一种多功能集成的船舶艉部支撑装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种多功能集成的船舶艉部支撑装置，包括对中环、外刚性减振层、弹性体、内刚性减振层和限位器；所述对中环通过端部法兰与轴毂相连，所述外刚性减振层和内刚性减振层分别与对中环和轴承固定连接，所述内刚性减振层中部呈球形凸起，所述弹性体设置在内刚性减振层凸起与外刚性减振层之间；所述限位器固定在外刚性减振层端部，限位器底面距内刚性减振层表面一定距离，用于限制异常瞬态工况下内、外刚性减振层间的相对运动。本发明专利技术能够解决现有船舶艉部轴承于动态使用环境下的偏载问题，同时具备动态减振和异常工况限位功能。

A Multifunctional Integrated Stern Support Device for Ships

The invention provides a multi-functional integrated ship stern support device, which comprises a center ring, an outer rigid shock absorber, an elastomer, an inner rigid shock absorber and a limiter; the center ring is connected with the hub through an end flange, the outer rigid shock absorber and the inner rigid shock absorber are respectively fixed to the center ring and the bearing, and the middle of the inner rigid shock absorber is a spherical bulge. The restrictor is fixed at the end of the external rigid damping layer, and the bottom of the restrictor is a certain distance from the surface of the internal rigid damping layer, which is used to restrict the relative motion between the internal rigid damping layer and the external rigid damping layer under abnormal transient conditions. The invention can solve the unbalanced load problem of the existing ship stern bearing in the dynamic use environment, and has the functions of dynamic vibration reduction and abnormal working conditions limit.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能集成的船舶艉部支撑装置
本专利技术涉及船舶
，具体涉及一种多功能集成的船舶艉部支撑装置。
技术介绍
我国从上世纪七八十年代开始逐步在船舶中采用水润滑橡胶轴承，取代原有的油润滑轴承和铁梨木轴承。对于水下船舶，水润滑橡胶轴承虽可解决密封和漏油而导致的暴露问题，但其自身也存在一定不足，特别是低速重载条件下润滑水膜不易形成，从而产生较强烈的高频摩擦噪声。针对该问题，工程上普遍采用倾斜轴承或斜镗孔的方法，改善轴段与轴承的相对静态位置，或者集中于轴承材料与结构的优化设计(如采用高分子材料轴瓦)，从而改善低速工况下的轴承润滑特性。然而，受限于船舶轴系的固有特点，艉部轴承需承载推进器的集中载荷，上述方法只是在一定程度上解决了初始安装状态下的轴承偏载现象，无法兼顾实际运行中轴段与轴承的动态适应需求。此外，艉部轴承作为推进器横向激励力的第一级也是最主要的传递路径，其减振性能直接决定了船舶特别是水下船舶的声辐射水平。因此，如何保证艉部轴承于动态使用环境下兼具均载和减振功能，同时又可确保冲击等异常工况下的运行安全性，是目前工程设计中亟需解决的一个技术难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种多功能集成的船舶艉部支撑装置，能够解决现有船舶艉部轴承于动态使用环境下的偏载问题，同时具备动态减振和异常工况限位功能。本专利技术的具体实施方式如下：一种多功能集成的船舶艉部支撑装置，包括对中环、外刚性减振层、弹性体、内刚性减振层和限位器；所述对中环通过端部法兰与轴毂相连，所述外刚性减振层和内刚性减振层分别与对中环和轴承固定连接，所述内刚性减振层中部呈球形凸起，所述弹性体设置在内刚性减振层凸起与外刚性减振层之间；所述限位器固定在外刚性减振层端部，限位器底面距内刚性减振层表面一定距离，用于限制异常瞬态工况下内、外刚性减振层间的相对运动。进一步地，所述限位器为四个，均匀布置于外刚性减振层的端部。进一步地，所述限位器包括外层金属材料和内层非金属材料，内层非金属材料内嵌于外层金属材料。进一步地，所述限位器底面与内刚性减振层表面之间的距离上限为异常瞬态工况下的冲击位移，距离下限为正常工况下的振动位移。进一步地，所述对中环的外表面和端部法兰的艏艉端面预留一定的加工余量。进一步地，所述对中环的外表面加工成倾斜曲面。进一步地，所述外刚性减振层、内刚性减振层均采用合金制成，所述合金的阻尼损耗因子低于橡胶且高于钢。有益效果：1、本专利技术充分考虑艉部轴承的实际运行状态，将动态均载、径向减振和冲击限位集于一体，集成化程度高，通过采用对中环与弹性体，可从初始安装状态和实际运行状态两个方面保证轴段与轴承的平行状态，从而利于规避艉部轴承出现的局部承载问题；其次，弹性体贴合在内层减振合金凸起与外层减振合金之间，变形方式主要为整体的剪切变形，具备运行状态下动态调整轴段与轴承平行状态的功能，并可有效规避船体变形对于轴段与轴承平行状态的影响。同时，可充分利用弹性体非金属材料的剪切模量保证足够的倾斜刚度，并具备足够的径向刚度、扭转刚度及一定的轴向刚度。再者，限位器能够满足动态使用环境下以及异常工况限位功能。2、本专利技术对中环的外表面和法兰的艏艉端面预留一定的加工余量，能够满足初始安装时轴承偏心和倾斜的需要。3、初始安装状态下，由于推进器重力G的作用，轴段整体将发生倾斜，本专利技术将对中环的外表面加工成倾斜曲面，能够保证轴段与轴承的平行。附图说明图1为本专利技术结构组成示意图；图2为图1的A向视图；图3为本专利技术一个实施例的工作示意图。其中，1-对中环，2-外层减振合金，3-弹性体，4-内层减振合金，5-限位器。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本专利技术提供了一种多功能集成的船舶艉部支撑装置，如图1所示，包括对中环1、外刚性减振层、弹性体3、内刚性减振层及限位器5。外刚性减振层、内刚性减振层均采用合金制成，分别为外层减振合金2和内层减振合金4，该减振合金的阻尼损耗因子低于橡胶的阻尼损耗因子且高于普通钢的阻尼损耗因子。对中环1通过端面法兰与轴毂相连，外层减振合金2和内层减振合金4通过螺栓分别与对中环1和轴承固定连接，内层减振合金4中部有凸起呈球形。内层减振合金4和外层减振合金2具备较高的阻尼系数，可充分衰减轴系振动至船体的传递量级。弹性体3为非金属材料，整体外形加工成球形，用于提供实际运行中轴承的倾斜需要，并可保证足够的轴向、径向和扭转刚度。弹性体3通过压入或粘接的方式设置在内层减振合金凸起与外层减振合金2之间，用于实际运行工况下保证轴与轴承的平行状态。限位器5包括外层金属材料和内层非金属材料，内层非金属材料内嵌于外层金属材料内。限位器5为四个，通过螺栓均匀固定在外层减振合金2端部，限位器5底面距内层减振合金4表面一定距离，距离上限为异常瞬态工况下的冲击位移，距离下限为正常工况下的振动位移，用于限制异常瞬态工况下内层减振合金4、外层减振合金2间的相对运动。同时，在大部分的稳态和瞬态工况下，限位器5与内层减振合金4之间不发生接触。对中环1的外表面和法兰的艏艉端面预留一定的加工余量，用于初始安装时轴承偏心和倾斜的需要。根据偏心与倾斜需求对对中环1的外表面及端面法兰进行加工之后，通过均布螺栓将其安装于轴毂内部。外层减振合金2、弹性体3、内层减振合金4和轴承装配完成之后，从艉部安装于对中环1的内部。最后根据轴系承受冲击的安全性计算，设计限位器5与内层减振合金4间合理的间隙值，并将限位器5安装于外层减振合金2的端部，限位器5的布置形式如图2所示。如图3所示，初始安装状态下，由于推进器重力G的作用，轴段整体将发生倾斜，此时，将对中环1的外表面加工成倾斜曲面，保证轴段与轴承的平行。实际运行状态下，由于推进器激励力F1和船体变形F2的作用，轴段与轴承的相对位置将发生变化，此时二者平行状态的保持通过弹性体3的剪切变形实现。此外，推进器激励力F1向轴毂的振动传递，通过内层减振合金4和内层减振合金2逐级衰减。综上所述，以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能集成的船舶艉部支撑装置，其特征在于，包括对中环、外刚性减振层、弹性体、内刚性减振层和限位器；所述对中环通过端部法兰与轴毂相连，所述外刚性减振层和内刚性减振层分别与对中环和轴承固定连接，所述内刚性减振层中部呈球形凸起，所述弹性体设置在内刚性减振层凸起与外刚性减振层之间；所述限位器固定在外刚性减振层端部，限位器底面距内刚性减振层表面一定距离，用于限制异常瞬态工况下内、外刚性减振层间的相对运动。

【技术特征摘要】
1.一种多功能集成的船舶艉部支撑装置，其特征在于，包括对中环、外刚性减振层、弹性体、内刚性减振层和限位器；所述对中环通过端部法兰与轴毂相连，所述外刚性减振层和内刚性减振层分别与对中环和轴承固定连接，所述内刚性减振层中部呈球形凸起，所述弹性体设置在内刚性减振层凸起与外刚性减振层之间；所述限位器固定在外刚性减振层端部，限位器底面距内刚性减振层表面一定距离，用于限制异常瞬态工况下内、外刚性减振层间的相对运动。2.如权利要求1所述的多功能集成的船舶艉部支撑装置，其特征在于，所述限位器为四个，均匀布置于外刚性减振层的端部。3.如权利要求1所述的多功能集成的船舶艉部支撑装置，其特征在于，所述限位器包括外层...

【专利技术属性】
技术研发人员：田佳彬，张雪冰，疏舒，王隽，何涛，王刚伟，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42