[發明專利]一種基于帶隙濾波和波形轉換的具有周期結構的隔振裝置

有效

• 申請號: 201510054665.5
• 申請日: 2015-02-02
• 公開（公告）號: CN104595418A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 崔海斌;邵新宇;楊蓮;柳祺;戴啟峰;喻道遠;周伯華;張輝;吳勝;蔣勇平
• 申請（專利權）人: 江蘇高精機電裝備有限公司
• 主分類號: F16F15/04
• 分類號: F16F15/04;B63H21/30
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

技術領域

本發明屬于隔振減振技術領域，具體涉及一種適用于船舶的浮筏隔振裝置。

背景技術

機械噪聲是艦船、捕撈船、游輪等船舶或航行器低速航行時的主要噪聲來源。低頻噪聲較高頻噪聲傳播距離更遠，容易成為目標特征信號，容易被魚群感知到；對于機械噪聲的控制不僅有益于儀器儀表的使用壽命和工作環境，還可以改善船員以及乘客的工作休閑環境。隨著船上舒適性要求的不斷提高，機械噪聲控制作為改善艙室環境的關鍵技術，越來越受到各大造船企業的重視。

機械噪聲主要是由于機械振動造成的，所以通過減振可以達到降噪的效果。

作為減振隔振平臺，多級浮筏隔振是目前對安裝的機械設備的振動進行隔離的非常有效的手段。浮筏隔振是將船內所有的機械設備彈性或者剛性的安裝在一個公共的中間結構體體上，再通過隔振器將該結構聯接到基座結構上而形成的隔振裝置。它是多機組、多擾動源、多向隔振的裝置，比通常的單層和雙層隔振裝置要復雜得多。

針對艦船上的機組設備的浮筏隔振裝置，由于受到質量約束等原因制約，需要在小質量下實現盡量大的振動衰減。目前的浮筏隔振裝置主要是簡單的平板結構，這些裝置沒有充分利用浮筏各個結構之間的衰減機制，質量和剛度分布也不合理，無法形成寬頻帶的振動衰減。

發明內容

針對上述現在技術中存在的技術問題，本發明提供一種具有周期結構的隔振裝置，其基于帶隙濾波和波形轉換原理，通過周期桁架結構的橫桿、豎桿、斜桿及周期性排列工字鋼梁在結構中對振動波的波形轉換、多種散射以及周期結構的阻帶特性來增強減振和隔振效果，實現較低頻段內的寬頻帶隙，增加隔振裝置的低頻段和寬頻帶的隔振性能。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種具有周期結構的隔振裝置，用于實現對船舶上安裝的設備的隔振降噪，其特征在于，該隔振裝置包括：

兩平行間隔布置的面板，其中一面板通過隔振器與待隔振的設備安裝連接，另一面板通過隔振器與安裝基座連接；

多個豎桿，其呈陣列布置并均垂直設置在兩面板之間，以在兩面板之間形成支撐并從而在兩面板之間形成多個由在面板長度和寬度方向的相鄰兩豎桿組成的隔振區域，兩面板之間的所述隔振區域在面板長度和寬度方向上呈陣列分布，且每個隔振區域的各豎桿與上面板和下面板的連接處均設置有加強筋板；

以及多個斜桿，每個所述隔振區域的呈對角布置的兩加強筋之間設置一所述斜桿，且相鄰兩隔振區域的斜桿相對于其共有的豎桿呈對稱分布，由此使得在所述在兩面板之間的空間形成沿面板長度和寬度方向上均呈周期性布置的減振結構，從而形成周期結構的阻帶特性而實現有效的隔振減噪。

作為本發明的改進，沿長度方向的每個所述隔振區域設置一個斜桿或設置兩個斜桿，相應地，沿寬度方向布置的每個所述隔振區域設置每個所述隔振區域設置兩個斜桿或設置一個斜桿。

作為本發明的改進，所述兩面板之間還設置有垂直布置的豎板，其由鋼板和其上周期排布的加強筋構成，從而形成周期性結構。

作為本發明的改進，所述上面板或下面板由鋼板和周期性排列的工字梁焊接而成。

作為本發明的改進，上下面板采用6mm厚度船用鋼板和25a號工字鋼焊接而成。

本發明的空間隔振裝置為改進的雙層浮筏雙層隔振系統，被隔振設備通過上層隔振器與中間體連接，中間體主要由上面板、中間的多個周期桁架式結構體以及下面板構成，中間體通過下層隔振器和艦船基座相連接；所述多個周期桁架式結構通過上下面板焊接成一體，多個周期桁架式結構并排設置在所述面板的長度和寬度方向上，在長度和寬度方向上形成周期性；所述上下面板是由鋼板和周期性排列的工字梁焊接而成，振動沿著周期結構進行傳播時，會發生波的傳遞和轉換，并形成周期結構的阻帶特性，使得振動得到極大的衰減。

本發明中，所述上下面板在各個周期結構之間焊接有加強筋，可以增加結構的強度，可以很大程度改善浮筏的剛性。

本發明中，所述上下面板采用6mm厚度船用鋼板和25a號工字鋼焊接而成。

本發明中，所述上下面板工字梁排列呈現周期性，屬于雙向周期排列，可以阻止特定頻率下的振動波在該二維周期結構內的傳播。

本發明中，所述機械設備與中間結構體采用剛性安裝或者柔性安裝的方式。剛性安裝即機械設備的機腳通過螺栓與中間結構體聯接，剛性安裝有利于提高隔振裝置的“質量效應”，柔性安裝是根據機械設備類型選擇隔振器與浮筏聯接，有利于設備自身的減隔振。