[發明專利]一種船舶用大阻尼縱向異剛度的水潤滑軸承

有效

• 申請號: 201910187999.8
• 申請日: 2019-03-13
• 公開（公告）號: CN109764063B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 林長剛;鄒明松;祁立波;劉樹曉
• 申請（專利權）人: 中國船舶科學研究中心（中國船舶重工集團公司第七0二研究所）
• 主分類號: F16C33/22
• 分類號: F16C33/22;F16C33/04;F16C17/26;F16C17/24;F16F15/12
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

一種船舶用大阻尼縱向異剛度的水潤滑軸承，包括軸瓦，其外圓周面的兩端設置有對稱的凸起，兩個凸起之間的軸瓦的外圓周面上依次包裹有中間約束阻尼層和中間阻尼層，兩個凸起外側的軸瓦的外圓周面依次包裹有端部約束阻尼層和端部阻尼層；端部阻尼層、凸起和中間阻尼層的外端面在同一平面內，并在端部阻尼層、凸起和中間阻尼層的外端面上同時粘接有金屬軸承套；位于兩個凸起之間的軸瓦、中間約束阻尼層和中間阻尼層形成中間分段，凸起和金屬軸承套形成過渡分段，位于其中一個凸起外側的軸瓦、端部約束阻尼層和端部阻尼層形成后端分段，位于另一個凸起外側的軸瓦、端部約束阻尼層和端部阻尼層形成前端分段。減小推進軸系在尾軸承內的相對傾斜變形。

技術領域

本發明涉及水潤滑軸承技術領域，尤其是一種船舶用大阻尼縱向異剛度的水潤滑軸承。

背景技術

水潤滑軸承是用新型高分子工程復合材料替代傳統金屬材料作為傳動部件工作界面，用自然水替代礦物油作為潤滑介質，具有較好的減振、耐泥沙、耐磨等特性，特別是能避免因密封泄露而污染江河湖海水環境的狀況，因而在船舶推進軸系中得到了廣泛的應用。但因水的粘度較低，在低速重載條件下潤滑水膜有時難以形成，在實船試驗及正常使用時均發現，當尾軸承潤滑不良時，水潤滑軸承往往處于混合潤滑甚至干摩擦狀態，導致承載能力下降、局部溫升等現象，甚至發生嚴重摩擦磨損、軸瓦燒焦和異常噪聲等問題。

經研究發現，因摩擦系數-相對滑動速度負斜率機理(也稱為負阻尼機理)作用，推進軸系容易產生負阻尼效應而產生摩擦自激振動；另外在實船試驗及正常使用時均發現由于螺旋槳自身較大重力下，推進軸系在尾軸承端部產生較大的傾斜變形而產生較為嚴重的磨損。

發明內容

本申請人針對上述現有生產技術中的缺點，提供一種船舶用大阻尼縱向異剛度的水潤滑軸承，從而能夠有效提高系統阻尼和減小推進軸系在尾軸承內的相對傾斜變形的水潤滑軸承結構對船舶推進軸系的穩定運轉具有重要的意義。

本發明所采用的技術方案如下：

一種船舶用大阻尼縱向異剛度的水潤滑軸承，包括軸瓦，所述軸瓦成空心圓柱體結構，并在其內壁面間隔設置有多條圓弧形溝槽，所述軸瓦的外圓周面為光滑面，在軸瓦的外圓周面的兩端設置有對稱的凸起，在兩個凸起之間的軸瓦的外圓周面上依次包裹有中間約束阻尼層和中間阻尼層，在兩個凸起外側的軸瓦的外圓周面依次包裹有端部約束阻尼層和端部阻尼層；端部阻尼層、凸起和中間阻尼層的外端面在同一平面內，并在端部阻尼層、凸起和中間阻尼層的外端面上同時粘接有金屬軸承套；位于兩個凸起之間的軸瓦、中間約束阻尼層和中間阻尼層形成中間分段，所述凸起和金屬軸承套形成過渡分段，位于其中一個凸起外側的軸瓦、端部約束阻尼層和端部阻尼層形成后端分段，位于另一個凸起外側的軸瓦、端部約束阻尼層和端部阻尼層形成前端分段。

其進一步的技術方案在于：

所述軸瓦采用橡膠或賽龍高分子復合材料制作。

所述端部約束阻尼層采用金屬板制成。

所述端部阻尼層采用粘彈性阻尼材料制成。

所述中間約束阻尼層采用聚合物基阻尼材料制成。

所述中間阻尼層采用粘彈性阻尼材料制成。

所述金屬軸承套為一體式結構。

后端分段和前端分段的結構相同。

本發明的有益效果如下：

本發明結構緊湊、合理，制造簡便，在高分子復合材料軸瓦潤滑接觸界面和金屬銅套之間固化有約束阻尼-阻尼層兩層材料，能夠更有效的提高水潤滑軸承的結構阻尼；考慮到推進軸系在尾軸承端部的傾斜變形較大，約束阻尼-阻尼層在軸承內部采用縱向分段式，軸承兩端與中間分段內的約束阻尼-阻尼層的材料形式不同，軸承兩端靜剛度比中間分段更大，與傳統的水潤滑軸承相比，本發明靜能夠有效的減小推進軸系在尾軸承內的相對傾斜變形。