框架上设置位置不同，不在同一铅垂线上；所述的圆形凹槽安装四个相同的旋转关节，所述的旋转关节整体呈圆柱和半球组合体，所述的旋转关节分为上方旋转关节和下方旋转关节，所述的上方旋转关节安装上支撑杆，所述的上支撑杆能够在一个平面内绕上方旋转关节转动，所述的下方旋转关节安装下支撑杆，所述的下支撑杆能够在一个平面内绕下方旋转关节转动；

所述的上支撑杆与下支撑杆同轴心互相嵌套形成支撑杆，另外三根所述的支撑杆采用相同连接方式连接在其他旋转关节上，所述的拉伸弹簧两端分别安装在上支撑杆端部和另一根下支撑杆端部，另外三根所述的拉伸弹簧采用相同连接方式连接在其他支撑杆上。

所述的扇形缓冲结构的形状为四分之一圆台的曲侧面，所述的扇形缓冲结构下端中部外伸一根刚性的滑杆，所述的滑杆在滑槽内滑动；所述的上半环形框架和下半环形框架的正面在每个滑槽的一端设有斜道结构，所述的斜道将所述的滑杆按压进入滑槽内。

所述的滑杆端部为楔形结构，所述的楔形结构角度与所述的斜道的倾斜角度相等，方便安装至滑槽内，所述的扇形缓冲结构两侧上下端分别设有两个凹槽，上端所述的凹槽安装连接弹簧一，下端所述的凹槽安装连接弹簧二。

所述的连接弹簧一和连接弹簧二连接在两个扇形缓冲结构之间，四根所述的连接弹簧一和连接弹簧二将四个扇形缓冲结构首尾相接为缓冲结构整体的上半部分；所述的缓冲结构整体的下半部分结构与缓冲结构整体的上半部分完全相同。

所述的一种船舶尾气处理装置的减振结构安装方法，包括以下步骤：

步骤a，将上半环形框架和下半环形框架反面相对，套装在烟囱舱外部；上半环形框架和下半环形框架反面分别安装上方旋转关节和下方旋转关节，将上支撑杆安装在上方旋转关节处，将下支撑杆安装在下方旋转关节处；调整上支撑杆与下支撑杆的嵌套长度，使得上半环形框架和下半环形框架的距离等于烟囱舱粗柱体段的高度，确定支撑杆的长度并固定；拉伸弹簧两端连接在支撑杆端部；按照上述方法在框架间安装相同规格的支撑杆和拉伸弹簧共四次，将张拉整体结构框架完整安装；

步骤b，将扇形缓冲结构之间用连接弹簧一和连接弹簧二连接，重复上述安装四次，将四个扇形缓冲结构首尾相接安装为缓冲结构整体的上半部分；将缓冲结构整体的上半部分正置于上半环形框架的上端，接着将缓冲结构整体的四个楔形结构对准上半环形框架正面的四个斜道并下压，在压力作用下连接弹簧一和连接弹簧二被压缩，缓冲结构整体轴向压缩，当滑杆进入滑槽内后，在连接弹簧二和连接弹簧一的恢复力下，四根滑杆会被限制在四个滑槽内，在张拉整体结构框架的张紧下，滑杆会滑至滑槽的另一端；缓冲结构整体的下半部分安装方法与缓冲结构整体的上半部分类似，将四个扇形缓冲结构用连接弹簧二和连接弹簧一连接并倒置在下半环形框架下方；利用楔形结构和下半环形框架正面的斜道，将滑杆压入滑槽内，使缓冲结构整体完整安装于张拉整体结构框架中。

与相关技术相比，本发明有益效果如下：

所述的框架采用张拉整体结构，相比于弹簧直接连接在壳体上减振，耐用度更高，减振效果更好。

所述的缓冲结构与所述烟囱舱之间不需要刚性连接，仅需将缓冲结构之间用弹簧连接，通过缓冲结构的滑动、扩张和框架的张拉减小烟囱舱的振动。

所述的减振装置可以适应不同规格的烟囱舱，仅需调整所述支撑杆的长度并固定即可进行安装，应用更加广泛。

所述的减振装置不需要进行外部固定，直接套装在烟囱舱上即可产生减振效果，可应用场景更加全面。

所述的减振装置设计有楔形结构的滑杆和斜道，对所述的缓冲结构整体进行按压即可安装在所述的张拉整体结构框架上，提高了安装和拆卸的便捷性。

附图说明

图1为本发明一种船舶尾气处理装置的减振结构安装后的三维示意图；

图2为本发明一种船舶尾气处理装置的减振结构的主视图；

图3为本发明张拉整体结构框架三维示意图；

图4为本发明上/下半环形框架三维示意图；

图5为本发明扇形缓冲结构三维示意图；

图6为本发明缓冲结构整体的三维示意图；

图7为本发明缓冲结构整体与上半环形框架压装三维示意图；

图中标记如下：

1-烟囱舱，2-张拉整体结构框架，3-缓冲结构整体，101-烟囱舱粗柱体段，201-上半环形框架，202-圆形凹槽，203-拉伸弹簧，204-上支撑杆，205-下支撑杆，206-旋转关节，207-上方旋转关节，208-下方旋转关节，209-斜道，210-滑槽，211-下半环形框架，212-支撑杆，301-扇形缓冲结构，302-凹槽，303-连接弹簧二，304-连接弹簧一，305-滑杆，306-楔形结构

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-2所示，一种船舶尾气处理装置的减振结构包括张拉整体结构框架2，张拉整体结构框架2由上半环形框架201和下半环形框架211组成，套在烟囱舱1外部；上半环形框架201和下半环形框架211具有一定厚度；上半环形框架201和下半环形框架211之间由拉伸弹簧203、可调整长度的上支撑杆204和下支撑杆205以及旋转关节206连接，上支撑杆204和下支撑杆205嵌套形成支撑杆212，支撑杆212的嵌套长度可调整，长度固定后整体可形成四索四杆的张拉整体结构框架2，当烟囱舱1振动时，张拉整体结构框架2能柔性地减小位移的大小，以减小中间烟囱舱1的垂向振动幅度；还包括缓冲结构整体3，缓冲结构整体3上下各布置一部分，分别安装在上半环形框架201和下半环形框架211内，缓冲结构整体3由四个扇形缓冲结构301组成，缓冲结构整体3内表面包裹烟囱舱1的上下外表面，张拉整体结构框架2和缓冲结构整体3组合后紧密套装在所述的烟囱舱1的外部。

如图3-4所示，上半环形框架201和下半环形框架211为等大、同轴心、有一定厚度的圆环，上半环形框架201和下半环形框架211之间共有四根拉伸弹簧203以及四根上支撑杆204和下支撑杆205；上半环形框架201和下半环形框架211内圈各自均等地设置四个滑槽210，上半环形框架201和下半环形框架211安装缓冲结构整体3，缓冲结构整体3安装在滑槽210内。上半环形框架201和下半环形框架211与烟囱舱粗柱体段101同轴心，分别位于所述烟囱舱粗柱体段101的上下两端；上半环形框架201上侧为正面，下侧为反面；下半环形框架211下侧为正面，上侧为反面；上半环形框架201和下半环形框架211在反面沿圆环方向各自均等地设置四个圆形凹槽202，圆形凹槽202在上半环形框架201和下半环形框架211上设置位置不同，不在同一铅垂线上；圆形凹槽202安装相同的旋转关节206，旋转关节206整体呈圆柱和半球组合体，旋转关节206分为上方旋转关节207和下方旋转关节208，上方旋转关节207安装上支撑杆204，上支撑杆204能够在一个平面内绕上方旋转关节207转动，下方旋转关节208安装下支撑杆205，下支撑杆205能够在一个平面内绕下方旋转关节208转动；上支撑杆204与下支撑杆205同轴心互相嵌套形成支撑杆212，另外三根支撑杆212采用相同连接方式连接在其他旋转关节206上，拉伸弹簧203两端分别安装在上支撑杆204端部和另一根下支撑杆205端部，另外三根拉伸弹簧203采用相同连接方式连接在其他支撑杆212上，在张拉整体结构框架2受到拉伸时，拉伸弹簧203会抵抗拉力；在受到压缩时，支撑杆212会抵抗压力，张拉整体结构框架2具有柔性减振的功能，减小烟囱舱1的振动。

如图5所示，扇形缓冲结构301的形状为四分之一圆台的曲侧面，扇形缓冲结构301下端中部外伸一根刚性的滑杆305，滑杆305在滑槽210内滑动；上半环形框架201和下半环形框架211的正面在每个滑槽210的一端设有斜道209结构，斜道209将所述的滑杆305按压进入滑槽210内，滑杆305端部为楔形结构306，楔形结构306角度与斜道209的倾斜角度相等，方便安装至滑槽210内，扇形缓冲结构301的两侧分别在上下端设有两个凹槽302，上端的凹槽302安装连接弹簧一304，下端的凹槽302安装连接弹簧二303，连接弹簧一304和连接弹簧二303安装在两个扇形缓冲结构301之间。

如图6所示，四根连接弹簧一304和连接弹簧二303将四个扇形缓冲结构301首尾相接为缓冲结构整体3的上半部分；缓冲结构整体3的下半部分连接方式与缓冲结构整体3的上半部分完全相同。

一种船舶尾气处理装置的减振结构的安装方法如图1-7所示，包括以下步骤：

步骤a，将上半环形框架201和下半环形框架211反面相对，套装在烟囱舱1外部；上半环形框架201和下半环形框架211反面分别安装上方旋转关节207和下方旋转关节208，将上支撑杆204安装在上方旋转关节207处，将下支撑杆205安装在下方旋转关节208处；调整上支撑杆204与下支撑杆205的嵌套长度，使得上半环形框架201和下半环形框架211的距离等于烟囱舱粗柱体段101的高度，确定支撑杆212的长度并固定；另外三根支撑杆212采用相同连接方式连接在其他旋转关节206上，拉伸弹簧203两端分别安装在上支撑杆204端部和另一根下支撑杆205端部，另外三根拉伸弹簧203采用相同连接方式连接在其他支撑杆212上，将张拉整体结构框架2完整安装；

在本安装方法中，框架采用张拉整体结构框架2，相比于弹簧刚性连接在壳体上减振，耐用度更高，减振效果更好；缓冲结构整体与烟囱舱1之间不需要刚性连接，仅需将扇形缓冲结构301之间用连接弹簧二303和连接弹簧一304连接，通过缓冲结构整体3的滑动扩张和张拉整体结构框架2的张拉，减小烟囱舱1的振动；减振装置可以适应不同规格的烟囱舱1，仅需调整所述支撑杆212的长度并固定即可进行安装；该减振装置相比于同类装置不需要进行刚性或柔性固定，直接将装置紧密套装在烟囱舱1上即可产生减振效果，可应用场景更加全面；具有楔形结构306的滑杆305可与斜道209进行滑动装卸，对缓冲结构整体3进行按压即可安装在张拉整体结构框架2上，提高了安装和拆卸的便捷性。

步骤b，将扇形缓冲结构301之间用连接弹簧一304和连接弹簧二303连接，重复上述安装四次，将四个扇形缓冲结构301首尾相接安装为缓冲结构整体3的上半部分；将缓冲结构整体3的上半部分正置于上半环形框架201的上端，接着将缓冲结构整体3的四个楔形结构306对准上半环形框架201正面的四个斜道209并下压，在压力作用下连接弹簧一304和连接弹簧二303被压缩，缓冲结构整体3轴向压缩，当滑杆305进入滑槽210内后，在连接弹簧二303和连接弹簧一304的恢复力下，四根滑杆305会分别被限制在四个滑槽210内，在张拉整体结构框架2的张紧下，滑杆305会滑至滑槽210的另一端；缓冲结构整体3的下半部分安装方法与缓冲结构整体3的上半部分类似，将四个扇形缓冲结构301用连接弹簧二303和连接弹簧一304连接并倒置在下半环形框架211下方，利用楔形结构306和下半环形框架211正面的斜道209，将滑杆305压入滑槽210内，使缓冲结构整体3完整安装于张拉整体结构框架2中。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，上述说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种船舶尾气处理装置的减振结构，其特征在于：

包括张拉整体结构框架（2），所述的张拉整体结构框架（2）由上半环形框架（201）和下半环形框架（211）组成，套在烟囱舱（1）外部；所述的上半环形框架（201）和下半环形框架（211）具有一定厚度；所述的上半环形框架（201）和下半环形框架（211）之间由拉伸弹簧（203）、可调整长度的上支撑杆（204）和下支撑杆（205）以及旋转关节（206）连接，所述的上支撑杆（204）和下支撑杆（205）嵌套形成支撑杆（212），所述的支撑杆（212）的嵌套长度可调整，长度固定后整体可形成四索四杆的张拉整体结构框架（2）；

还包括缓冲结构整体（3），所述的缓冲结构整体（3）上下各布置一部分，所述的缓冲结构整体（3）安装在所述的上半环形框架（201）和下半环形框架（211）内，所述的缓冲结构整体（3）由四个扇形缓冲结构（301）组成，所述的缓冲结构整体（3）内表面包裹所述的烟囱舱（1）上下外表面，所述的张拉整体结构框架（2）和所述的缓冲结构整体（3）组合后紧密套装在所述的烟囱舱（1）的外部；

所述的上半环形框架（201）和下半环形框架（211）为等大、同轴心、有一定厚度的圆环，所述的上半环形框架（201）和下半环形框架（211）之间共有四根所述的拉伸弹簧（203）以及四根所述的上支撑杆（204）和下支撑杆（205）；所述的上半环形框架（201）和下半环形框架（211）内圈各自均等地设置四个滑槽（210），所述的上半环形框架（201）和下半环形框架（211）安装所述的缓冲结构整体（3），所述的缓冲结构整体（3）安装在所述的滑槽（210）内；

所述的扇形缓冲结构（301）的形状为四分之一圆台的曲侧面，所述的扇形缓冲结构（301）下端中部外伸一根刚性的滑杆（305），所述的滑杆（305）在滑槽（210）内滑动；所述的上半环形框架（201）和下半环形框架（211）的正面在每个滑槽（210）的一端设有斜道（209）结构，所述的斜道（209）将所述的滑杆（305）按压进入滑槽（210）内；

所述的滑杆（305）端部为楔形结构（306），所述的楔形结构（306）角度与所述的斜道（209）的倾斜角度相等，方便安装至滑槽（210）内，所述的扇形缓冲结构（301）两侧上下端分别设有两个凹槽（302），上端所述的凹槽（302）安装连接弹簧一（304），下端所述的凹槽（302）安装连接弹簧二（303）。

2.如权利要求1所述的一种船舶尾气处理装置的减振结构，其特征在于：

所述的上半环形框架（201）和下半环形框架（211）与烟囱舱粗柱体段（101）同轴心，分别位于所述烟囱舱粗柱体段（101）的上下两端；所述的上半环形框架（201）上侧为正面，下侧为反面；所述的下半环形框架（211）下侧为正面，上侧为反面；所述的上半环形框架（201）和下半环形框架（211）在反面沿圆环方向各自均等地设置四个圆形凹槽（202），所述的圆形凹槽（202）在所述的上半环形框架（201）和下半环形框架（211）上设置位置不同，不在同一铅垂线上；所述的圆形凹槽（202）安装四个相同的旋转关节（206），所述的旋转关节（206）整体呈圆柱和半球组合体，所述的旋转关节（206）分为上方旋转关节（207）和下方旋转关节（208），所述的上方旋转关节（207）安装上支撑杆（204），所述的上支撑杆（204）能够在一个平面内绕上方旋转关节（207）转动，所述的下方旋转关节（208）安装下支撑杆（205），所述的下支撑杆（205）能够在一个平面内绕下方旋转关节（208）转动；

所述的上支撑杆（204）与下支撑杆（205）同轴心互相嵌套形成支撑杆（212），另外三根所述的支撑杆（212）采用相同连接方式连接在其他旋转关节（206）上，所述的拉伸弹簧（203）两端分别安装在上支撑杆（204）端部和另一根下支撑杆（205）端部，另外三根所述的拉伸弹簧（203）采用相同连接方式连接在其他支撑杆（212）上。

3.如权利要求2所述的一种船舶尾气处理装置的减振结构，其特征在于：

所述的连接弹簧一（304）和连接弹簧二（303）连接在两个扇形缓冲结构（301）之间，四根所述的连接弹簧一（304）和连接弹簧二（303）将四个扇形缓冲结构（301）首尾相接为缓冲结构整体（3）的上半部分；所述的缓冲结构整体（3）的下半部分结构与缓冲结构整体（3）的上半部分完全相同。

4.一种船舶尾气处理装置的减振结构安装方法，采用权利要求3所述的一种船舶尾气处理装置的减振结构，包括以下步骤：

步骤a，将上半环形框架（201）和下半环形框架（211）反面相对，套装在烟囱舱（1）外部；上半环形框架（201）和下半环形框架（211）反面分别安装上方旋转关节（207）和下方旋转关节（208），将上支撑杆（204）安装在上方旋转关节（207）处，将下支撑杆（205）安装在下方旋转关节（208）处；调整上支撑杆（204）与下支撑杆（205）的嵌套长度，使得上半环形框架（201）和下半环形框架（211）的距离等于烟囱舱粗柱体段（101）的高度，确定支撑杆（212）的长度并固定；拉伸弹簧（203）两端连接在支撑杆（212）端部；按照上述方法在框架间安装相同规格的支撑杆（212）和拉伸弹簧（203）共四次，将张拉整体结构框架（2）完整安装；

步骤b，将扇形缓冲结构（301）之间用连接弹簧一（304）和连接弹簧二（303）连接，重复上述安装四次，将四个扇形缓冲结构（301）首尾相接安装为缓冲结构整体（3）的上半部分；将缓冲结构整体（3）的上半部分正置于上半环形框架（201）的上端，接着将缓冲结构整体（3）的四个楔形结构（306）对准上半环形框架（201）正面的四个斜道（209）并下压，在压力作用下连接弹簧一（304）和连接弹簧二（303）被压缩，缓冲结构整体（3）轴向压缩，当滑杆（305）进入滑槽（210）内后，在连接弹簧二（303）和连接弹簧一（304）的恢复力下，四根滑杆（305）会被限制在四个滑槽（210）内，在张拉整体结构框架（2）的张紧下，滑杆（305）会滑至滑槽（210）的另一端；缓冲结构整体（3）的下半部分安装方法与缓冲结构整体（3）的上半部分类似，将四个扇形缓冲结构（301）用连接弹簧二（303）和连接弹簧一（304）连接并倒置在下半环形框架（211）下方；利用楔形结构（306）和下半环形框架（211）正面的斜道（209），将滑杆（305）压入滑槽（210）内，使缓冲结构整体（3）完整安装于张拉整体结构框架（2）中。