[发明专利]可调频率的船用发动机减振支座

说明书

技术领域

该发明可应用于高性能复合材料船艇领域，具体为一种可调频率的船用发动机减振支座。本发明所制造减振支座可以应用以下领域：(1)军事和半军事用途船艇：巡逻艇、搜救艇、引航艇及各种快艇。(2)娱乐用途：比赛快艇、游艇、钓鱼艇等。

背景技术

在船艇技术发展史上，军事方面的需求是船艇技术发展的直接动力。针对不同层面需求，各种高性能船艇得以快速发展，如排水性船艇、半潜船、滑行船、气垫船、水翼船和地效船艇。而且，船艇的速度、舒适性、操控性也得到相应的提高，如英国的高速拦截艇XSR速度，最高速度已经达到了85Kn。与汽车领域相似，高品质船艇除了速度提高外，其他相关技术也得到了提高，振动和噪声控制已经成为高品质船艇标志。在船艇领域，速度方面已经得到了大幅提高，据统计近20年水运工具提高幅度为20-25％。对于一般船艇来讲，发动机、齿轮箱、轴系及桨叶构成了船艇的推进系统，是动力来源。船艇高速度势必要求高功率输出，如设计速度为30Kn，长度为20米船艇，需要1500马力功率输出才可以满足要求。同样，船艇发动机带来振动和噪声控制问题成为船艇性能指标之一，直接影响整个船艇的舒适性。长期以来，发动机振动和噪声一般由发动机厂商提供弹性支座和隔音材料所解决。然而，发动机振动和噪声控制是一个复杂问题，涉及到船艇刚度和质量分配等问题，厂家提供控制手段无法取得较好效果。在船用减振器中，传统弹簧减振器具有一定减振效果。若扰动源频率中涵盖了减振器自振频率，很可能发生共振，这将发生灾难性事件。高聚物粘弹性行为与扰动源存在相位差，不会发生共振，作为减振器主要构件得到广泛推崇，如橡胶类型的减振器。根据高聚物动态力学性能频率谱表明，任何一种高聚物只能在某一个频段具有良好的阻尼性能，无法在广谱中发挥优异阻尼性能，具有一定的局限性。因此，很多时候发动机厂商提供弹性支座无法实现理想的减振降噪效果。根据已知高聚物在不同温度下不同频率下动态力学曲线，可以寻找高聚物在给定频率下具有最优阻尼效果对应温度，同理亦然。基于以上出发点，我们发明一种可调频率降幅复合弹性支座。该支座可以根据发动机频率调整热塑性材料温度以提供该频率下最优阻尼性能，实现最优的减振效果。与发动机原厂提供弹性支座相比，我们发明支座可以根据发动机频率变化进行针对性减振，效果十分明显。

发明内容

本发明为一种可调频率的船用发动机减振支座，其主要特征：减振支座由外围基础结构形成阻尼缸、缸内填充的高聚物材料，高聚物材料中心的加热管，高聚物材料周围降温水路和温度传感器构成。根据高聚物不同温度下不同频率下动态力学曲线，寻找高聚物在发动机频率下具有最优阻尼性能所对应温度，减振支座中加热管、降温水路和温度传感器实现高聚物温度控制。可调频率的船用发动机减振支座可以根据发动机频率进行针对性减振，这是普通减振支座无法具备优点，且通过高聚物填充物温度调整为船艇不同类型发动机提供减振。该支座设计原理清楚，控制简单，可以在船艇中广泛应用。

与现有的复合弹性支座比较，本发明具有以下优点：

所述的可调频率的船用发动机减振支座与现有厂家提供弹性支座相比，通过改变高聚物温度以提供给定频率下最优阻尼性能，而不是厂家提供无法调整广谱减振支座；

所述的可调频率的船用发动机减振支座与现有厂家提供弹性支座相比，该支座可通过自带温度控制系统实现支座针对性减振。

附图说明

图1可调频率的船用发动机减振支座截面示意图

附图：1-基础结构、2-高聚物填充物、3-加热管、4-温度传感器、5-降温设备、6-连接钢板、7-安装底板。

具体实施方法

本发明提供一种可调频率的船用发动机减振支座，目的是提高船艇减振降噪效果，实施方案如下：

(a)可调频率的船用发动机减振支座

可调频率的船用发动机减振支座如图1所示，整体支座主要由基础结构1和空腔填充物2构成。基础结构可以由已经固化的热固性材料或者金属材料构成，主要是形成阻尼缸和起到约束高聚物填充物作用。阻尼空腔填充物为高聚物，可以为热塑性材料，如橡胶和塑料等高分子材料。减振支座根据频率通过温度调整高聚物的阻尼性能，温度部分控制主要由加热管3、降温设备5和温度传感器4构成。高聚物填充物2温度上升部分由电加热管3实现，温度下降部分由降温设备5实现，降温介质是水。发明减振支座的温度控制是发明支座核心部分，因此在填充物2中心部分的温度传感器必不可少，它可以为减振支座温度控制提供依据，在本发明中温度传感器为热电偶。可调频率的船用发动机减振支座形状可以根据发动机底座要求设计，并不局限为圆型、矩形等规则形状。