專利名稱：具有隔振降噪的艦艇舷側(cè)聲納陣安裝平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁致伸縮器件，尤其涉及是一種將主、被動隔振技術(shù)相結(jié)合，能有效隔除振動的具有隔振降噪的艦艇舷側(cè)聲納陣安裝平臺。
背景技術(shù)：
聲納設(shè)備具有對水中目標(biāo)檢測、定位、識別和跟蹤/運(yùn)動分析等功能，是現(xiàn)代艦船探測水中目標(biāo)的重要手段，在軍事和民用等許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和識別與反識別的對抗中，促使著聲納性能的不斷提高和完善。例如，由于隱身(覆蓋消聲瓦)潛艇的出現(xiàn)，使得已發(fā)展較成熟的中、高頻主動聲納探測性能下降，低頻主動聲納(Low frequency active sonar，LFAS)應(yīng)運(yùn)而生。這是因?yàn)榈皖l聲納(包含主動與被動)具有如下優(yōu)點(diǎn)低頻范圍內(nèi)目標(biāo)艦艇的輻射噪聲較大，而且海水對低頻聲波的吸收較小，這有利于增加探測距離。因此對低頻聲納的研究成為當(dāng)前聲納研究中的一個(gè)重要方向。
眾所周知，聲納的探測距離、目標(biāo)識別的精度等與噪聲信號大小是密切相關(guān)的，隨著噪聲信號的增強(qiáng)，探測距離、目標(biāo)識別精度將下降，對于低頻聲納，噪聲的影響尤顯重要。這是因?yàn)榈皖l聲納的工作頻率一般為幾十赫茲至幾千赫茲，而艦船航行時(shí)產(chǎn)生的輻射噪聲，如機(jī)械噪聲、螺旋槳噪聲和水動力噪聲等，以及海洋背景噪聲與聲納工作頻率基本一致，這就為分析從被測目標(biāo)反射來的信號及其輻射噪聲帶來了較大的困難，常規(guī)的十分有用的濾波方法將失去存在的理由。
降低噪聲是提高聲納信噪比的另一條重要途徑，各國學(xué)者對此進(jìn)行了大量研究。降噪主要集中在對艦船產(chǎn)生噪聲的治理上。例如通過改進(jìn)螺旋槳技術(shù)，采用新型阻尼材料，浮筏技術(shù)等等，常能取得十至幾十分貝的降噪效果。但是鮮見有文獻(xiàn)報(bào)道對換能器基陣安裝平臺的減隔振降噪技術(shù)研究。僅有的也采用被動隔振的方法。根據(jù)振動隔振理論，被動隔振具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，不需消耗附加能源等優(yōu)點(diǎn)，在一般工業(yè)技術(shù)的應(yīng)用中能獲得滿意的結(jié)果。但它適合于隔除中高頻振動信號，對于隔離較低頻振動，效果不理想，否則就要采用十分龐大的隔振基礎(chǔ)來降低一階固有頻率，盡管被動隔振基礎(chǔ)對于高于一階固有頻率的振動信號具有衰減作用，但對于低于一階固有頻率的振動信號則有時(shí)會具有放大作用(事實(shí)上，艦船在航行時(shí)，能激發(fā)出頻譜非常豐富的振動信號，最低頻率往往在幾赫茲以下)。另外，被動隔振基礎(chǔ)具有對外界振動信號的隔除作用，但無法對平臺內(nèi)部自己產(chǎn)生的振動進(jìn)行抑制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種將主、被動隔振技術(shù)相結(jié)合，安裝在舷側(cè)的、能抑制振動的具有隔振降噪的艦艇舷側(cè)聲納陣安裝平臺。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它包括在底板的同一圓周上等分安裝3個(gè)以上導(dǎo)向直柱，每個(gè)導(dǎo)向直柱上面的小圓柱從下至上依次裝有墊橡墊片，裝在定位套內(nèi)的直線軸承，彈簧和螺釘，隔振平臺的一端裝在定位套內(nèi)，超磁致伸縮驅(qū)動器的底座裝在底板上，超磁致伸縮驅(qū)動器的輸出桿與隔振平臺的另一端固定，輸出桿上裝有拾振傳感器。
所述的超磁致伸縮驅(qū)動器包括在底座中央凸臺上裝有超磁致伸縮棒，超磁伸縮致棒外依次裝有套筒和繞有激勵線圈、偏置線圈的線圈骨架，線圈骨架外裝有外套，外套的底端裝在底座的大凸臺圓柱面上，超磁伸縮致棒頂有輸出桿，輸出桿的臺肩上面依次裝有預(yù)壓彈簧、與外套前端蓋螺紋連接的預(yù)壓螺母，擰緊預(yù)壓螺母能將預(yù)壓彈簧壓在輸出桿的臺肩上，外套和線圈骨架的上、下端分別開有恒溫水出口和恒溫水進(jìn)口，經(jīng)線圈骨架和套筒之間的空腔相互連通。
所述的導(dǎo)向直柱為3～6根。
本發(fā)明具有的有益的效果是采用在直柱上安裝彈簧和橡膠墊消除中、高頻振動，超磁致伸縮驅(qū)動器消除中、低頻振動，由于采用主、被動相結(jié)合的方法，從而使具有隔振降噪的艦艇舷側(cè)聲納陣安裝平臺隔振頻率范圍增大，提高聲納的探測距離。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)正視圖；圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)俯視圖；圖3是本發(fā)明所實(shí)用的超磁致伸縮驅(qū)動器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明控制示意圖。
圖中1、超磁致伸縮驅(qū)動器，2、緊定螺釘，3、拾振傳感器，4、隔振平臺，5、擰緊螺釘，6、彈簧，7、彈簧擋環(huán)，8、直線軸承，9、定位套，10、橡膠墊片，11、導(dǎo)向直柱，12、底板，13、橡膠墊；1.1、底座，1.2、恒溫水進(jìn)口，1.3、偏置線圈，1.4.、勵磁線圈，1.5、線圈骨架，1.6.、輸出桿，1.7、前端蓋，1.8、預(yù)壓螺母，1.9、預(yù)壓彈簧，1.10、恒溫水出口，1.11、超磁伸縮致棒，1.12、套筒，1.13、管口，1.14、外套。
具體實(shí)施例方式
如圖1、圖2所示，它包括在底板12的同一圓周上等分安裝3個(gè)以上導(dǎo)向直柱11，每個(gè)導(dǎo)向直柱11上面的小圓柱從下至上依次裝有墊橡墊片10，裝在定位套9內(nèi)的直線軸承8，裝在擋環(huán)7內(nèi)的彈簧6和螺釘5，隔振平臺4的一端裝在定位套9內(nèi)，超磁致伸縮驅(qū)動器1的底座裝在底板12(導(dǎo)向直柱和超磁致伸縮驅(qū)動器彼此交叉安裝)上，超磁致伸縮驅(qū)動器1的輸出桿與隔振平臺4的另一端固定，輸出桿上裝有拾振傳感器3。
如圖3所示，所述的超磁致伸縮驅(qū)動器1包括在底座1.1中央凸臺上裝有超磁致伸縮棒1. 11，超磁伸縮致棒1.11外依次裝有套筒1.12和繞有激勵線圈1.4、偏置線圈1.3的線圈骨架1.5，線圈骨架1.5外裝有外套1.14，外套1.14的底端裝在底座1.1的大凸臺圓柱面上，超磁伸縮致棒1.11頂有輸出桿1.6，輸出桿1.6的臺肩上面依次裝有預(yù)壓彈簧1.9、與外套前端蓋1.7螺紋連接的預(yù)壓螺母1.8，擰緊預(yù)壓螺母1.8能將預(yù)壓彈簧1.9壓在輸出桿1.6的臺肩上，外套1.14和線圈骨架1.5的上、下端分別開有恒溫水出口1.10和恒溫水進(jìn)口1.2，經(jīng)線圈骨架1.5和套筒1.12之間的空腔相互連通，1.13管口為引線出口。恒溫水經(jīng)恒溫水進(jìn)口1.2，流經(jīng)骨架和套管之間的空腔，由恒溫水出口1.10流出。用恒溫水(25℃～35℃)流過驅(qū)動器內(nèi)部，使其內(nèi)部溫度保持不變，從而限制超磁致棒1.11和輸出桿1.6受熱伸長。
如圖4所示，其原理如下隔振平臺受到振源的激勵產(chǎn)生振動，拾振傳感器(市售)與二次儀表組成測量電路感受振動并將振動轉(zhuǎn)換成電信號，通過A/D轉(zhuǎn)換器把電信號由模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸入給工業(yè)計(jì)算機(jī)，數(shù)字量在工業(yè)計(jì)算機(jī)內(nèi)通過某種控制算法輸出控制信號，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器把控制信號由數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，因?yàn)檫@時(shí)的信號比較微弱不足以去驅(qū)動超磁致伸縮驅(qū)動器，所以還必須經(jīng)過一個(gè)功放電路。經(jīng)過放大的控制信號輸入超磁致伸縮驅(qū)動器內(nèi)使驅(qū)動器產(chǎn)生動作，抵消了隔振平臺的振動，從而達(dá)到主動隔離中、低頻振動的目的。通過彈簧6和橡膠墊10隔離中、高頻振動。
所述的導(dǎo)向直柱11為3～6根。
具有隔振降噪的艦艇舷側(cè)聲納陣安裝平臺與艦船殼體安裝時(shí)，在底板與艦船殼體接觸處加裝橡膠墊13。
權(quán)利要求
1.一種具有隔振降噪的艦艇舷側(cè)聲納陣安裝平臺，其特征在于它包括在底板(12)的同一圓周上等分安裝3個(gè)以上導(dǎo)向直柱(11)，每個(gè)導(dǎo)向直柱(11)上面的小圓柱從下至上依次裝有墊橡墊片(10)，裝在定位套(9)內(nèi)的直線軸承(8)，彈簧(6)和螺釘(5)，隔振平臺(4)的一端裝在定位套(9)內(nèi)，超磁致伸縮驅(qū)動器(1)的底座裝在底板(12)上，超磁致伸縮驅(qū)動器(1)的輸出桿與隔振平臺(4)的另一端固定，輸出桿上裝有拾振傳感器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有隔振降噪的艦艇舷側(cè)聲納陣安裝平臺，其特征在于所述的超磁致伸縮驅(qū)動器(1)包括在底座(1.1)中央凸臺上裝有超磁致伸縮棒(1.11)，超磁伸縮致棒(1.11)外依次裝有套筒(1.12)和繞有激勵線圈(1.4)、偏置線圈(1.3)的線圈骨架(1.5)，線圈骨架(1.5)外裝有外套(1.14)，外套(1.14)的底端裝在底座(1.1)的大凸臺圓柱面上，超磁伸縮致棒(1.11)頂有輸出桿(1.6)，輸出桿(1.6)的臺肩上面依次裝有預(yù)壓彈簧(1.9)、與外套前端蓋(1.7)螺紋連接的預(yù)壓螺母(1.8)，擰緊預(yù)壓螺母(1.8)能將預(yù)壓彈簧(1.9)壓在輸出桿(1.6)的臺肩上，外套(1.14)和線圈骨架(1.5)的上、下端分別開有恒溫水出口(1.10)和恒溫水進(jìn)口(1.2)，經(jīng)線圈骨架(1.5)和套筒(1.12)之間的空腔相互連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有隔振降噪的艦艇舷側(cè)聲納陣安裝平臺，其特征在于所述的導(dǎo)向直柱(11)為3～6根。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有隔振降噪的艦艇舷側(cè)聲納陣安裝平臺。它包括在底板的同一圓周上等分安裝3個(gè)以上導(dǎo)向直柱，每個(gè)導(dǎo)向直柱上面的小圓柱從下至上依次裝有橡膠墊片，裝在定位套內(nèi)的直線軸承，彈簧和螺釘，隔振平臺的一端裝在定位套內(nèi)，超磁致伸縮驅(qū)動器的底座裝在底板上，超磁致伸縮驅(qū)動器的輸出桿與隔振平臺的另一端固定，輸出桿上裝有拾振傳感器。本發(fā)明采用在直柱上安裝彈簧和橡膠墊消除中、高頻振動，超磁致伸縮驅(qū)動器消除中、低頻振動，由于采用主、被動相結(jié)合的方法，從而使具有隔振降噪的艦艇舷側(cè)聲納陣安裝平臺隔振頻率范圍增大，提高聲納的探測距離。
文檔編號B63B49/00GK1586987SQ20041006675
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者魏燕定 申請人:浙江大學(xué)