CN203067651U - 船舶及海洋工程轴流风机减振装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种船舶及海洋工程轴流风机减振装置，用于将轴流风机垂直安装于甲板上，其包括：上法兰，连接所述轴流风机，所述上法兰的周缘上设有多个凸耳；基座，固定安装于所述甲板；多个减振垫，分别固定连接于所述凸耳与所述基座。本实用新型提供的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，可适用于船舶及海洋工程相关舱室和甲板的轴流风机垂直弹性安装，实现了轴流风机和船体局部结构之间的振动隔离，同时配合具有减振功能的基座结构，减轻了由于风机振动及噪声而产生的污染，提高了船员及乘客的舒适性指标。本实用新型也可用于其它行业所类似的环境。

Description

船舶及海洋工程轴流风机减振装置

技术领域

本实用新型涉及一种轴流风机安装减振装置，尤其涉及一种应用于船舶及海洋工程轴流风机减振装置。 

背景技术

船舶及海洋工程设计布置有大量的机械动力设备，其中通风空调系统（HVAC）是利用动力驱动通风机,来形成空气的交换和循环，通风机分为离心式风机和轴流式风机。风机在工作区和生活区所产生的噪声与振动污染，不仅损害船员的健康，妨碍船员的正常工作，同时也容易造成船体结构的疲劳、破坏，所以控制及降低风机噪声与振动十分必要。 

在露天甲板上，为了合理布置通风空调系统的菌形风帽、风门、防火风闸等零部件，以及科学的组织气流，便于其直接通向敞开的露天甲板，所以位于露天甲板的轴流风机通常选用的是垂直安装形式。对于轴流式风机（尤其是垂直安装的情况），由于其本身外形和结构特点，比较难于实现弹性连接，所以在一般情况下，在船舶及海洋工程领域，轴流风机（尤其是垂直安装的情况）往往是刚性连接的，同时由于制造加工精度及动平衡等方面的原因，使得轴流风机在特定条件下，也会成为船舶及海洋钻井平台局部结构振动的主要振源。 

因此，如何开发研究出一种适合船舶及海洋工程轴流风机减振的装置及结构，克服上述船舶及海洋工程轴流式风机在噪声与振动控制方面所存在的不足，是本实用新型研究的重点。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种船舶及海洋工程轴流风机减振装置，解决现有技术在处理轴流风机（尤其是垂直安装的情况）安装中无法实现刚性连接与弹性减振的性能兼顾，极其容易造成轴流风机的振动能量通过船体基座结构传递到舱室，从而辐射二次空气噪声。 

为达上述目的，本实用新型提供一种船舶及海洋工程轴流风机减振装置，用于将轴流风机垂直安装于甲板上，其包括： 

上法兰，连接所述轴流风机，所述上法兰的周缘上设有多个凸耳； 

基座，固定安装于所述甲板； 

多个减振垫，分别固定连接于所述凸耳与所述甲板。 

上述的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，其中，所述基座包括：下法兰、挠性接头，所述下法兰固定安装于所述甲板，所述挠性接头连接于所述上法兰与所述下法兰之间。 

上述的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，其中，所述上法兰通过螺栓连接于所述轴流风机的下端；所述下法兰通过螺栓安装于所述甲板；所述减振垫通过螺栓固定连接于所述凸耳与所述甲板。 

上述的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，其中，所述凸耳为四个，对称设置或非对称设置；所述减振垫对应所述凸耳设置四个；所述减振垫为柱形或锥形实心结构。 

上述的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，其中，所述挠性接头为非金属材料件。 

为达上述目的，本实用新型还提供一种船舶及海洋工程轴流风机减振装置，用于将轴流风机垂直安装于甲板上，其包括： 

上法兰，连接所述轴流风机； 

基座，固定安装于所述甲板； 

多个减振垫，连接于所述上法兰与所述基座。 

上述的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，其中，所述基座包括：风机围板、风机围板法兰、挠性接头，所述风机围板围设成筒状结构，并固定安装于所述甲板；所述风机围板法兰固定安装于所述风机围板上；所述挠性接头连接于所述上法兰与所述风机围板法兰。 

上述的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，其中，所述上法兰通过螺栓连接于所述轴流风机的下端；所述风机围板焊接于所述甲板；所述风机围板法兰焊接于所述风机围板；所述减振垫通过螺栓连接于所述上法兰与所述风机围板法兰。 

上述的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，其中，还包括多个肘板，所述肘板为直角三角形加强板，其两个直角边分别连接于所述风机围板与所述甲板；所述肘板与所述减振垫分别设置四个，所述减振垫为柱形或锥形实心装置。

上述的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，其中，所述挠性接头为非金属材料件。 

本实用新型的功效在于，本实用新型揭示的船舶及海洋工程轴流风机减振装置可适用于船舶及海洋工程相关舱室和甲板的轴流风机垂直弹性安装，实现了轴流风机和船体局部结构之间的振动隔离，同时配合具有减振功能的基座结构，减轻了由于风机振动及噪声而产生的污染，提高了船员及乘客的舒适性指标。本实用新型也可用于其它行业所类似的环境。 

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。 

附图说明

图1本实用新型第一实施例结构示意图； 

图2本实用新型第二实施例结构示意图； 

图3本实用新型第三实施例结构示意图； 

图4a上法兰一实施例结构示意图； 

图4b上法兰另一实施例结构示意图； 

图4c下法兰结构示意图。 

其中，附图标记 

100船舶及海洋工程轴流风机减振装置实施例一 

200船舶及海洋工程轴流风机减振装置实施例二 

300船舶及海洋工程轴流风机减振装置实施例三 

1     船体结构平台及其附近结构 

2     下法兰 

3     减振垫 

4     挠性接头 

5     连接法兰（上法兰） 

51   凸耳 

6     连接螺栓和螺母 

7    轴流风机 

8    风机舱（消声隔声结构） 

9    甲板 

10   肘板 

11   加强围板 

12   风机围板 

13   风机围板法兰 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述： 

参见图1、图2、图3以及图4a至图4c，在图中所示的多种具体实施方式中，本实用新型揭示一种船舶及海洋工程轴流风机减振装置，用于将轴流风机垂直安装于甲板上，可以解决现有技术在处理垂直安装的轴流风机时，无法实现刚性连接与弹性减振的性能兼顾，极其容易造成轴流风机的振动能量通过船体基座结构传递到舱室，从而辐射二次空气噪声的缺陷。 

本实用新型揭示的船舶及海洋工程轴流风机减振装置主要包括：上法兰、基座及多个减振垫。 

所述上法兰的周缘上设有多个凸耳，所述上法兰用于安装连接所述轴流风机；所述基座固定安装于所述甲板；多个减振垫连接于所述上法兰与所述基座或甲板上。 

如图1至图3所示，本实用新型依据不同的船舶需求提供不同的实施方式。 

当较大规格尺寸的轴流风机，可以选用图1或图2所示的实施方式，包括一个上述结构的连接法兰，同时使用一个挠性接头和四只减振垫来实现轴流风机的垂直弹性连接，还可以通过调整基座结构的加强形式，来控制局部结构的刚度、质量和阻尼，以改进现有方法和工艺的不足。 

当安装空间受限或较小规格尺寸的轴流风机，可以选用图3所示的实施方式，包括一个上述的连接法兰，同时使用一个挠性接头和多个减振垫来实现轴流风机的垂直弹性连接。在基座结构加强形式方面则采用在甲板上开孔，同时取消现有的腹板及扁钢条，将风机围板延伸并直接插入开孔处，并将围板与甲板焊接固定。 

进一步地，结合图1、图2、图3以及图4a至图4c，揭示本实用新型船舶及海洋工程轴流风机减振装置的多种具体实施方式。 

参见图1，实施例一： 

以某船舶及海洋工程主机舱通风系统中设计有4台大型轴流风机为例，具体位置分别在FR93#的12415mm和16040mm平台（并联），呈左右舷完全对称布置，该轴流风机距离生活舱室比较近，运转时可以产生明显的空气噪声及振动。 

如图1所示，是位于16040mm平台的情况：本实施例揭示的船舶及海洋工程轴流风机减振装置100，其包括：船体结构16040mm平台及其附近结构1（或甲板9）、一个下法兰2、四个减振垫3、一个挠性接头4、一个连接法兰（上法兰）5、多个连接螺栓和螺母6、轴流风机7、风机舱（消声隔声结构）8；其中所述上法兰5的周缘上设有多个凸耳51。 

船舶及海洋工程轴流风机减振装置100整体位于风机舱8的内部，轴流风机7通过多个连接螺栓和螺母6安装于连接法兰5之上，连接法兰5的凸耳51通过连接螺栓6同减振垫3连接，减振垫3通过连接螺栓6同船体结构16040mm平台面板1（或甲板9）连接；下法兰2固定安装于船体结构16040mm平台面板1（或甲板9）；挠性接头4连接于上法兰5与下法兰2之间。 

当轴流风机7在振源激励下产生振动，其振动力首先通过轴流风机结构传递给连接法兰5，即连接法兰5会跟随轴流风机7一起产生加速度，然后连接法兰5通过凸耳51将振动力传递给减振垫3，减振垫3可以提供合适阻尼，在一定频率范围内控制降低振动力向船体结构的传递，实现了船体结构和附近舱室减振降噪的目的。 

上述实施例揭示的技术方案，适用于较大规格尺寸的轴流风机，减振垫可选用大直径，以便起到较理想的减振效果。 

参见图2，实施例二： 

与上述实施例类似，本实施例揭示的船舶及海洋工程轴流风机减振装置200也包括：船体结构平台及其附近结构1、一个下法兰2、四个减振垫3、一个挠性接头4、一个连接法兰（上法兰）5、多个连接螺栓和螺母6、轴流风机 7、风机舱（消声隔声结构）8、或甲板9；其中，与上述实施例不同的是，所述上法兰5的周缘上不设凸耳51，此外，本实施例还设置有加强结构，本实施例揭示的加强结构包括，肘板10、加强围板11。 

轴流风机7通过多个连接螺栓和螺母6安装于连接法兰5之上，连接法兰5通过连接螺栓6同减振垫3连接，减振垫3通过其下部连接螺栓同甲板9连接，加强围板11插入船体结构甲板9并与之焊接；挠性接头4连接于上法兰5与下法兰2之间，下法兰2固定于甲板9；肘板10用于连接加强围板11插设于甲板9内的端部与风机舱壁。通过改进船体基座结构加强形式，以改善动态响应特性，从而实现了船体结构和附近休闲甲板减振降噪的目的。 

参见图3，实施例三： 

以某船舶及海洋工程艉部机舱通风系统中设计有3台轴流风机为例，其中2台具体位置在FR40#-FR41#（并联），呈左右舷完全对称布置，另外1台轴流风机的具体位置在FR35#-FR36#，以上3台轴流风机均位于对振动及噪声要求较严的休闲甲板上，运转时可以产生明显的空气噪声及振动。如图3所示的是位于FR40#-FR41#的情况。 

本实施例揭示的船舶及海洋工程轴流风机减振装置300包括：船体结构基座及其附近结构1、一个下法兰2、四个减振垫3、一个挠性接头4、一个连接法兰（上法兰）5、多个连接螺栓和螺母6、轴流风机7、风机舱（消声隔声结构）8、甲板9、肘板10、风机围板12、风机围板法兰13。 

船舶及海洋工程轴流风机减振装置300整体位于风机舱8内部，轴流风机7通过连接螺栓和螺母6固定安装于连接法兰5之上，减振垫3通过连接螺栓6连接于上法兰5与下法兰2之间，挠性接头4也连接于上法兰5与下法兰2之间，下法兰2通过风机围板法兰13同风机围板12连接，风机围板12位于甲板9之上，风机围板12的下端部插入船体结构甲板9并与之焊接。风机围板12的插入长度可以根据焊接工艺（至少20MM用于甲板和围板间的焊接）、导流和强度等方面的具体要求来定。 

当轴流风机7在振源激励下产生振动，其振动力首先通过轴流风机结构传递给连接法兰5，即连接法兰5会跟随轴流风机一起产生加速度，然后连接法兰5将振动力传递给减振垫3，减振垫3可以提供合适阻尼，在一定频率范围 内，控制降低振动力向风机围板12传递，同时通过改进船体基座结构加强形式，以改善动态响应特性，从而实现了船体结构和附近休闲甲板减振降噪的目的。 

上述实施例二、三适用于较小规格尺寸的轴流风机，减振垫可选用小直径的，满足减振需要。 

本实用新型还具有其它实施方式，例如，在空间允许的情况下可以将上述实施例二、三中的所述上法兰5和下法兰2的周缘上对应设置多个凸耳51，用于设置减振垫3。 

参见图4a至图4c，进一步揭示上法兰5和下法兰2的结构特征。 

上法兰5，于周缘上设置多个凸耳51，通常可以设置3-5个，较佳的方案可以选择4个凸耳51，如图4a所示的对称结构设置，也可以选择如图4b所示的非对称结构设置。当然，凸耳51可以依据不同的需求作其它选择，以改变支撑点的位置和数量，不作具体限定。 

下法兰2，通常可以选择现有结构，如图4c所示，也可以对应上法兰5设置多个凸耳51。 

如图1、图2、图3所示，减振垫3为柱形或锥形实心结构，可以选择材料为橡胶类。 

挠性接头4，连接于上法兰5与下法兰2之间，其具有耐压性及阻燃耐腐性能，同时可以起到轴向、径向和角度位移的补偿作用，可选择非金属材料。 

上述实施中，采用本实用新型揭示的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，可适用于船舶及海洋工程相关舱室和甲板的轴流风机垂直弹性安装，即，是指轴流风机的电机轴线垂直于主甲板，上述方案中不仅要考虑垂直方向时减振垫所承受的静动载荷，同时也要考虑在船体最大倾斜工况时的固定及稳定等影响因素，以及减振垫和船体基座结构的固有频率应避开振源（轴流风机）的主要激振频率，并留有频率储备等，这样设计，可以使本实用新型揭示的船舶及海 洋工程轴流风机减振装置达到最佳的减振效果，实现轴流风机和船体局部结构之间的振动隔离，减轻了由于风机振动及噪声而产生的污染，提高了船员及乘客的舒适性指标。 

本实用新型也可用于其它行业所类似的环境。 

本实用新型的工作原理是：将来自于轴流风机叶片、轴承和电机运转时的振动能量，通过改变其传递途径和降低风机振幅，然后实现在一定的频率范围内，使其大部分的振动能量被隔离或消弱。 

与现有技术相比，本实用新型的优点如下： 

1、当船舶及海洋工程上的一些重要舱室和甲板需要进行减振降噪处理时，本实用新型可以实现轴流风机的垂直弹性连接，且结构简单，安装拆卸方便。 

2、可以实现不同传递途径(例如通过船体结构和风管)振动能量的同时隔离或消弱，从而大幅度的改善提高振动隔离或消弱的控制效果。 

3、可以根据舱室及设备布置的要求，灵活的改变受力点的位置及安装方式，以适应舱室及甲板的具体环境要求。 

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。 

Claims (10)

1.一种船舶及海洋工程轴流风机减振装置，用于将轴流风机垂直安装于甲板上，其特征在于，包括： 

上法兰，连接所述轴流风机，所述上法兰的周缘上设有多个凸耳； 

基座，固定安装于所述甲板； 

多个减振垫，分别固定连接于所述凸耳与所述甲板。 

2.根据权利要求1所述的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，其特征在于，所述基座包括：下法兰、挠性接头，所述下法兰固定安装于所述甲板，所述挠性接头连接于所述上法兰与所述下法兰之间。 

3.根据权利要求2所述的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，其特征在于，所述上法兰通过螺栓连接于所述轴流风机的下端；所述下法兰通过螺栓安装于所述甲板；所述减振垫通过螺栓固定连接于所述凸耳与所述甲板。 

4.根据权利要求3所述的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，其特征在于，所述凸耳为四个，对称设置或非对称设置；所述减振垫对应所述凸耳设置四个；所述减振垫为柱形或锥形实心结构。 

5.根据权利要求2所述的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，其特征在于，所述挠性接头为非金属材料件。 

6.一种船舶及海洋工程轴流风机减振装置，用于将轴流风机垂直安装于甲板上，其特征在于，包括： 

上法兰，连接所述轴流风机； 

基座，固定安装于所述甲板； 

多个减振垫，连接于所述上法兰与所述基座。 

7.根据权利要求6所述的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，其特征在于，所述基座包括：风机围板、风机围板法兰、挠性接头，所述风机围板围设成筒状结构，并固定安装于所述甲板；所述风机围板法兰固定安装于所述风机围板上；所述挠性接头连接于所述上法兰与所述风机围板法兰。 

8.根据权利要求7所述的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，其特征在于，所述上法兰通过螺栓连接于所述轴流风机的下端；所述风机围板焊接于所述甲板；所述风机围板法兰焊接于所述风机围板；所述减振垫通过螺栓连接于 所述上法兰与所述风机围板法兰。 

9.根据权利要求8所述的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，其特征在于，还包括多个肘板，所述肘板为直角三角形加强板，其两个直角边分别连接于所述风机围板与所述甲板；所述肘板与所述减振垫分别设置四个，所述减振垫为柱形或锥形实心装置。 

10.根据权利要求7所述的船舶及海洋工程轴流风机减振装置，其特征在于，所述挠性接头为非金属材料件。 

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