[發明專利]一種推力與支撐功能解耦的推力軸承縱向減振裝置

在審

• 申請號: 202210759500.8
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN115076222A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 雷智洋;陳樂佳;彭偉才;吳崇建;劉彥
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: F16C17/04
• 分類號: F16C17/04;F16F15/08;F16C33/58;F16C35/00;B63H23/32
• 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

本發明公開了一種推力與支撐功能解耦的推力軸承縱向減振裝置，包括推力軸，在推力軸的一端設有連接法蘭，推力軸通過連接法蘭與艉軸相連；在推力軸上依次設有推力模塊、減振模塊和支撐模塊，推力模塊、減振模塊和支撐模塊兩兩之間相互固定相連，推力模塊靠近連接法蘭布設，推力軸的另一端穿過支撐模塊，支撐模塊的外壁與船體基座相連。通過將推力軸承的推力傳遞功能和橫向支撐功能解耦，在推力模塊和支撐模塊之間設計減振模塊，軸系橫向載荷是由支撐模塊承載，推力模塊和縱向減振模塊不承受橫向載荷，僅承受縱向載荷；大幅簡化了推力軸承縱向振動傳遞路徑，避免了復雜的接觸聲短路環節，提高軸系縱向隔振效率。

技術領域

本發明涉及船舶振動噪聲控制領域，具體涉及一種推力與支撐功能解耦的推力軸承縱向減振裝置。

背景技術

推進系統噪聲是船舶低速工況主要的噪聲源，呈現出寬帶與線譜疊加特征。推進系統噪聲主要形成機理是螺旋槳激勵力通過軸系傳遞到船體誘導船體結構振動聲輻射。研究表明，螺旋槳縱向激勵力最大，橫向和垂向激勵力約為縱向的1/5，因此槳-軸系統縱向振動噪聲控制是船舶推進系統噪聲控制的重點。

針對槳-軸系統縱向振動噪聲控制，目前主要采用軸系縱向減振器和具有減振功能的推力軸承的減振方案。由于縱向減振器安裝在軸段中間，將軸段打斷，降低了軸系的連續性和彎曲剛度，導致軸系橫向振動和回旋振動增大，不利于橫向減振設計；同時縱向減振器尺寸、重量大，消耗船舶總體重量和空間資源大，難以滿足船舶總體布置要求，實船應用實施難度大。

而對于具有減振功能的一體化推力軸承，國內研究了在軸承內部設計螺旋彈簧、碟簧和耐油橡膠等形式的減振結構，但是試驗結果表明，減振推力軸承內部推力盤、推力塊、支撐軸瓦、減振組件等部件之間存在復雜的聲短路和摩擦接觸環節，縱向減振設計效果不佳，無法滿足振動噪聲控制要求。

發明內容

針對現有技術存在的上述缺陷，提供了一種推力與支撐功能解耦的推力軸承縱向減振裝置，提高振動隔離效率，降低槳-軸系統縱向振動噪聲。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種推力與支撐功能解耦的推力軸承縱向減振裝置，其特征在于：包括推力軸，在推力軸的一端設有連接法蘭，推力軸通過連接法蘭與艉軸相連；在推力軸上依次設有推力模塊、減振模塊和支撐模塊，推力模塊、減振模塊和支撐模塊兩兩之間相互固定相連，推力模塊靠近連接法蘭布設，推力軸的另一端穿過支撐模塊，支撐模塊的外壁與船體基座相連。

按上述技術方案，推力模塊包括圓柱形殼體、推力盤、推力塊以及第一法蘭，殼體內設有圓柱形內腔，推力軸貫穿殼體且置于圓柱形內腔的軸線上；推力盤設在圓柱形內腔內，推力軸與推力盤固定相連且二者共軸線；推力塊設在推力盤的兩側，第一法蘭與殼體的遠離連接法蘭側固定連接，第一法蘭與減振模塊固定連接。

按上述技術方案，殼體包括圓環狀的外殼體、以及圓片狀的正車套環和倒車套環，正車套環和倒車套環設在外殼體的兩側，三者構成一個圓筒狀結構；正車套環和倒車套環的中心處設有與推力軸外徑相匹配的第一通孔，推力軸穿過第一通孔。

按上述技術方案，減振模塊包括相互平行布設的第二法蘭和第三法蘭、以及設于第二法蘭和第三法蘭之間的減振橡膠結構，減振橡膠結構設于第二法蘭和第三法蘭之間；在減振橡膠結構、第二法蘭和第三法蘭的中心處均設有第二通孔，推力軸穿過第二通孔；第二法蘭與推力模塊固定相連，第三法蘭與支撐模塊固定相連。

按上述技術方案，第二通孔的尺寸大于推力軸的外徑。

按上述技術方案，橡膠減振結構與第二法蘭和第三法蘭硫化成型；減振橡膠結構采用硬度為65～75的天然或丁晴橡膠材質。

按上述技術方案，支撐模塊包括翼展式安裝座、支撐軸承以及第四法蘭，在翼展式安裝座中部設有第三通孔，支撐軸承設在第三軸孔內部，推力軸置于支撐軸承內部；第四法蘭與翼展式安裝座的側部固定相連，第四法蘭與減振模塊固定相連；翼展式安裝座設在船體基座上。