环向剪切支承式浮筏隔振装置的制造方法
【专利摘要】环向剪切支承式浮筏隔振装置，包括筒状壳体，筒状壳体内设有框架式筏架，框架式筏架通过隔振器与筒状壳体内壁上的基座固接，筒状壳体内沿其内壁面的周向布置有多个基座，多个基座以筒状壳体的中纵剖面为基准面对称布置，各基座上用于安装隔振器的面板所在的延伸平面均相交，且所有所述延伸平面的相交线为筒状壳体的轴心线所在直线，隔振器垂直安装在基座上用于安装隔振器的面板上。本发明通过环向剪切支承基座和分层式框架筏架的设置，能够有效提高隔振性能。
【专利说明】
环向剪切支承式浮筏隔振装置
技术领域
[0001]本发明涉及隔振技术领域，具体涉及应用于船舶动力机械、船舶设备的环向剪切支承式浮筏隔振装置。
【背景技术】
[0002]船舶设备振动控制中使用的隔振措施，按其类型可分为:单层隔振、双层隔振和浮筏隔振。其中，单层隔振是最简单的隔振手段，将振动设备通过隔振器连接到结构上即为单层隔振;双层隔振是在单层隔振的基础上发展而来的，将振动设备通过隔振器与中间质量连接，再将中间质量通过隔振器与结构相连接即为双层隔振，大量研究表明双层隔振的隔振性能要优于单层隔振;浮筏隔振是在双层隔振的基础上发展起来的一种更为有效的隔振手段，浮筏隔振装置是多台振动设备通过隔振器安装到同一个中间结构上，再将中间结构通过隔振器连接到基座结构上而形成的隔振装置，这里所谓的中间结构就可称之为筏体。浮筏隔振装置应用了多台设备激励相互抵消的机理，因此其隔振效果较双层隔振更为优越。
[0003]目前船舶设备浮筏隔振装置中的筏体结构形式多采用平板结构形式，见图1，图1示出了现有技术中采用平板式筏架的浮筏隔振装置的基本结构，其包括筒状壳体I，筒状壳体I内设有平板式筏架6，平板式筏架6通过隔振器3与筒状壳体I内壁上的基座4固接，多台振动设备安装在平板式筏架6上，基座4为对称设置，且基座4上用于安装隔振器3的面板与筒状壳体I的中横剖面平行，这种结构易于制造，且安装适应性好，但是存在如下缺陷:第一，平板式筏架的一阶振动往往是扭转振动，其频率较低且不易通过结构加强得到改善;第二，平板式筏架在设备布置方面较单一，未充分利用设备空间布置所带来的振动抵消效应，因此筏架本身的隔振作用并未得到充分的发挥;第三，振动设备的振动通过基座传递到筒状壳体上的作用力主要是沿筒状壳体法向的，这种方式并没有使振动尽可能沿筒状壳体均匀分布，隔振效果仍然存在可提高的空间。
【发明内容】
[0004]本
【申请人】针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种环向剪切支承式浮筏隔振装置，其通过环向剪切支承式基座和分层的框架式筏架，能够有效提高隔振性能。
[0005]本发明的技术方案如下:
环向剪切支承式浮筏隔振装置，包括筒状壳体，筒状壳体内设有框架式筏架，框架式筏架通过隔振器与筒状壳体内壁上的基座固接，筒状壳体内沿其内壁面的周向布置有多个基座，多个基座以筒状壳体的中纵剖面为基准面对称布置，各基座上用于安装隔振器的面板所在的延伸平面均相交，且所有所述延伸平面的相交线为筒状壳体的轴心线所在直线，隔振器垂直安装在基座上用于安装隔振器的面板上。
[0006]其进一步技术方案为:
所述基座分为上层基座、中层基座及下层基座，上层基座、中层基座及下层基座均以筒状壳体的中纵剖面为基准面对称布置，中层基座上用于安装隔振器的面板所在的延伸平面与筒状壳体的中横剖面为同一个平面。
[0007]所述框架式筏架为分层式框架结构，包括上、下两层框架部分，上、下两层框架部分通过中间连接架连接，中间连接架的两侧分别通过隔振器与对称设置的中层基座连接，上层框架部分的两侧分别通过隔振器与对称设置的上层基座连接，下层框架部分的两侧分别通过隔振器与对称设置的下层基座连接。
[0008]所述上层框架部分包括对称设置在中间连接架上方的第一竖向支撑架，两个第一竖向支撑架上方架设有第一横向支架，第一横向支架的横剖面呈没有下底边的等腰梯形结构;所述下层框架部分包括对称设置在中间连接架下方的第二竖向支撑架，两个第二竖向支撑架下方架设有第二横向支架，第二横向支架的横剖面呈没有下底边的、倒置的等腰梯形结构;第一横向支架的上底边、第二横向支架的上底边与中间连接架分别连接有第一竖向连接梁、第二竖向连接梁;沿框架式筏架的纵向，相邻第一横向支架之间、相邻第二横向支架之间均设有纵向连接梁。
[0009]所述第一横向支架的上底边的两端与中间连接架之间均设有第一竖向连接梁，位于筒状壳体中纵剖面同一侧的第一竖向连接梁、第一竖向支撑架与中间连接架架体，三者之间通过第一 “T”字形支撑架连接;所述第二横向支架的上底边的两端与中间连接架之间均设有第二竖向连接梁，位于筒状壳体中纵剖面同一侧的第二竖向连接梁、第二竖向支撑架与第二横向支架架体，三者之间通过第二 “T”字形支撑架连接。
[0010]所述框架式筏架采用多根方管装配而成。
[0011 ]所述隔振器采用气囊隔振器。
[0012]所述框架式筏架外周形成的多个框体结构内嵌装有隔声板，隔声板为具有厚度的板材结构，其包括外层薄钢板、阻尼层、吸声材料、支撑龙骨、防水膜层、防尘玻纤和铝制吸声护面板。
[0013]所述各基座与筒状壳体内壁面相互焊接的面板的外形与筒状壳体内壁相互焊接壁面的外形一致且相互贴合。
[0014]中层基座上用于安装隔振器的面板为中层基座的顶部面板，隔振器装在所述顶部面板上方，位于筒状壳体同一侧的各基座中，上层基座上的隔振器装在上层基座在筒状壳体周向上背离中层基座的一侧的面板上，下层基座上的隔振器装在下层基座在筒状壳体周向上靠近中层基座的一侧的面板上。
[0015]本发明的技术效果:
1、本发明通过使各基座沿筒状壳体内壁周向布置，并使得各基座上用于安装隔振器的面板所在延伸平面均在筒状壳体轴心线处相交，隔振器垂直安装在基座上用于安装隔振器的面板上，通过这种环向剪切支撑式基座的设置，能够使得振动设备的振动通过基座传递到筒状壳体的作用力以切向作用力为主，并使得传递到筒状壳体的振动尽量沿筒状壳体轴向分布均匀，相较于传统的平板式浮筏隔振装置中基座布置方式，本发明有助于进一步减小筒状壳体的振动;进一步通过各基座与筒状壳体内壁面相互焊接的面板的外形与筒状壳体内壁相互焊接壁面的外形一致且相互贴合的设置，能够增加隔振装置的整体刚度；
2、本发明所述框架式筏架采用上、下分层式结构，并将动力设备和非动力设备分别布置在框架式筏架的下层框架部分、下层框架部分的空间内，一方面能够利用非动力设备的质量对动力设备的振动起到抑制的作用，另一方面将动力设备与非动力设备分层布置，有助于防止动力设备噪声对非动力设备区的影响；
3、本发明所述框架式筏架整体呈空间笼状结构，配合沿筒状壳体内圆周向布置的各基座沿筒状壳体轴向长度通过多个隔振器连接，这种方式进一步将设备的振动尽可能沿筒状壳体均勾分布，有助于减小筒状壳体的振动。
【附图说明】
[0016]图1为现有技术中使用平板式筏架的浮筏隔振装置的结构示意图。
[0017]图2为本发明的主视结构示意图。
[0018]图3为本发明各基座上用于安装隔振器的面板所在平面与筒状壳体轴心线的几何结构关系图。
[0019]图4为本发明所述框架式筏架的立体图，图中，第一横向支架、第一竖向连接梁、第一 “T”字形支撑架、第二竖向连接梁、第二 “T”字形支撑架在框架式筏架的纵向长度方向上并没有完全示出。
[0020]图5为本发明所述框架式筏架的主视结构示意图。
[0021]图6为本发明所述框架式筏架与隔声板的装配后的结构示意图，图中，并没有示出框架式筏架上所有隔声板。
[0022]其中:1、筒状壳体;2、框架式筏架;201、中间连接架;202、第一竖向支撑架;203、第一横向支架;204、第一竖向连接梁;205、第一 “T”字形支撑架;206、第二竖向支撑架;207、第二横向支架;208、第二竖向连接梁;209、第二 “T”字形支撑架;210、纵向连接梁;211、第一安装管;212、第二安装管;213、第三安装管;3、隔振器;4、基座;401、上层基座;402、中层基座；403、下层基座;5、隔声板;6、平板式筏架。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图，说明本发明的【具体实施方式】。
[0024]见图2、图3，本发明包括筒状壳体I，筒状壳体I内设有框架式筏架2，框架式筏架2通过隔振器3与筒状壳体I内壁上的基座4固接，筒状壳体I内沿其内壁面的周向布置有多个基座4，多个基座4以筒状壳体I的中纵剖面L为基准面对称布置，各基座4上用于安装隔振器3的面板所在的延伸平面均相交，且所有延伸平面的相交线为筒状壳体I的轴心线所在直线，隔振器3垂直安装在基座4上用于安装隔振器3的面板上，图3中虚线部分用来示意各基座4上用于安装隔振器3的面板所在的延伸平面，图中3各虚线均在筒状壳体I的轴心线处相交。
[0025]具体地，见图2、图3，所述基座4分为上层基座401、中层基座402及下层基座403，上层基座401、中层基座402及下层基座403均以筒状壳体I的中纵剖面为基准面对称布置，中层基座402上用于安装隔振器3的面板所在的延伸平面与筒状壳体I的中横剖面T为同一个平面。
[0026]见图4、图5，所述框架式筏架2为分层式框架结构，包括上、下两层框架部分，上、下两层框架部分通过中间连接架201连接，中间连接架201的两侧分别通过隔振器3与对称设置的中层基座402连接，上层框架部分的两侧分别通过隔振器3与对称设置的上层基座401连接，下层框架部分的两侧分别通过隔振器3与对称设置的下层基座403连接。其中，下层框架部分的空间用于安装振动较大的动力设备，上层框架部分的空间主要用于安装振动较小的非动力设备以及操作人员活动空间，通过分层式框架结构的筏架结构设置，一方面可以有效地利用非振动设备的质量来起到减振作用，另一方面上层框架部分主要起到设备操控作用，将其与下层框架部分内的动力设备分离有助于防止设备噪声对上层操作人员的影响。
[0027]所述上层框架部分包括对称设置在中间连接架201上方的第一竖向支撑架202，两个第一竖向支撑架202上方架设有第一横向支架203，第一横向支架203的横剖面呈没有下底边的等腰梯形结构;所述下层框架部分包括对称设置在中间连接架201下方的第二竖向支撑架206，两个第二竖向支撑架206下方方架设有第二横向支架207，第二横向支架207的横剖面呈没有下底边的、倒置的等腰梯形结构;第一横向支架203的上底边、第二横向支架207的上底边与中间连接架201分别连接有第一竖向连接梁204、第二竖向连接梁208;沿框架式筏架2的纵向，相邻第一横向支架203之间、相邻第二横向支架207之间均设有纵向连接梁210;具体地，第一横向支架203的上底边的两端与中间连接架201之间均设有第一竖向连接梁204，位于筒状壳体I中纵剖面L同一侧的第一竖向连接梁204、第一竖向支撑架202与中间连接架201架体，三者之间通过第一 “T”字形支撑架205连接;第二横向支架207的上底边的两端与中间连接架201之间均设有第二竖向连接梁208，位于筒状壳体I中纵剖面同一侧的第二竖向连接梁208、第二竖向支撑架206与第二横向支架207架体，三者之间通过第二“T”字形支撑架209连接。其中，等腰梯形的上底边指长度较长的底边，下底边指长度较短的底边。
[0028]两个第一竖向支撑架202的横向上的外侧端均设有第一安装管211，第一安装管211通过隔振器3与上层基座401连接，第一安装管211上用于安装隔振器3的面板与上层基座401上用于安装隔振器3的面板平行；中间连接架201横向上的两侧均设有第二安装管212，第二安装管212通过隔振器3与中层基座402连接，第二安装管212上用于安装隔振器3的面板与中层基座402上用于安装隔振器3的面板平行;两个第二横向支架207的上底边下方设有第三安装管213，第三安装管213通过隔振器3与下层基座403连接，第三安装管213上用于安装隔振器3的面板与下层基座403上用于安装隔振器3的面板平行。在框架式筏架2的纵向长度方向上，第一安装管211与上层基座401、第二安装管212与中层基座402、第三安装管213与下层基座403之间均通过纵向上布置的多个隔振器3连接。
[0029]在确保强度、刚度基础上，为了控制整个框架式筏架2的重量，所述框架式筏架2采用多根方管装配而成，其中构成上、下框架部分的外部轮廓的主承力部件采用120mmX 120mm X 5mm的方管，其余框架内部的连接管件采用80mm X 80mm X 5mm的方管。
[0030]进一步地，见图6，所述框架式筏架2外周形成的多个框体结构内嵌装有隔声板5，隔声板5为具有厚度的板材结构，其包括外层薄钢板、阻尼层、吸声材料、支撑龙骨、防水膜层、防尘玻纤和铝制吸声护面板。装配时，将隔声板5卡入框架式筏架2中各方管形成的框体结构内，并焊接固定。隔声板5的使用有助于防止设备噪声对人员以及说下噪声的影响。
[0031]进一步地，为了增加隔振装置的整体刚度，各基座4与筒状壳体I内壁面相互焊接的面板的外形与筒状壳体I内壁相互焊接壁面的外形一致且相互贴合。
[0032]在隔振器3的具体安装方向上，所述中层基座402上用于安装隔振器3的面板为中层基座402的顶部面板，隔振器3装在顶部面板上方，位于筒状壳体I同一侧的各基座4中，上层基座401上的隔振器3装在上层基座401在筒状壳体I周向上背离中层基座402的一侧的面板上，下层基座403上的隔振器3装在下层基座403在筒状壳体I周向上靠近中层基座402的一侧的面板上。
[0033]本发明实际使用过程中，隔振器3优选气囊隔振器。通过对气囊隔振器充气排气实现对其刚度的调节，由于基座是筒状壳体和振源设备的连接结构，振源设备在运行时产生的振动，其中大部分通过基座直接传递到筒状壳体，而各基座上用于安装隔振器的面板的延伸平面均通过筒状壳体I的轴心线，通过这种结构设置，振源设备的振动通过基座传递到筒状壳体上的作用力主要是沿筒状壳体切向的，见图2中波浪形箭头方向所示，环向剪切支撑式基座的布置方式使振动尽可能沿筒状壳体均匀分布，相较于传统的平板式浮筏隔振装置中基座布置方式，本发明有助于进一步减小筒状壳体的振动。
[0034]以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
【主权项】
1.环向剪切支承式浮筏隔振装置，包括筒状壳体(I)，筒状壳体(I)内设有框架式筏架(2)，框架式筏架(2)通过隔振器(3)与筒状壳体(I)内壁上的基座(4)固接，其特征在于:筒状壳体(I)内沿其内壁面的周向布置有多个基座(4 )，多个基座(4 )以筒状壳体(I)的中纵剖面为基准面对称布置，各基座(4)上用于安装隔振器(3)的面板所在的延伸平面均相交，且所有所述延伸平面的相交线为筒状壳体(I)的轴心线所在直线，隔振器(3)垂直安装在基座(4)上用于安装隔振器(3)的面板上。2.按权利要求1所述的环向剪切支承式浮筏隔振装置，其特征在于:所述基座(4)分为上层基座(401)、中层基座(402)及下层基座(403)，上层基座(401)、中层基座(402)及下层基座(403)均以筒状壳体(I)的中纵剖面为基准面对称布置，中层基座(402)上用于安装隔振器(3)的面板所在的延伸平面与筒状壳体(I)的中横剖面为同一个平面。3.按权利要求2所述的环向剪切支承式浮筏隔振装置，其特征在于:所述框架式筏架(2)为分层式框架结构，包括上、下两层框架部分，上、下两层框架部分通过中间连接架(201)连接，中间连接架(201)的两侧分别通过隔振器(3)与对称设置的中层基座(402)连接，上层框架部分的两侧分别通过隔振器(3)与对称设置的上层基座(401)连接，下层框架部分的两侧分别通过隔振器(3)与对称设置的下层基座(403)连接。4.按权利要求3所述的环向剪切支承式浮筏隔振装置，其特征在于:所述上层框架部分包括对称设置在中间连接架(201)上方的第一竖向支撑架(202)，两个第一竖向支撑架(202)上方架设有第一横向支架(203)，第一横向支架(203)的横剖面呈没有下底边的等腰梯形结构；所述下层框架部分包括对称设置在中间连接架(201)下方的第二竖向支撑架(206)，两个第二竖向支撑架(206)下方架设有第二横向支架(207)，第二横向支架(207)的横剖面呈没有下底边的、倒置的等腰梯形结构;第一横向支架(203)的上底边、第二横向支架(207)的上底边与中间连接架(201)分别连接有第一竖向连接梁(204)、第二竖向连接梁(208)。5.按权利要求3所述的环向剪切支承式浮筏隔振装置，其特征在于:所述第一横向支架(203)的上底边的两端与中间连接架(201)之间均设有第一竖向连接梁(204)，位于筒状壳体(I)中纵剖面同一侧的第一竖向连接梁(204)、第一竖向支撑架(202)与中间连接架(201)架体，三者之间通过第一 “T”字形支撑架(205)连接;所述第二横向支架(207)的上底边的两端与中间连接架(201)之间均设有第二竖向连接梁(208)，位于筒状壳体(I)中纵剖面同一侧的第二竖向连接梁(208)、第二竖向支撑架(206)与第二横向支架(207)架体，三者之间通过第二“T”字形支撑架(209)连接;沿框架式筏架(2)的纵向，相邻第一横向支架(203)之间、相邻第二横向支架(207)之间均设有纵向连接梁(210)。6.按权利要求1所述的环向剪切支承式浮筏隔振装置，其特征在于:所述框架式筏架(2)采用多根方管装配而成。7.按权利要求1所述的环向剪切支承式浮筏隔振装置，其特征在于:所述隔振器(3)采用气囊隔振器。8.按权利要求6所述的环向剪切支承式浮筏隔振装置，其特征在于:所述框架式筏架(2)外周形成的多个框体结构内嵌装有隔声板(5)，隔声板(5)为具有厚度的板材结构，其包括外层薄钢板、阻尼层、吸声材料、支撑龙骨、防水膜层、防尘玻纤和铝制吸声护面板。9.按权利要求1所述的环向剪切支承式浮筏隔振装置，其特征在于:所述各基座(4)与筒状壳体(I)内壁面相互焊接的面板的外形与筒状壳体(I)内壁相互焊接壁面的外形一致且相互贴合。10.按权利要求2所述的环向剪切支承式浮筏隔振装置，其特征在于:中层基座(402)上用于安装隔振器(3)的面板为中层基座(402)的顶部面板，隔振器(3)装在所述顶部面板上方，位于筒状壳体(I)同一侧的各基座(4)中，上层基座(401)上的隔振器(3)装在上层基座(401)在筒状壳体(I)周向上背离中层基座(402)的一侧的面板上，下层基座(403)上的隔振器(3)装在下层基座(403)在筒状壳体(I)周向上靠近中层基座(402)的一侧的面板上。
【文档编号】F16F15/04GK105927704SQ201610430857
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】许树浩, 严斌, 李凯, 范华涛, 谢基榕, 朱忠
【申请人】中国船舶重工集团公司第七○二研究所