[發明專利]一種雙級縱向隔振的軸系

有效

• 申請號: 202110709724.3
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113335488B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 李全超;周睿;朱兵;李燎原;劉偉
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: B63H23/32
• 分類號: B63H23/32;B63H23/34
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

1.一種雙級縱向隔振的軸系，包括艉軸(4)和中間軸(10)，其特征在于：艉軸(4)的艏端和中間軸(10)的艉端通過縱向隔振器(8)固定連接，所述艉軸(4)上從艉向艏依次布置有螺旋槳(1)、艉后軸承(2)、艉輕殼體結構(3)、艉前軸承(5)、耐壓體結構(6)、艉軸密封裝置(7)，所述螺旋槳(1)布置于艉軸(4)最艉端，所述艉軸(4)由艉后軸承(2)和艉前軸承(5)共同支撐，所述艉后軸承(2)安裝在艉輕殼體結構(3)內，所述艉前軸承(5)安裝在耐壓體結構(6)內，所述艉軸密封裝置(7)安裝在耐壓體結構(6)內部最艉端；

所述中間軸(10)上從艉向艏依次布置有隔振推力軸承(9)、中間軸承(11)、彈性聯軸器(12)、推進電機(13)，所述中間軸(10)由隔振推力軸承(9)和中間軸承(11)共同支撐，所述隔振推力軸承(9)位于中間軸(10)中部，所述中間軸承(11)位于中間軸(10)艏部，所述中間軸(10)最艏端通過彈性聯軸器(12)連接推進電機(13)；

所述軸系從縱向隔振器(8)中部向艉至螺旋槳(1)為雙級隔振系統的第一級，從縱向隔振器(8)中部向艏至彈性聯軸器(12)為雙級隔振系統的第二級；

所述軸系整體及各部件的設計滿足雙級隔振系統質量比和剛度比的控制要求，具體的：

所述雙級隔振系統質量比控制要求指雙級隔振系統的質量比u設計為0.5～1，且設計時保證質量比盡可能大，即：

式中：

m₁為縱向隔振器(8)內縱向隔振元件(16)向艉旋轉軸段部分參振質量，含螺旋槳并包含其運轉附連水；

m₂為縱向隔振器(8)內縱向隔振元件(16)向艏至彈性聯軸器(12)之間旋轉軸段部分參振質量，含彈性聯軸器(12)從動端質量，設計中應盡可能將縱向隔振器(8)向艇艉布置，增加系統質量比；

所述雙級隔振系統剛度比控制要求指雙級隔振系統的剛度比v設計為1.5～2，且保證等于質量比+1，即：

式中：

k₁為縱向隔振器(8)內周向多個縱向隔振元件(16)的組合動剛度；

k₂為隔振推力軸承(9)內周向多個隔振平衡塊(24)的組合動剛度。

2.根據權利要求1所述的一種雙級縱向隔振的軸系，其特征在于：所述縱向隔振器(8)包括艉連接軸段(14)和艏連接軸段(18)，艉連接軸段(14)與艉軸(4)的艏端固定相連，艏連接軸段(18)與中間軸(10)的艉端固定相連，所述艉連接軸段(14)和艏連接軸段(18)的相連端面內圓相互套接，相連端面外圓通過連接緊固件組固定連接，所述艉連接軸段(14)的相連端面內圓上設有縱向限位塊組，相連端面外圓上設有與連接緊固件組對應的縱向隔振元件組，所述艉連接軸段(14)與艏連接軸段(18)套接處的間隙布置有徑向限位圈(15)。

3.根據權利要求2所述的一種雙級縱向隔振的軸系，其特征在于：所述連接緊固件組由多個連接緊固件(19)沿軸心線周向呈環形均勻分布構成，所述縱向隔振元件組由多個縱向隔振元件(16)沿軸心線周向呈環形均勻分布構成，每個連接緊固件(19)的安裝位置分別設有一個對應縱向隔振元件(16)，所述縱向限位塊組由多個縱向限位塊(17)沿軸心線周向呈環形均勻分布構成。

4.根據權利要求3所述的一種雙級縱向隔振的軸系，其特征在于：所述連接緊固件(19)、縱向隔振元件(16)、縱向限位塊(17)的數量均為偶數個，所述縱向隔振元件(16)為低剛度彈簧元件，決定了縱向隔振器(8)的縱向剛度。

5.根據權利要求1所述的一種雙級縱向隔振的軸系，其特征在于：所述隔振推力軸承(9)包括推力環(20)、支撐環(26)、殼體(25)，所述推力環(20)套在中間軸(10)上，在推力環(20)的兩側對稱依次設置有推力塊組、隔振平衡塊組，所述推力塊組、隔振平衡塊組布置在支撐環(26)內，支撐環(26)外側軸段上套有支撐軸瓦(22)，所述支撐環(26)和支撐軸瓦(22)均布置在殼體(25)內部。