[發明專利]一種軸系振動抑制裝置

有效

• 申請號: 201710416170.1
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107299957B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 率志君;劉偉;李玩幽;王東華;劉子豪;喻佳鵬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F16F15/03
• 分類號: F16F15/03;B63H23/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種軸系振動抑制裝置，包括橫向電渦流傳感器、垂向電渦流傳感器、軸、支架、電工純鐵、螺旋線圈、內齒式圓盤、鐵材質、轉子；內齒式圓盤有多個電工純鐵，電工純鐵繞有螺旋線圈；內齒式圓盤上開有小孔；軸上安裝橫向電渦流傳感器、垂向電渦流傳感器、轉子；轉子嵌套入內齒式圓盤中，轉子安裝有鐵材質；內齒式圓盤通過支架固定于基座；轉子和內齒式圓盤的重心不重合且二者的重心都位于軸的中軸線上；橫向電渦流傳感器和垂向電渦流傳感器通過導線連接至數據采集儀，數據采集儀與控制器相連，控制器通過導線穿過內齒式圓盤的小孔與螺旋線圈相連。本發明能夠對軸系縱向振動、橫向振動和扭轉振動實現三維振動的有效抑制。

技術領域

本發明屬于減振降噪技術領域，具體涉及一種軸系振動抑制裝置。

背景技術

船舶推進軸系在運轉時，受到螺旋槳水動力及船體變形等多種因素的共同作用影響，將不可避免的產生振動。軸系振動主要分為三種：扭轉振動、縱向振動和回旋振動。當螺旋槳在水中旋轉時，螺旋槳會產生不平衡離心力，螺旋槳上的流體激振力以及螺旋槳偏心質量的重力作用，這些力可導致整個軸系裝置產生回旋振動。由于螺旋槳在不均勻流場中工作，不可避免的會產生脈動升力和脈動推力，可導致整個軸系裝置的縱向振動。螺旋槳由于自身重力等因素的影響，也會導致整個軸系裝置產生撓曲現象。發動機、螺旋槳等周期性扭矩激勵則可使軸系產生扭轉振動。

近些年來，螺旋槳在水中工作時軸系振動問題日益突顯，人們對船舶推進軸系縱振、扭振和回旋振動的研究從未停歇。如現有的專利(公開號為CN104596714A)公開了一種船舶推進軸系回旋振動與扭轉振動模擬實驗裝置，通過在配重圓盤上增加螺釘質量來模擬軸系的不平衡并改變了不同的軸系傳動方式，以此模擬軸系的回旋振動和扭轉振動。該裝置能夠模擬軸系齒輪、皮帶、鏈輪傳動并對不同傳動方式下的軸系扭轉振動進行研究,能夠模擬萬向軸的不同安裝狀態并對不同狀態下的軸系扭轉振動進行研究,能夠模擬軸向不對中及質量不均勻狀態并對不同狀態下的軸系回旋振動進行研究，該裝置結構簡單,針對性強,為船舶推進軸系及其他低速重載軸系的回旋振動和扭轉振動的實驗研究提供了可靠而有效的綜合實驗裝置。

專利(公開號為CN102072276A)提出了一種電磁式船舶軸系縱向振動主動控制裝置，該裝置直接作用在主傳動軸上、采用控制器與傳動軸并聯的連接形式、采用慣性作動元件并將同軸系縱向振動相反的控制力加載到軸的內芯上，實現了軸系縱振的主動抑制，并且當采用了合適的主動控制算法時，該裝置不僅對低頻線譜激勵十分有效，對寬帶隨機激勵也有效果。但是上述專利均存在著軸系減振維度單一的問題，無法對對軸系縱向振動、橫向振動和扭轉振動等三維振動進行抑制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種對軸系縱向振動、橫向振動和扭轉振動進行有效抑制的軸系振動抑制裝置。

本發明是這樣實現的：包括橫向電渦流傳感器、垂向電渦流傳感器、軸、支架、電工純鐵、螺旋線圈、內齒式圓盤、鐵材質、轉子；

內齒式圓盤的內側表面沿軸向安裝有多個電工純鐵，電工純鐵沿內齒式圓盤徑向截面的圓周均勻分布；電工純鐵繞有螺旋線圈；內齒式圓盤上開有小孔；

軸的橫截面上安裝橫向電渦流傳感器，軸的軸向圓弧外表面安裝垂向電渦流傳感器，軸上安裝轉子；轉子嵌套入內齒式圓盤中，轉子為齒輪式，轉子的外側表面沿軸向安裝有多個鐵材質，鐵材質沿轉子徑向截面的圓周均勻分布；內齒式圓盤通過支架固定于基座；

轉子和內齒式圓盤的重心不重合且二者的重心都位于軸的中軸線上；

橫向電渦流傳感器和垂向電渦流傳感器通過導線連接至數據采集儀，數據采集儀與控制器相連，控制器通過導線穿過內齒式圓盤的小孔與螺旋線圈相連；

本發明還可以包括：

所述的轉子上的鐵材質與內齒式圓盤上的電工純鐵的數量和外形尺寸相同，鐵材質與電工純鐵在位置上一一對應。

本發明的有益效果在于：