一种变阻尼动力吸振器及船舶甲板的制作方法

1.本技术涉及船舶减振技术领域，具体而言，涉及一种变阻尼动力吸振器及船舶甲板。


背景技术：

2.液化气体船的船舶甲板上会布置多种机电设备，机电设备在运行中会产生振动，比如液化气体船上的往复式压缩机，在运行过程中，会引起甲板的异常振动。造成甲板共振后，影响船舶的稳定性。由于不同设备的质量不同、振动频率不同，因此需要在甲板上设置多个具有不同阻尼比的吸振器。
3.综上所述，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种变阻尼动力吸振器，其能够满足不同设备的吸振需求。
5.本技术实施例的第二目的还在于提供一种船舶甲板，使用上述变阻尼动力吸振器以解决船舶甲板的振动问题。
6.第一方面，提供了一种变阻尼动力吸振器，包括活塞杆、阻尼箱体、弹簧、多个通孔。活塞杆的顶部与船舶甲板的背面固定连接，所述活塞杆的底部向下伸出。阻尼箱体内设有阻尼板，所述阻尼板将所述阻尼箱体内腔隔为上箱体和下箱体，所述上箱体和所述下箱体内填充阻尼液；所述活塞杆插入所述阻尼箱体内并与所述阻尼板螺纹连接。弹簧连接于所述阻尼板底面与所述阻尼箱体的底面之间，所述弹簧使所述阻尼板在所述阻尼箱体内相对滑动，以吸收船舶甲板的振动能量。多个通孔均布于所述阻尼板上，所述阻尼板相对所述阻尼箱体滑动时，所述阻尼液经多个所述通孔在所述上箱体和所述下箱体之间流动；多个所述通孔的直径可变，以改变所述阻尼液的流动阻力，使所述阻尼箱体配置不同的阻尼比。
7.在一种实施方式中，还包括连接板，所述连接板用于与船舶甲板的背面贴合后固定连接，所述活塞杆的顶部通过所述连接板与船舶甲板连接。
8.在一种实施方式中，所述阻尼箱体的顶面设有插孔，所述插孔用于所述活塞杆插入所述阻尼箱体的内部。
9.在一种实施方式中，所述阻尼板包括第一阻尼板和第二阻尼板，所述第一阻尼板设于所述第二阻尼板的上部，且所述第一阻尼板与所述第二阻尼板可相对转动；所述第一阻尼板上设多个第一通孔，所述第二阻尼板上设多个第二通孔，所述第一阻尼板与所述第二阻尼板之间相对转动后，使所述第一通孔与所述第二通孔相交或者重合，所述第一通孔与所述第二通孔相交或者重合后形成供所述阻尼液通过的流道。
10.在一种实施方式中，所述第一通孔为圆孔，所述第二通孔为长形孔，沿所述长形孔的长度方向上所述长形孔的孔径由大至小。
11.在一种实施方式中，所述长形孔的最大直径与所述圆孔的直径相同，所述长形孔
的最小直径小于等于所述圆孔的半径。
12.在一种实施方式中，所述第一阻尼板的周侧设有凹槽，所述阻尼箱体的侧壁内侧设有凸台，所述凹槽和所述凸台配合连接后所述第一阻尼板沿所述凹槽滑动。
13.在一种实施方式中，所述第二阻尼板的直径小于所述第一阻尼板的直径。
14.在一种实施方式中，所述连接板的周侧均布多个导向柱，每个所述导向柱向下伸出；所述阻尼箱体的周侧设置多个导向流道，每个所述导向柱均插设于对应的每个所述导向流道内。
15.根据本技术的第二方面，还提供了一种船舶甲板，包括如第一方面提供的变阻尼动力吸振器，变阻尼动力吸振器设于船舶甲板的背面。
16.与现有技术相比，本技术的有益效果为：
17.在本技术的技术方案中，通过将变阻尼动力吸振器设于船舶甲板的不同设备处，并根据设备的振动频率和振动量级改变箱体尺寸、阻尼液装载量及通孔的直径，以满足多种设备的减振需求。阻尼箱体和阻尼液均为本技术中吸振器的质量元素。通过将本技术悬挂于船舶甲板的背面，不影响船舶甲板或者设备的正常使用。本技术结构简单、实用性强，且结构稳定，能够满足船舶在海上摇晃的恶劣工况下稳定使用。
附图说明
18.图1是本发明实施例的变阻尼动力吸振器的结构示意图。
19.图2是本发明实施例的变阻尼动力吸振器中，阻尼箱体的横剖面图。
20.图3是本发明实施例的变阻尼动力吸振器中，第一阻尼板的结构示意图。
21.图4是本发明实施例的变阻尼动力吸振器中，第二阻尼板的结构示意图。
22.其中，附图标记说明如下：
[0023]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
连接板
[0024]2ꢀꢀꢀꢀꢀ
活塞杆
[0025]3ꢀꢀꢀꢀꢀ
导向柱
[0026]4ꢀꢀꢀꢀꢀ
阻尼箱体
[0027]5ꢀꢀꢀꢀꢀ
密封圈
[0028]6ꢀꢀꢀꢀꢀ
压板
[0029]7ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一阻尼板
[0030]8ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二阻尼板
[0031]9ꢀꢀꢀꢀꢀ
弹簧
[0032]
10
ꢀꢀꢀꢀ
船舶甲板
[0033]
401
ꢀꢀꢀ
凸台
[0034]
402
ꢀꢀꢀ
导向流道
[0035]
701
ꢀꢀꢀ
圆孔
[0036]
702
ꢀꢀꢀ
第一通孔
[0037]
801
ꢀꢀꢀ
第二通孔
[0038]
802
ꢀꢀꢀ
螺纹孔
具体实施方式
[0039]
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
[0040]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0041]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0042]
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0043]
根据本技术的第一方面，参见图1至图4，首先提供一种变阻尼动力吸振器，包括连接板1、活塞杆2、阻尼箱体4及弹簧9。
[0044]
连接板1用于与船舶甲板10的背面贴合后固定连接。活塞杆2设于连接板1的中心处，活塞杆2的顶部与连接板1固定连接，活塞杆2的底部向下伸出。阻尼箱体4的顶面设有插孔，插孔用于活塞杆2插入阻尼箱体4的内部。阻尼箱体4内设有阻尼板，阻尼板将阻尼箱体4隔为上箱体和下箱体，上箱体和下箱体内均设置阻尼液，如水或液压油等。阻尼板上设置多个通孔，阻尼液通过通孔在上箱体和下箱体之间流动。阻尼板与活塞杆2的底端螺纹连接。多个通孔的直径可变，以改变阻尼液的流动阻力，使阻尼箱体4配置不同的阻尼比，以满足船舶甲板10上不同位置的减振需求。阻尼箱体4沿活塞杆2的轴线方向上下往复运动，使得上箱体和下箱体的体积持续动态变化。在压力的作用下，阻尼液不断地通过通孔在上箱体和下箱体之间流动，从而产生相应的阻尼效果。可通过控制阻尼箱体4内的上下阻尼板的通孔位置改变吸振器的阻尼动力。
[0045]
弹簧9连接于阻尼板底面与阻尼箱体4的底面之间，阻尼板滑动连接于阻尼箱体4内。阻尼箱体4通过弹簧9的拉力悬挂于船舶甲板10的底部。通过弹簧9的设置，吸收船舶甲板10的振动能量，并将振动能量转移至阻尼箱体4上，通过阻尼箱体4上下移动后进行消耗。弹簧9可替换为其他传动部件。需要说明的是，振动频率与质量负相关，因此可以通过调整阻尼箱体4的尺寸及阻尼液的装载量来改变动力吸振器的固有频率，从而满足不同的需求。为保证动力吸振器工作过程中始终保持良好的阻尼效果，需保持注入的阻尼液的高度大于阻尼箱体4的最大位移幅值。
[0046]
在一种实施方式中，阻尼板包括第一阻尼板7和第二阻尼板8，第一阻尼板7设于第二阻尼板8的上部，且第一阻尼板7与第二阻尼板8可相对转动。第一阻尼板7的中心处设有圆孔701，第一阻尼板7通过圆孔701与活塞杆2滑动连接。第二阻尼板8的中心处设有螺纹孔802，第二阻尼板8通过螺纹孔802与活塞杆2螺纹连接。
[0047]
如图3和图4所示，第一阻尼板7上设6个第一通孔702，第二阻尼板8上设6个第二通
孔801，通过第一阻尼板7与第二阻尼板8之间相对转动后，使第一通孔702与第二通孔801相交或者重合，第一通孔702与第二通孔801相交或者重合后形成供阻尼液通过的流道，阻尼液沿流道在上箱体和下箱体之间流动。通过转动第一阻尼板7或者第二阻尼板8改变第一通孔702与第二通孔801之间的重合面积，从而改变阻尼板上阻尼液的通过面积。
[0048]
需要说明的是，通孔的直径和数量可根据需要适当调整。
[0049]
具体的，第一通孔702与第二通孔801完全重合时，阻尼液的流道面积最大，阻尼液在上箱体和下箱体之间流动时产生的阻尼最小。
[0050]
在一种实施方式中，如图3和图4所示，第一通孔702为圆孔701，第二通孔801为长形孔，沿长形孔的长度方向上，长形孔的孔径由大至小，长形孔的一端的直径与第一阻尼孔的直径相同，长形孔的另一端的直径小于圆孔701的直径。考虑在第一阻尼板7与第二阻尼板8之间相对转动时，流道的面积由大变小，以控制阻尼液的流通量。
[0051]
具体的，如图4所示，长形孔的最大直径与圆孔701的直径相同，长形孔的最小直径小于等于圆孔701的半径。第二阻尼板8转动后，圆孔701与长形孔的最大直径端对应时阻尼最小；随着第二阻尼板8旋转，圆孔701与长形孔的最小直径端对应时阻尼最大；从而使本技术实现变阻尼的效果。
[0052]
在一种实施方式中，长形孔分别包括宽径段、窄径段和渐变段，渐变段的路径为圆弧，渐变段将宽径段、窄径段连接。第一阻尼板7相对第二阻尼板8转动时，第一通孔702与第二通孔801的移动路径为圆弧形，因此将渐变段的路径设为圆弧。
[0053]
在一种实施方式中，如图2和图3所示，第一阻尼板7的周侧设有凹槽，凹槽沿第一阻尼板7的厚度方向布置。阻尼箱体4的侧壁内侧设有凸台401，通过凹槽和凸台401配合连接后，在第一阻尼板7沿阻尼箱体4内侧上下滑动时，仅沿凹槽进行上下滑动，不会产生额外的自由转动。
[0054]
在一种实施方式中，第二阻尼板8的直径小于第一阻尼板7的直径，以使第二阻尼板8随第一阻尼板7上下往复运动时、以及在第二阻尼板8转动时，均不受凸台401的影响。
[0055]
在一种实施方式中，凸台401的长度大于阻尼箱体4的振幅，避免第一阻尼板7上下往复运动时从凸台401上脱离。
[0056]
在一种实施方式中，通过转动第一阻尼板7使第一阻尼板7和第二阻尼板8之间发生相对转动时，凸台401沿长度方向的形状为圆弧形。
[0057]
在一种实施方式中，连接板1的周侧均布多个导向柱3，每个导向柱3向下伸出。如图2所示，阻尼箱体4的周侧设置多个导向流道402，每个导向柱3均插设于对应的每个导向流道402内。导向柱3为具有较大弯曲刚度的金属结构，导向柱3的顶端通过焊接紧固在连接板1上，导向柱3的底端插入导向流道402内。导向流道402与导向流道402的轴线方向平行设置且均沿竖直方向布置。导向柱3和导向流道402的设置能保证船舶海上航行时横摇、纵摇状况下，阻尼箱体4能够稳定的保持沿竖直方向往复运动。导向柱3的长度应根据活塞杆2的长度和阻尼箱体4的最大位移确定，以确保吸振器在工作过程中，避免导向柱3从导向流道402内滑出，为阻尼箱体4提供有效的侧向支撑和导向。
[0058]
在一种实施方式中，活塞杆2与阻尼箱体4的连接处设置密封圈5，保证阻尼箱体4的密封性。
[0059]
在一种实施方式中，活塞杆2上套设压板6，压板6与活塞杆2螺纹连接后使压板6压
设于第一阻尼板7上，使第一阻尼板7紧贴第二阻尼板8，保证第一阻尼板7与第二阻尼板8能同步在阻尼箱体4内发生相对往复运动。
[0060]
根据本技术的第二方面，还提供了一种船舶甲板，包括如第一方面提供的变阻尼动力吸振器，变阻尼动力吸振器设于船舶甲板的背面。
[0061]
需要说明的是，吸振器可以设于船舶甲板上设备的对应位置处，如液化气体船往复式压缩机，也可设于甲板上需要减振的位置处。
[0062]
综上所述，本技术根据液化气船上的不同设备，通过旋转第一阻尼板或者第二阻尼板，调节通孔的面积，改变阻尼箱体内的阻尼。并且可以通过改变阻尼箱体及阻尼板的尺寸、弹簧的规格等改变装置配置的频率，以满足不同设备的吸振需求。
[0063]
本技术提供的变阻尼动力吸振器，设于船舶甲板的不同设备处，并根据设备的振动量级改变通孔的直径，以满足多种设备的减振需求。阻尼箱体和阻尼液均为本技术中吸振器的质量元素。通过将本技术悬挂于船舶甲板的背面，不影响船舶甲板或者设备的正常使用。本技术结构简单、实用性强，且结构稳定，能够满足船舶在海上摇晃的恶劣工况下稳定使用。本技术的动力吸振器中，通过阻尼液的设置使动力吸振器的质量设计为动质量，增加了质量比，可以实现更好的制振效果。通过改变通孔的直径调节阻尼比，根据需求设计阻尼比的大小，在较宽频段内起到减振作用，同时根据振幅的大小设计不同的阻尼比，实现阻尼可变的效果。
[0064]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。