振动补偿设备制造技术

一种用于抵消由一个激励源发出的谐振动的振动补偿设备，包括一个第一补偿装置，该装置具有两个转动体（２２，２３），这两个转动体以相同的转速（ｒｐｍ）相向转动，以便在一个方向上产生第一谐变分力。该设备还包括由两个转动体（２４，２５）组成的第二补偿装置，这两个转动体绕与第一补偿装置的轴平行的轴相向转动，以便在与平行于上述第一谐变分力的方向上产生第二谐变分力。第一补偿装置的转动体（２２，２３）和第二补偿装置的转动体（２４，２５）是由不同的无级变速驱动电机（２９，３０）驱动的。由一个控制和同步装置操纵所述补偿装置的驱动电机（２９，３０），以使上述转动体以激励源频率倍数的转速转动。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于抵消由一个激励源发出的谐振动，如由船舶的发动机产生的振动的振动补偿设备，该设备包括一个具有两个转动体的第一补偿装置，这两个转动体具有相同的偏心质量，并以相同的转速(rpm)绕相互平行的轴线相向转动，以便在一个方向产生一个谐变分力；该设备还包括一个同样具有两个转动体的第二补偿装置，这两个转动体具有相同的偏心质量，并以与第一补偿装置转动体相同的速度绕平行于第一补偿装置的轴线的轴线相向转动，以便在平行于上述第一谐变分力的方向上产生一个第二个谐变分力，所述第一补偿装置的转动体是由至少一个第一无级变速驱动电机驱动，所述第二补偿装置的转动体是由至少一个第二无级变速驱动电机驱动；所述振动补偿设备还包括一个控制和同步装置，用于控制所述驱动装置的驱动电机，以使所述转动体的速度为所述激励源频率的倍数。 DE-C-627949披露了一种振动补偿装置，该装置包括两个以相同的转速绕竖直轴线相向转动的相同的转动体，从而产生一个谐振分力。所述转动体由电机驱动，与一个激励源，如一台活塞式发动机同步运行，以便补偿一定级别的由发动机发出的振动。还建议采用两个这样的补偿装置，以便补偿两种不同级别的振动。 DK-B1-169,848披露了一种振动补偿设备，它包括两个绕平行的轴可转动地用轴颈支承的具有相同偏心质量的转动体，它们通过一个传动装置相互连接在一起，以便以相同的转速相向转动，从而在一个方向上产生一个谐变分力。每个转动体包括一个固定安装在一个轴上的转动体部分，以及一个可拆卸地安装在该轴上的转动体部分，以便脱开进行转动。谐振动分力的变化是通过使每个转动体的固定和可拆卸转动体部分相对转动而实现的，这样做时需要将该补偿设备停机。 DE-C-292,711披露了一种用于补偿活塞式发动机的惯性力的上述类型的补偿设备。该补偿设备通过锥齿轮传动装置与活塞式发动机的相应主轴轴端连接。为了允许由该补偿装置所产生的谐振动分力可以变化，必须将该补偿装置停机，并因此要将发动机停机，而且需要更换转动体或改变两个补偿装置之间的相位差。 专利技术概述本专利技术的目的是要提供一种上述类型的振动补偿设备，它可以在所述振动补偿设备运行时改变其合成振动分力。 本专利技术振动补偿设备的特征在于，转动体的轴线是这样设置的，从轴线方向看去，其构成一个平行四边形的四角，而且两个补偿装置的转动体具有相同的偏心质量和相同的形状。 通过改变两个补偿装置的谐变分力的相位差，即可在所述设备运行时以无级变速的方式改变该振动补偿设备的总谐振分力；即改变两个补偿装置的总分力和它们之间的相位差。这样，就可以在该设备运行时调整其在改变工作条件期间所提供的对振动条件的补偿，所述工作条件的变化包括船舶的载荷及航速变化，以及天气条件和水深的变化。此外，还可以仅使用两个补偿装置中的一个，从而降低能耗或是在一个补偿装置停止工作时提供额外的安全保障。另外，采用各自由至少一个电机驱动的两个小型补偿装置，可以降低相对采用一个大型补偿装置所必须的起动转矩。后者对于由两个在同一垂直平面上转动的转动体组成的补偿装置来说特别重要，因为其偏心质量在起动过程中以及在该补偿装置的运行期间必须提升。 根据本专利技术，所述第一补偿装置的转动体可以由一个第一驱动电机驱动，而且通过第一传动装置相互连接在一起，以便相向转动。第二补偿装置的转体可以由一个第二驱动电机驱动，而且通过第二传动装置相互连接在一起，以便相向转动。 此外，根据本专利技术，每个补偿装置的两个转动体之间的传动装置可包括一个可脱开的连接机构，使两个转动体之间可彼此相对转动，以改变彼此间的相对位置。每个补偿装置的两个转动体间相对位置的变化，会导致上述谐振分力的方向变化。因此，无须转动整个振动补偿设备即可改变其合成谐振分力的方向。 另外，所述可脱开的连接机构，根据本专利技术可由一个可脱开的连接头组成，该连接头在工作期间即可被脱开。本专利技术的这一实施方案特别有利于在工作期间改变所述振动补偿设备合成分力的方向。因此，当所述转动体在垂直平面上转动，即绕水平轴转动时，可以使转动体在一种位置上起动该振动补偿设备，此时产生一个水平的合成分力，而且起动转矩很低，随后将所述转动体移动到与需要补偿的方向相应的位置，例如垂直位置上。 再者，第一补偿装置的每个转动体和第二补偿装置的每个转动体可以分别由相应的驱动电机驱动。这样，可以在所述振动补偿装置运行期间改变两个补偿装置中每一个的分力方向，以及两个补偿装置的分力之间的相位差，从而可以在工作期间改变所述振动补偿装置的合成谐振分力的方向和大小。 另外，根据本专利技术，所述两个补偿装置的转动体可以设置在一个共用壳体内。该方案被视为能使一种振动补偿装置尽可能紧凑的最佳方案。 根据本专利技术另一实施方案，每个补偿装置的转动体被这样轴向偏置，使对角设置的转动体在同一平面上，从而使每个补偿装置的轴可以有利地以这种方式间隔分布从轴线方向看去，其转动体在一个共同的区域内摆动。就此而论，当不在同一平面上的两个补偿装置的转动体也被设置成在共同的区域内摆动时，可以使该设备进一步紧凑化。然而，在后一种情形中，必须保证对角设置的转动体不在同一区域内摆动。 最后，根据本专利技术的每一补偿装置可以包括一个用于至少一个驱动转动体的驱动电机的传感器，该传感器连续监测由所述驱动电动机驱动的转动体的位置和转速(rpm)，还有一个用于连续监测所述至少一个驱动电机或由该电机驱动的转动体的转速的速度传感器。 附图简述下面结合附图对本专利技术做详细说明。其中图1是本专利技术振动补偿设备的一种实施方案的顶视图，该设备有四个相同的转动体；图2是沿图1中A-A线的截面图；图3是所述转动体的原始位置的顶视图；图4表示在图1、2和3中所示振动补偿装置的力向上每一转动体的分力变化，从图1和3中看，所述力的方向是竖直的； 图5表示该振动补偿设备的合成分力，此时，该设备如图3所示般地能产生最大的力；图6表示该振动补偿设备的合成分力，此时，该设备如图1和2所示般地产生一半的力；图7表示该振动补偿设备以一个相位移进行的合成力的变化；图8是该振动补偿设备的一个顶视图，此时，它能够产生一个相对竖直方向位移了30°的合成力；图9是本专利技术用于补偿由船舶发动机产生的振动的振动补偿设备的示意图；图10是本专利技术振动补偿设备第二实施方案的顶视图，该设备有四个相同的转动体；以及图11是沿图10中B-B线的截面图。 实施本专利技术的最佳方式在图1、2和3中所示的本专利技术振动补偿设备的实施方案，包括一个外壳1，外壳1具有一个筒形壁2、一个上端壁3、一个下端壁4和一个中间壁5。端壁3和4由以其中心线形式示出的螺钉6固定在筒形壁上。在上端壁3与中间壁5之间形成一个上部腔室7，通向该腔室的入口为设在筒形壁2上的通孔8和11。孔8和11可以由盖9和12封闭。在中间壁5与下端壁4之间形成一个下腔室10。 下端壁4包括一个外部凹槽13，由一个下盖14盖着，以便形成一个润滑剂腔15，润滑剂从这里经由未示出的润滑剂导管提供给所述振动补偿设备的轴承和大齿轮。最后，下端壁4形成一个凸缘16，其上设有以它的中心线形式示出的安装孔17，用于把振动补偿设备固定在一个底座上。 四根轴18、19、20、21被设置在外壳1里面，从轴线方向看去，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于抵消由一个激励源发出的谐振动，如由船舶发动机产生的振动的振动补偿设备，该设备包括一个具有两个转动体（２２，２３；１２２，１２３）的第一补偿装置，两个转动体具有相同的偏心质量，并以相同的转速（ｒｐｍ）绕相互平行的轴线相向转动，以便在一个方向产生一个谐变分力；该设备还包括一个同样具有两个转动体（２４，２５；１２４，１２５）的第二补偿装置，两个转动体具有相同的偏心质量，并以与第一补偿装置的转动体（２２，２３）相同的转速绕平行于第一补偿装置的轴线的轴线相向转动，以便在平行于上述第一谐变分力的方向上产生一个第二谐变分力，其特征在于，所述第一补偿装置的转动体（２２，２３；１２２，１２３）是由至少一个第一无级变速驱动电机（２９；１２８，１２９）驱动，第二补偿装置的转动体（２４，２５；１２４，１２５）是由至少一个第二无级变速驱动电机（３０；１３０，１３１）驱动；所述振动补偿设备还包括一个控制和同步装置（４９），用于控制所述补偿装置的驱动电机（２９，３０；１２８，１２９，１３０，１３１），以使转动体的转速为所述激励源频率的倍数。

【技术特征摘要】
DK 1994-8-24 0978/941.一种用于抵消由一个激励源发出的谐振动，如由船舶发动机产生的振动的振动补偿设备，该设备包括一个具有两个转动体(22，23；122，123)的第一补偿装置，这两个转动体具有相同的偏心质量，并以相同的转速(rpm)绕相互平行的轴线相向转动，以便在一个方向产生一个谐变分力；该设备还包括一个同样具有两个转动体(24，25；124，125)的第二补偿装置，这两个转动体具有相同的偏心质量，并以与第一补偿装置的转动体(22，23)相同的转速绕平行于第一补偿装置的轴线的轴线相向转动，以便在平行于上述第一谐变分力的方向上产生一个第二谐变分力，所述第一补偿装置的转动体(22，23；122，123)是由至少一个第一无级变速驱动电机(29；128，129)驱动，第二补偿装置的转动体(24，25；124，125)是由至少一个第二无级变速驱动电机(20；130，131)驱动；所述振动补偿设备还包括一个控制和同步装置(49)，用于控制所述补偿装置的驱动电机(29，30；128，129，130，131)，以使转动体的转速为所述激励源频率的倍数，其特征在于，所述转动体(22，23，24，25；122，123，124，125)的轴线(22，23，24，25；122，123，124，125)是这样设置的，即从轴线方向看去，其位于一个平行四边形的四角，而且所述两个补偿装置的转动体(22，23，24，25；122，123，124，125)具有相同的偏心质量及相同的形状。2.如权利要求1所述的振动补偿设备，其特征在于，所述第一补偿装置的转动体(22，23)是由一台第一驱动电机(29)驱动，并由第一传动装置(36，37)相互连接在一起进行相向转动；所述第二补偿装置的转动体(24，25)是由一台第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：JG马森，
申请(专利权)人：格特森及奥勒弗森有限公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]