一种艉部轴承浇注阻尼装置及制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种艉部轴承浇注阻尼装置及制备方法，属于船舶减振装置技术领域。所述阻尼装置中外衬套套于内衬套上，一端具有法兰，浇注体浇注固化在内、外衬套之间；所述阻尼装置安装在艉部轴承轴毂和艉部轴承之间；采用螺栓分别与艉部轴承轴毂和艉部轴承连接；内、外衬套与艉部轴承轴毂材料一致，浇注体材料为环氧浇注材料，固化后：抗拉强度≥34MPa，抗压强度≥100MPa，悬臂梁无缺口冲击强度≥1.7kJ/m

A damping device and preparation method for stern bearing casting

【技术实现步骤摘要】
一种艉部轴承浇注阻尼装置及制备方法
本专利技术涉及一种艉部轴承浇注阻尼装置及制备方法，所述装置在保证满足支撑强度的基础上，可有效控制通过艉部轴承的振动向船体外传递，实现船舶的低噪声航行，属于船舶减振装置

技术介绍
随着船舶技术的发展，对航行舒适性和隐蔽性的要求越来越高。根据校中、承载要求，船舶轴系设备与船体基座之间采用刚性联接，不能安装减振器，因而缺少有效的减振、隔振措施。大型船舶螺旋桨质量大，艉部轴承负荷分配极不均匀，同时受到轴系加工、校中和船体变形等各种因素的影响，其工作条件相当恶劣，导致轴系运转时产生的机械振动和噪声直接通过艉部轴承等支撑轴承传递到船体并向外辐射声波，成为轴系向船外传递噪声的主要原因。目前船舶行业针对艉部螺旋桨轴承设计了一种艉部轴承自对中装置，所述装置是将橡胶层硫化在内衬套和外衬套之间某一长度内，所述装置主要作用是利用橡胶的软特性，实现螺旋桨轴承负荷分布均匀，降低轴承磨损速率，同时利用橡胶层的变形，能够降低螺旋桨轴承向船舶艉部结构的传递。因船舶轴系设备与船体基座之间应采用刚性联接，不能安装减振器等柔性支撑，因此，艉部轴承自对中装置只能安装于螺旋桨轴承，不能安装于其他艉部轴承，所起的作用有限。目前在部分船舶中，从安装便利、不镗轴毂孔实现对中定位要求出发，在艉部轴承和轴毂之间直接浇注一层环氧树脂，见船舶标准CB*/Z321-81《尾轴管及尾轴承环氧树脂定位》，所述方法要求在实船进行浇注实施，其浇注的环境温度有保持浇铸腔壁不低于30℃的较高要求，对于很多有工期限制要求，且必须在北方建造的大型船舶而言，实现相当困难。另外，因所述方法中的浇注体与船体直接浇注成为一体，要求其浇注可靠性与船舶同寿命，一旦实际浇注操作出现故障或材料使用久后性能下降，检修拆卸将相当困难；同时，所述方法未能进行专门的减振降噪设计，其减振效果无法控制。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的之一在于提供一种艉部轴承浇注阻尼装置，所述阻尼装置可解决现有艉部轴承自对中装置无法应用全部艉部轴承，导致艉部轴承隔振措施不足的问题；解决现有艉部轴承和轴毂之间直接浇注环氧树脂所存在的对浇注环境要求高、检修拆卸困难，且未能实现有效隔振设计的问题。本专利技术的目的之二在于提供一种艉部轴承浇注阻尼装置的制备方法。为实现本专利技术的目的，提供以下技术方案。一种艉部轴承浇注阻尼装置，所述阻尼装置包括内衬套、浇注体和外衬套。其中，内衬套和外衬套均为一端具有法兰的圆筒形，外衬套套于内衬套上，浇注体通过浇注的方式固化在内衬套和外衬套之间。优选浇注体的厚度为18mm～25mm。固化浇注体后，所述阻尼装置中，内衬套、浇注体和外衬套的法兰上沿圆周分布有一圈通孔和一圈螺纹孔，优选均匀分布。所述阻尼装置安装在艉部轴承轴毂和艉部轴承之间；采用带隔离套筒的第一螺栓通过所述通孔将所述阻尼装置上的法兰和艉部轴承轴毂连接，采用第二螺栓通过所述螺纹孔将所述阻尼装置上的法兰和艉部轴承连接。内衬套和外衬套材料与艉部轴承轴毂材料一致，浇注体材料为环氧浇注材料，固化后可类似钢垫片使用，使用过程中无明显变形，固化后性能指标为：抗拉强度≥34MPa，抗压强度≥100MPa，悬臂梁无缺口冲击强度≥1.7kJ/m2，热变形温度≥70℃，巴氏硬度≥35。优选浇注体材料为江苏北仑JN-120A浇注型环氧垫片或德国EPOCAST36浇注型环氧垫片。优选隔离套筒的材料为增强聚四氟乙烯。一种本专利技术所述艉部轴承浇注阻尼装置的制备方法，所述方法步骤如下：(1)装配定位：采用立式浇注模式，用定位工装对洁净的内衬套和洁净的外衬套进行装配定位；其中，洁净的内衬套和洁净的外衬套可采用如下方法获得：分别对内衬套和外衬套与浇注体接触的表面采用电动钢刷打磨除锈；分别采用丙酮对内衬套和外衬套进行清洗，尤其是与浇注体接触的表面进行重点清洗，彻底清除内衬套和外衬套上的污物，如加工过程中的污油、铁和灰尘等，清洗结束后尽早进行浇注体的浇注，避免长时间存放后浇注表面被再次污染。(2)第一次密封处理：对装配定位合格的内衬套和外衬套的法兰端面进行密封处理，在内衬套和外衬套的法兰端面点焊一圈薄铁皮，周边缝隙处密封。(3)制备浇注体材料：将环氧浇注料和其固化剂在容器内混合均匀并防止气泡带入，得到混合均匀的浇注体材料。(4)浇注：混合均匀后获得的浇注体材料以细条状顺着内衬套外壁自由流入内衬套和外衬套之间的浇注间隙中，根据浇注间隙的大小可进行分次浇注，每次浇注完均需要进行抽真空脱泡。(5)初步固化：抽真空脱泡结束后，在20℃～25℃固化，若进行的是分次浇注，则待距第一次浇注12h～24h后，进行后续浇注。(6)固化：对内衬套和外衬套端面进行最终浇注和固化，固化温度：20℃～25℃，固化48h达到材料的使用强度。(7)试样检测：按规定的指标要求，对浇注过程中，同时制备的浇注体试样参考相关标准进行性能检测，如GB1041、GB1040、GB1843和GB1634等。(8)去除密封：待浇注体固化后，拆除浇注过程中进行的第一次密封处理。(9)试压：在所述阻尼装置的非法兰端面进行水压试验，试验压力为0.5MPa，试验时间10min，在所述阻尼装置的法兰端面未出现渗水现象为合格。(10)精加工：对浇注完成的所述阻尼装置的内孔和外圆按设计图纸要求进行精加工处理。(11)第二次密封处理：精加工结束后，采用浇注体材料加脱脂玻璃布缠绕所述阻尼装置的法兰端面，缠绕厚度2mm～3mm；采用浇注体材料对所述阻尼装置的整个非法兰端面进行涂刷，涂刷厚度为1mm～2mm，进行端面密封，得到本专利技术所述的一种艉部轴承浇注阻尼装置。有益效果1.本专利技术提供了一种艉部轴承浇注阻尼装置，考虑船上安装、维修方便，以及中修及大修时艉部轴承更换需要，以及由于大功率船舶轴系传递扭矩大，艉部轴承承受压力大，轴向尺寸长，为了提连接强度，确保艉部轴承运行安全，所述阻尼装置采用带隔离套筒的第一螺栓与艉部轴承轴毂连接，采用第二螺栓和艉部轴承连接，均为可拆卸式连接，该连接结构型式可实现在满足轴系设备足够支撑强度的基础上，确保足够大的传递扭矩能力，同时进一步阻隔机械振动和噪声的传递；2.本专利技术提供了一种艉部轴承浇注阻尼装置，所述阻尼装置在保证满足支撑强度，且无明显变形的基础上，利用浇注体材料与钢铁的声阻抗不同，发挥浇注体的减振降噪潜能，使其与轴系、艉部结构等共同组成的能耗机构来减小谐振时的振动放大量，衰减通过轴系及其支撑艉部轴承传递到船体上的振动能量，减小共振频率附近的振动响应，降低结构自由振动或由冲击引起的振幅，以提高轴系及艉部结构的动态稳定性及降低噪声传递的能力，实现船舶低噪声航行；3.本专利技术提供了一种艉部轴承浇注阻尼装置，所述阻尼装置为可拆卸式，容易实现拆卸、检修及更换，具有较好的阻隔振动传递的功能，通过所述阻尼装置力传递率的隔离效率大于50％，有效衰减了通过轴系及其支撑艉部轴承传递到船体上的振动能量；4.本专利技术提供了一种艉部轴承浇注阻尼装置及其制备方法，所述阻尼装置及其制备方法可实现在厂内浇注、加工，即使在北方生产的大型船舶也可以随时安装、使用，不受环境温度影响，有效避免了现场浇注失败带来的风险。附图说明图1为本专利技术提供的一种艉部轴承浇注阻尼装置的结构示意图。图2为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种艉部轴承浇注阻尼装置，其特征在于：所述阻尼装置包括内衬套(1)、浇注体(2)和外衬套(3)；内衬套(1)和外衬套(3)均为一端具有法兰的圆筒形，外衬套(3)套于内衬套(1)上，浇注体(2)通过浇注的方式固化在内衬套(1)和外衬套(3)之间；固化浇注体(2)后，所述阻尼装置中，内衬套(1)、浇注体(2)和外衬套(3)的法兰上沿圆周分别分布有一圈通孔和一圈螺纹孔；所述阻尼装置安装在艉部轴承轴毂(4)和艉部轴承(8)之间；采用带隔离套筒(5)的第一螺栓(6)通过通孔将所述阻尼装置上的法兰和艉部轴承轴毂(4)连接，采用第二螺栓(7)通过螺纹孔将所述阻尼装置上的法兰和艉部轴承(8)连接；内衬套材料和外衬套材料与艉部轴承轴毂材料一致，浇注体材料为环氧浇注材料，固化后性能指标为：抗拉强度≥34MPa，抗压强度≥100MPa，悬臂梁无缺口冲击强度≥1.7kJ/m

【技术特征摘要】
1.一种艉部轴承浇注阻尼装置，其特征在于：所述阻尼装置包括内衬套(1)、浇注体(2)和外衬套(3)；内衬套(1)和外衬套(3)均为一端具有法兰的圆筒形，外衬套(3)套于内衬套(1)上，浇注体(2)通过浇注的方式固化在内衬套(1)和外衬套(3)之间；固化浇注体(2)后，所述阻尼装置中，内衬套(1)、浇注体(2)和外衬套(3)的法兰上沿圆周分别分布有一圈通孔和一圈螺纹孔；所述阻尼装置安装在艉部轴承轴毂(4)和艉部轴承(8)之间；采用带隔离套筒(5)的第一螺栓(6)通过通孔将所述阻尼装置上的法兰和艉部轴承轴毂(4)连接，采用第二螺栓(7)通过螺纹孔将所述阻尼装置上的法兰和艉部轴承(8)连接；内衬套材料和外衬套材料与艉部轴承轴毂材料一致，浇注体材料为环氧浇注材料，固化后性能指标为：抗拉强度≥34MPa，抗压强度≥100MPa，悬臂梁无缺口冲击强度≥1.7kJ/m2，热变形温度≥70℃，巴氏硬度≥35。2.根据权利要求1所述的一种艉部轴承浇注阻尼装置，其特征在于：浇注体(2)的厚度为18mm～25mm。3.根据权利要求1所述的一种艉部轴承浇注阻尼装置，其特征在于：内衬套(1)、浇注体(2)和外衬套(3)的法兰上具有沿圆周分别均匀分布有一圈通孔和一圈螺纹孔。4.根据权利要求1所述的一种艉部轴承浇注阻尼装置，其特征在于：浇注体材料为江苏北仑JN-120A浇注型环氧垫片或德国EPOCAST36浇注型环氧垫片。5.根据权利要求1所述的一种艉部轴承浇注阻尼装置，其特征在于：隔离套筒(5)的材料为增强聚四氟乙烯。6.根据权利要求2所述的一种艉部轴承浇注阻尼装置，其特征在于：内衬套(1)、浇注体(2)和外衬套(3)的法兰上具有沿圆周分别均匀分布有一圈通孔和一圈螺纹孔。7.根据权利要求3所述的一种艉部轴承浇注阻尼装置，其特征在于：浇注体材料为江苏北仑JN-120A浇注型环氧垫片或德国EPOCAST36浇注型环氧垫片；隔离套筒(5)的材料为增强聚四氟乙烯。8.根据权利要求6所述的一种艉部轴承浇注阻尼装置，其特征在于：浇注体材料为江苏北仑JN-120A浇注型环氧垫片或德国EPOCAST36浇注型环氧垫片；隔离套筒(5)的材料为增强聚四氟乙烯。9.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王娟，王隽，舒疏，张冰雪，田佳彬，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