船舶復(fù)合減振基座的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種船舶復(fù)合減振基座，包括由基座面板、基座肘板、基座腹板構(gòu)成的基座主體，基座主體下端連接有空心阻振體，空心阻振體的空腔內(nèi)放置填充物，基座主體表面設(shè)有阻尼層。本發(fā)明在支撐動力裝置的同時消耗傳遞路徑上的振動能量，綜合利用阻抗失配阻振、顆粒減振和阻尼減振設(shè)計技術(shù)，加劇振動波在基座結(jié)構(gòu)中的波形轉(zhuǎn)換和反射以阻抑振動能量傳遞，實現(xiàn)多重復(fù)合減振并顯著提高減振效果，具有良好的經(jīng)濟性及廣闊的應(yīng)用前景，適用于船舶各種動力設(shè)備的基座結(jié)構(gòu)。
【專利說明】船舶復(fù)合減振基座

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種設(shè)備安裝基座，特別是一種能夠減小動力機械振動傳遞到基礎(chǔ)的船舶復(fù)合減振基座。

【背景技術(shù)】
[0002]船舶工業(yè)中，機艙內(nèi)主機及其它輔機、齒輪箱等機器設(shè)備在工作時不可避免的會產(chǎn)生振動和噪聲。常用減振降噪措施是增加基座的尺寸和剛性，這樣不僅增加了基座的重量和建造費用，也不利于基座的布置和經(jīng)濟性要求。船舶結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計研究表明，增加基座面板的厚度，可以減少動力設(shè)備自身的振動，但是會增加傳遞到船體結(jié)構(gòu)的振動；而減少基座面板的厚度，可以減少傳遞到船體結(jié)構(gòu)的振動，但是會增加動力設(shè)備自身的振動。這對船舶基座結(jié)構(gòu)的聲學(xué)設(shè)計帶來了困難。
[0003]專利號為CN200910073174.X，名稱為艦船高傳遞損失基座結(jié)構(gòu)，包括由基座面板、基座腹板、基座肘板組成的基座結(jié)構(gòu)主體，由橫向安裝板架、垂向安裝板架和支撐肘板組成的連接機構(gòu)，通過腹板上設(shè)置實心阻振質(zhì)量及在基座面板上設(shè)置有吸振覆蓋層來達到減振降噪的效果。該專利中在基座上增加的實心阻振質(zhì)量快雖然有一定的減振作用，可是附加質(zhì)量較大，且只在基座腹板上設(shè)置阻振質(zhì)量塊，則通過基座肘板上的振動能量不能得到消耗，使整體減振效果不佳。
[0004]對于船舶主推進動力裝置，由于軸系傳動對動力裝置的對中要求很高，安裝彈性支撐減振系統(tǒng)會導(dǎo)致動力裝置的穩(wěn)定性、安全性下降。對于橡膠減振器等減振產(chǎn)品，由于老化、蠕變等現(xiàn)象的產(chǎn)生，彈性支撐減振系統(tǒng)的使用壽命短，穩(wěn)定性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:本發(fā)明旨在提供一種在寬頻范圍內(nèi)有效隔離和衰減船舶機械設(shè)備結(jié)構(gòu)噪聲的船舶復(fù)合減振基座結(jié)構(gòu)。
[0006]技術(shù)方案:一種船舶復(fù)合減振基座，包括由基座面板、基座肘板、基座腹板構(gòu)成的基座主體，基座主體下端連接有空心阻振體，空心阻振體的空腔內(nèi)放置填充物，基座主體表面設(shè)有阻尼層。
[0007]優(yōu)選的，所述基座肘板的下端和基座腹板的下端分別連接在空心阻振體上表面的中部。
[0008]優(yōu)選的，所述空心阻振體的壁厚是所述基座肘板或基座腹板的I?3倍。
[0009]優(yōu)選的，所述空心阻振體的橫截面為方形、矩形或者圓形。
[0010]優(yōu)選的，所述空心阻振體的橫截面的寬度或直徑為所述基座肘板或基座腹板厚度的5?10倍。
[0011]優(yōu)選的，所述填充物的填充率為30%?100%。
[0012]優(yōu)選的，所述填充物為填充顆粒。
[0013]進一步的，還包括設(shè)在空心阻振體開口處的空心阻振蓋板，將填充物封閉在空心阻振體內(nèi)部，防止填充物漏出。
[0014]優(yōu)選的，為提高阻尼減振效果并節(jié)省阻尼材料，所述阻尼層是所述基座面板、基座肘板或基座腹板厚度的I?2倍。
[0015]優(yōu)選的，所述阻尼層為粘彈性阻尼材料。
[0016]工作原理:本發(fā)明通過增大空心阻振體的橫截面的寬度或直徑構(gòu)造與基座肘板、基座腹板之間阻抗失配，以減少船舶振動噪聲，加劇了振動波在船體板架中的波形轉(zhuǎn)換、散射和反射，來阻抑振動能量的傳遞。由于普通的基座肘板、基座腹板自身的彎曲剛度比較小，增加了空心阻振體后，增大了基座肘板和基座腹板的彎曲剛度，減小了基座肘板和基座腹板的彎曲振動。從波動法角度，基座肘板、基座腹板上設(shè)置的空心阻振體會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的阻抗失配，增加振動波的反射，抑制一部分彈性波的傳播，減少振動波向下傳遞到船體結(jié)構(gòu)。
[0017]動力機械產(chǎn)生的振動傳遞到基座面板，通過基座肘板或基座腹板向下傳播，當(dāng)傳遞到空心阻振體上時，振動波分解為2個不同路徑分別沿著空心阻振體的兩側(cè)傳播，在傳遞到與基座焊接位置的船體結(jié)構(gòu)上時，沿著空心阻振體兩側(cè)傳播的振動波相位相同，傳播方向相反，振動疊加產(chǎn)生的合成振動相互抵消部分振動能量，從而減少向下傳遞到船體結(jié)構(gòu)的振動能量?；獍搴突拱鍌鞑サ恼駝颖豢招淖枵耋w反射后，在基座面板、基座肘板、基座腹板所形成的反射區(qū)域的結(jié)構(gòu)振動增強。阻尼層利用剪切變形將振動能轉(zhuǎn)化為熱能，產(chǎn)生阻尼減振效果，消耗振動能量，抑制高頻吻合效應(yīng)與低頻共振?？招淖枵耋w的壁厚大于基座肘板或基座腹板的壁厚，從而增大基座的剛度和承載能力。
[0018]填充物填充在空心阻振體中，隨著空心阻振體的振動，填充物不斷撞擊和摩擦，不但有動量交換，而且能夠消耗系統(tǒng)的振動能量，達到復(fù)合減振的目的，實現(xiàn)寬頻范圍內(nèi)有效隔離和衰減船舶機械設(shè)備結(jié)構(gòu)噪聲。顆粒的填充率會影響減振效果，填充率越大，減振效果越明顯。
[0019]有益效果:本發(fā)明在支撐動力裝置的同時消耗傳遞路徑上的振動能量，綜合利用阻抗失配阻振、顆粒減振和阻尼減振設(shè)計技術(shù)，加劇振動波在基座結(jié)構(gòu)中的波形轉(zhuǎn)換和反射以阻抑振動能量傳遞，實現(xiàn)多重復(fù)合減振并顯著提高減振效果，具有良好的經(jīng)濟性及廣闊的應(yīng)用前景，適用于船舶各種動力設(shè)備的基座結(jié)構(gòu)。本發(fā)明與單一的結(jié)構(gòu)質(zhì)量阻振設(shè)計、顆粒阻尼減振和結(jié)構(gòu)粘彈性阻尼設(shè)計相比，由于多種減振機理的相互作用，基座結(jié)構(gòu)的減振效果明顯提高。與傳統(tǒng)基座結(jié)構(gòu)型式相比，在5kHz頻率范圍的平均減振效果可提高5dB以上，且對中高頻的減振效果更加明顯，對船舶艙室減振降噪具有重要的工程應(yīng)用價值。而且，本發(fā)明對于一般振動源動力機械設(shè)備，可以不安裝減振器直接對動力機械設(shè)備進行減振，避免彈性支撐減振系統(tǒng)使用壽命短、穩(wěn)定性差的缺陷。對于振動源較大的動力機械設(shè)備，也可以安裝彈性支撐減振系統(tǒng)后對機械設(shè)備進行減振，進一步提高機械設(shè)備減振系統(tǒng)的減振效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明的主視圖；
[0022]圖3是本發(fā)明的左視圖。

【具體實施方式】
[0023]如圖1、2、3所示，一種船舶復(fù)合減振基座，用于船舶動力裝置的支撐件，在支撐動力裝置的同時消耗傳遞路徑上的振動能量。包括基座面板1、基座肘板2、基座腹板3、空心阻振體4、填充物5、空心阻振蓋板6和阻尼層7。
[0024]設(shè)備重量由基座面板1、基座肘板2和基座腹板3支撐?；姘錓和基座腹板3材料為鋼材，形狀為矩形。在基座面板I下表面與基座肘板2、基座腹板3的上端面通過焊接相連。在基座面板I下表面及基座腹板3側(cè)面粘貼阻尼層7。
[0025]基座肘板2材料為鋼材，形狀為直角梯形，其上端面與基座面板I焊接相連，一側(cè)端面與基座腹板3焊接相連，基座肘板2未焊接的其他側(cè)面至少有一面粘貼阻尼層7。
[0026]阻尼層7為粘彈性阻尼材料，可由浙青、水溶物、乳膠或環(huán)氧樹脂適當(dāng)?shù)奶砑犹盍虾腿軇┲瞥?，并通過高強度膠水依次粘合后使鋼板和阻尼層7形成整體結(jié)構(gòu)。
[0027]空心阻振體4內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為高剪切模量、高密度金屬材料；空心阻振體4的壁厚為基座肘板2或基座腹板3的I?3倍?？招淖枵耋w4可以內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)的一整塊板材，整塊板材上開設(shè)有凹槽，基座肘板2、基座腹板3固定在凹槽內(nèi)。為了更好的降低成本，優(yōu)選的方式為空心阻振體4由橫截面外形為方形、矩形或圓形的管體構(gòu)成，橫截面的寬度或者直徑尺寸為基座腹板3或基座肘板2厚度的5?10倍，內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)。管體與基座肘板2、基座腹板3相對應(yīng)設(shè)置，基座肘板2、基座腹板3固定在與其一一對應(yīng)的管體的長度方向上?？招淖枵耋w4可以隨著基座肘板2、基座腹板3安裝方式變化而調(diào)整，靈活性強。
[0028]空心阻振體4可設(shè)置在所述基座肘板2和所述基座腹板3的任一高度，較佳方案是空心阻振體4設(shè)置在基座肘板2與基座腹板3下端處，基座肘板2與基座腹板3的下端面分別焊接在所述空心阻振體4的上表面中部位置。
[0029]填充物5為填充顆粒，填充顆粒為密度較大的顆粒材料，如鉛粉、鐵粉、橡膠等；從經(jīng)濟性的角度考慮，選用砂粒作為填充顆粒。將填充物5填充在空心阻振體4中，填充率為50%。
[0030]空心阻振蓋板6材料、外形和所述空心阻振體4 一樣，將空心阻振蓋板6焊在空心阻振體4開口處，使所述填充物5在空心阻振體4內(nèi)部。
[0031]施工時，先將空心阻振體4焊接成型，將填充物5填充在空心阻振體4中，然后空心阻振蓋板6焊在空心阻振體4開口處，再把基座肘板2、基座腹板3分別焊接在空心阻振體4上。
【權(quán)利要求】
1.一種船舶復(fù)合減振基座，包括由基座面板(I)、基座肘板(2)、基座腹板(3)構(gòu)成的基座主體，其特征在于，基座主體下端連接有空心阻振體(4)，空心阻振體的空腔內(nèi)放置填充物(5)，基座主體表面設(shè)有阻尼層(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶復(fù)合減振基座，其特征在于，所述基座肘板(2)的下端和基座腹板(3)的下端分別連接在空心阻振體(4)上表面的中部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶復(fù)合減振基座，其特征在于，所述空心阻振體(4)的壁厚是所述基座肘板(2)或基座腹板(3)的I?3倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶復(fù)合減振基座，其特征在于，所述空心阻振體(4)的橫截面為方形、矩形或者圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶復(fù)合減振基座，其特征在于，所述空心阻振體(4)的橫截面的寬度或直徑為所述基座肘板(2)或基座腹板(3)厚度的5?10倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶復(fù)合減振基座，其特征在于，所述填充物(5)的填充率為30%?100%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶復(fù)合減振基座，其特征在于，所述填充物(5)為填充顆粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶復(fù)合減振基座，其特征在于，還包括設(shè)在空心阻振體(4)開口處的空心阻振蓋板(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶復(fù)合減振基座，其特征在于，所述阻尼層(7)是所述基座面板(I)、基座肘板(2)或基座腹板(3)厚度的I?2倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1?9中任一項所述的船舶復(fù)合減振基座，其特征在于，所述阻尼層(7)為粘彈性阻尼材料。
【文檔編號】B63H21/30GK104044724SQ201410271511
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】溫華兵, 昝浩, 張言才, 劉磊, 陳寧, 劉林波, 祝馳譽 申請人:江蘇省鎮(zhèn)江船廠（集團）有限公司, 江蘇科技大學(xué)