[发明专利]船舶艉轴承约束隔离结构装置

说明书

本发明涉及一种船舶艉轴承约束隔离结构装置，安装于船舶艉轴承与轴壳之间，包括安装于船舶艉轴承外表面的内衬套、安装于轴壳内表面的外衬套、以及安装于内衬套与外衬套之间的包覆层和灌注层，包覆层安装于内衬套的外表面，灌注层安装于外衬套与包覆层之间；包覆层和灌注层采用两种不同的阻尼复合材料组成叠层阻尼结构。本发明的约束隔离结构装置，可以对艉轴承处的振动进行约束，并隔离桨轴系统动态激励力通过艉轴承向船体结构的传导，从而削弱轴系振动通过艉轴承直接向船体传导；包覆层和灌注层使用不同组成、厚度的阻尼复合材料，组成叠层阻尼结构，能够形成恰当阻尼和刚度的隔离结构，适用范围广。

技术领域

本发明涉及船舶轴系减振降噪技术领域，具体涉及一种船舶艉轴承约束隔离结构装置，属于微弱振动精细控制技术。

背景技术

随着船舶行业不断发展，对其噪声和振动性能的要求越来越高。船舶艉轴承安装于螺旋桨前端，用于承受螺旋桨、轴系设备重量，是船舶轴系重要设备之一。船舶艉轴承距离螺旋桨较近，螺旋桨受不均匀艉伴流场来流激励产生较大的横向激励，该轴承受到横向激励并由该点向船体结构传导，形成新的辐射面；同时，轴承间隙大、运行受力波动大，比压强非常高，而且尾轴呈悬臂状，易发生较大的弯曲变形，因此容易使得艉轴承沿轴线方向与尾轴接触不均匀，引起局部比压过大，出现“边缘载荷”现象，使得轴与艉轴承之间进一步无法形成良好的润滑膜，产生干摩擦与粘滞爬行现象，产生摩擦自激振动，进而产生啸声。摩擦还会激起船体艉部高模态密度宽带频谱辐射，甚至引起轴系或船体局部结构共振。以上因素使得艉轴承处成为轴系横向振动、艉轴承摩擦振动的主要传导通道，形成舰船艉部微弱振动，影响隐身性能。

国内现有船舶主要通过选用高性能、低摩擦“赛龙”类轴瓦材料或改变轴瓦结构形式来改善艉轴承摩擦状态，并期望降低摩擦振动。但是对一类船舶、潜器的实际运行条件，上述方案对轴系横向振动的控制收效甚微，甚至可能适得其反。为了综合降低轴系横向振动和摩擦振动向船体的传导，特提出一种新的隔振技术方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的船舶轴系的横向振动以及轴与艉轴承之间因润滑不良产生的摩擦振动经艉轴承直接传导至船体结构，而艉轴承与船体之间多为刚性连接，缺乏有效的隔离，不利于船舶艉部整体控制等不足，提供一种船舶艉轴承约束隔离结构装置，它安装于船舶艉轴承与轴壳之间，用于隔离桨轴系统动态激励力通过艉轴承向船体结构的传导，控制船舶的低频辐射噪声，特别适用于潜器用推进轴系。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种船舶艉轴承约束隔离结构装置，所述船舶艉轴承约束隔离结构装置安装于船舶艉轴承与轴壳之间，它包括安装于船舶艉轴承外表面的内衬套、安装于轴壳内表面的外衬套、以及安装于所述内衬套与外衬套之间的包覆层和灌注层，所述包覆层安装于所述内衬套的外表面，所述灌注层安装于所述外衬套与包覆层之间；所述包覆层和灌注层采用两种不同的阻尼复合材料组成叠层阻尼结构。

上述方案中，所述包覆层和灌注层采用不同的环氧树脂基复合材料，所述包覆层缠绕包覆在内衬套的外表面并加热固化，所述灌注层灌注在所述外衬套与包覆层之间，经脱泡处理后加热固化；在-10-60℃范围内，包覆层和灌注层复合结构的阻尼因子不小于0.25。

上述方案中，所述包覆层采用玻璃纤维增强树脂基阻尼复合材料，灌注层采用加入40％400目超细石英粉的阻尼环氧树脂。

上述方案中，所述船舶艉轴承约束隔离结构装置还包括密封层，所述密封层固化在所述灌注层的两端，所述密封层采用抗腐蚀、低水胀与低热胀的密封材料，对所述灌注层进行保护。

上述方案中，所述内衬套外表面靠近两端位置设置有楔形过渡以防止所述密封层脱落。

上述方案中，所述内衬套内表面与艉轴承外表面过盈配合，所述内衬套内表面设有与艉轴承外表面轴肩相配合的凹面，用于艉轴承过盈安装时轴向定位。