[发明专利]采用液压推力轴承的船舶推进装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用液压推力轴承的船舶推进装置，特别适用于对振动和噪声水平要求较高的军舰和潜艇等军用舰船设备。

背景技术

推力轴承是船舶推进轴系的关键设备之一，其主要功能是将动力装置的功率传给推进器，并将推进器产生的推力或拉力传递给船体，以使船舶前进或后退。推力轴承在传递力的同时，螺旋桨受到的脉动推力经由推进轴系、推力轴承、轴承支承结构和轴承基座传递到壳体结构上，在此过程中推力轴承系统起到振动传递载体的作用。因此，推力轴承性能的优劣不仅直接影响船舶动力系统运行的可靠性，而且影响推进轴系的振动传递特性和船舶壳体结构噪声辐射水平。

目前，我国舰艇上大多采用了传统米歇尔式或金斯伯雷式推力轴承，该类推力轴承采用杠杆原理的两层平衡块式支承结构，虽然实现了轴向力载荷在每块瓦上的均匀分布，但是由于支承块之间的刚性碰撞加剧了推力轴承壳体的结构振动噪声的产生和传递。另一方面，由于传统推力轴承与齿轮箱之间的相对径向位移需要通过挠性联轴器进行补偿，这就增加了大量额外的空间和花费。因此，基于以上种种缺陷，传统推力轴承已难以适应当前舰艇越来越高的作战隐蔽性要求。采用减震性能良好，同时可以取代挠性联轴器作用的液压支承推力轴承装置是解决船舶、尤其是舰艇减震降噪问题的有效途径。

具体而言：传统的船用推力轴承通常安装在齿轮箱内，或者作为推进轴系的单独一个箱座式推力轴承与船体通过一系列地脚螺栓相连接，具体安装方式主要由轴系空间要求而定。对于某些将齿轮箱与船舶壳体通过浮筏设备弹性(柔性)连接以吸收结构振动噪声的情况，由于推力轴承要承受巨大的轴向推力，因此推力轴承不能安装在柔性支撑的齿轮箱中。在这种情况下，推力轴承就必须单独安装在一个箱座中并通过地脚螺栓与船舶壳体刚性相连，采用该类型推力轴承的推进轴系如图1所示。电机1和齿轮箱3分别安装于柔性支撑I 13和柔性支撑II 12上，电机1和齿轮箱3通过齿式联轴器2相连，齿轮箱3与推力轴承输出轴24通过挠性联轴器23补偿相对径向位移，这样大大增加了附加空间和额外开支。另外，推力轴承箱体8通过刚性支撑11与船体相连，不可避免地将轴向力所导致的结构振动噪声经由推力瓦块6、上层支承块7、下层支承块22、推力轴承箱体8和刚性支撑底座11传入到船舶壳体，引起壳体结构的激振而降低船舶作战隐蔽性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用液压推力轴承的船舶推进装置，使用该船舶推进装置能在保障船舶动力系统可靠运行的前提下，有效降低船舶壳体的结构振动和噪声辐射水平。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种采用液压推力轴承的船舶推进装置，包括安装于柔性支撑I上的电机、安装在柔性支撑II上的齿轮箱、推进轴和液压推力轴承装置，电机和齿轮箱通过联轴器相连；液压推力轴承装置包括推力轴承箱体，在推力轴承箱体内设有横向贯穿推力轴承箱体的推力轴，推力轴通过径向滑动轴承、与推力轴承箱体转动相连，推力轴的两端分别与齿轮箱的输出轴和推进轴相连；在推力轴承箱体内还设有推力盘，推力盘垂直于推力轴且与推力轴固定相连；

在推力盘的左右两侧分别各设有一套液压缸组件，每套液压缸组件由排列成环形的若干个的液压缸组成；液压缸之间通过连通管相连通，在每个液压缸中设有一个与液压缸滑动相连的活塞支承块；

在每套液压缸组件和推力盘之间设有一套推力瓦块组；每套推力瓦块组由环形阵列的推力瓦块组成，推力瓦块的数量与液压缸恰好成一一对应的关系；推力瓦块的下表面设有球面凸部；球面凸部与活塞支承块形成点支承接触。

作为本发明的采用液压推力轴承的船舶推进装置的改进：在活塞支承块和液压缸之间设置密封环。

作为本发明的采用液压推力轴承的船舶推进装置的进一步改进：在推力轴承箱体内设置支撑套环，位于支撑套环内的液压缸与支撑套环固定相连。

作为本发明的采用液压推力轴承的船舶推进装置的进一步改进：推力轴的一端通过法兰盘I与齿轮箱的输出轴相连，推力轴的另一端通过法兰盘II与推进轴相连。

作为本发明的采用液压推力轴承的船舶推进装置的进一步改进：电机和齿轮箱通过齿式联轴器相连。

作为本发明的采用液压推力轴承的船舶推进装置的进一步改进：推力轴承箱体与刚性支撑固定相连。

本发明的采用液压推力轴承的船舶推进装置旨在克服传统推力轴承存在的振动噪声问题。