一种双螺旋桨弹性减振槽的制作方法

本发明属于船舶建造及设计领域，具体涉及一种双螺旋桨弹性减振槽。

背景技术：

1、随着大型液化天然气船(lng)的兴起，越来越多的船东来中国市场建造lng船,lng船为双机双桨型船舶，其尾部局部振动问题严重，受到整个航运业的关注。

2、众所周知，引起船舶振动的主要原因为主机激振力和螺旋桨激振力，对于主机来说就是增加基座的强度以及传递性，可以尽可能多的将主机的激振力传递出去。而螺旋桨激振力分为表面力和轴承力。对于螺旋桨激振力为主要振源的船舶，欲减小尾部振动从两方面入手:(1)减小螺旋桨激振力的幅值及改变激振力频率，(2)减小螺旋桨激振力的传递率。本专利主要是通过减小螺旋桨激振力的传递率来解决双机双桨振动过大的问题。

3、对于单机单螺旋桨的船舶，在无法解决螺旋桨激振力所带来的过大振动时，通常会选择在外板型线与螺旋桨叶稍最近处设置一个方形的槽，这个槽体会增加螺旋桨与外板的距离，但是这个槽体会严重影响外板的光顺程度造成船体阻力的增加，实船不到万不得已不会选用此方案。

4、对于像lng船这种双机双螺旋桨的船舶，螺旋桨设置型线的两侧，开设垂直的减振槽浪费，且影响结构强度，所以需要沿着螺旋桨受力的方向开设一个侧向开孔来起到减振的作用。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种双螺旋桨弹性减振槽，其所采用的技术方案是：

2、一种双螺旋桨弹性减振槽，船尾底部左右对称设置有螺旋桨，在螺旋桨的桨叶上方、船外板与桨叶对应位置开有向上凹陷的减振槽，减振槽呈梭形，梭形减振槽长度方向与船体长度方向一致。

3、梭形减振槽中心点处深度最深，自梭形减振槽中心点向外深度逐渐变小，梭形减振槽最深点位于螺旋桨桨叶末端垂直于外板的延伸线上，在梭形减振槽内部，沿梭形减振槽中心轴等间距设置有多个弹簧，弹簧末端固定有封板，封板形状与梭形减振槽投影形状相同，为投影面积的85％，弹簧的初始状态为压缩状态。

4、梭形减振槽的最大宽度为b，b＝2*tan(a)*l1,角度a为桨叶末端与梭形减振槽边缘连线、桨叶末端与弹簧连线形成的夹角，封板长度为0.8b，船体外板向梭形减振槽内延伸0.15b，延伸向内的船体外板为封板6的限位结构。

5、上述一种双螺旋桨弹性减振槽，更近一步地，梭形减振槽前端位置向前不超过0.05倍垂线间长，减振槽后端位置，尾封板之前且不超过0.05倍垂线间长。

6、上述一种双螺旋桨弹性减振槽，更近一步地，梭形减振槽的顶点至桨叶叶梢直线距离不小于0.2倍螺旋桨直径，不大于0.3倍所在区域框架结构腹板。

7、上述一种双螺旋桨弹性减振槽，更近一步地，螺旋桨直径为d，桨叶末端与减振槽平底的距离为l1，l1≥0.2d。

8、上述一种双螺旋桨弹性减振槽，更近一步地，减振槽穿越横框架处的腹板高度为m，减振槽最深处为l1，l1＜0.3m。

9、上述一种双螺旋桨弹性减振槽，更近一步地，减振槽最深处设置加强筋4，加强筋设置在框架腹板3上。

10、上述一种双螺旋桨弹性减振槽，更近一步地，限位结构8在内侧设置耳型加强肘板9，加强肘板数量是弹簧个数n的2倍。

11、上述一种双螺旋桨弹性减振槽，更近一步地，弹簧的刚度为k，数量为n，弹簧能承受的力为p1，弹簧的压缩位移为x，p1＝k1*x。

12、上述一种双螺旋桨弹性减振槽，更近一步地，弹簧和封板也可由不吸水的橡胶或聚酯纤维代替。

13、上述一种双螺旋桨弹性减振槽，更近一步地，25°<a<30°。

14、本发明的有益效果是：

15、1.本发明基于螺旋桨激振力传递方向，在力传递方向设置流线型的凹槽结构，增加螺旋桨桨叶与外板间隙，从而减小螺旋桨激振力的传递率。

16、2.本发明对槽体进行流线型设计，在螺旋桨叶稍垂直方向设置椭圆形凹槽，凹槽可增加叶稍与船体的间隙。

17、3.在凹槽内设置弹性结构，一种是活动型的弹性结构，另一种是固定型的弹性结构，将直接作用于外板上的力吸收，减少对外板的冲击，从而降低螺旋桨对外板的激振力。

18、4.弹性结构对凹槽进行填充，避免了对外板结构的影响，减少了对摩擦阻力的影响。

技术特征：

1.一种双螺旋桨弹性减振槽，其特征在于，船尾底部左右对称设置有螺旋桨，在螺旋桨的桨叶(1)上方、船外板与桨叶对应位置开有向上凹陷的减振槽(2)，减振槽呈梭形，梭形减振槽长度方向与船体长度方向一致；

2.根据权利要求1所述的一种双螺旋桨弹性减振槽，其特征在于，梭形减振槽前端位置向前不超过0.05倍垂线间长，减振槽后端位置、尾封板之前且不超过0.05倍垂线间长。

3.根据权利要求1所述的一种双螺旋桨弹性减振槽，其特征在于，梭形减振槽的顶点至桨叶叶梢直线距离不小于0.2倍螺旋桨直径，不大于0.3倍所在区域框架结构腹板(3)。

4.根据权利要求1所述的一种双螺旋桨弹性减振槽，其特征在于，螺旋桨直径为d，桨叶末端与减振槽平底的距离为l1，l1≥0.2d。

5.根据权利要求3所述的一种双螺旋桨弹性减振槽，其特征在于，减振槽穿越横框架处的腹板高度为m，减振槽最深处为l1，l1＜0.3m。

6.根据权利要求1所述的一种双螺旋桨弹性减振槽，其特征在于，减振槽最深处设置加强筋(4)，加强筋设置在腹板(3)上。

7.根据权利要求1所述的一种双螺旋桨弹性减振槽，其特征在于，限位结构8在内侧设置耳型加强肘板(9)，加强肘板数量是弹簧个数n的2倍。

8.根据权利要求1所述的一种双螺旋桨弹性减振槽，其特征在于，弹簧的刚度为k，数量为n，弹簧能承受的力为p1，弹簧的压缩位移为x，p1＝k1*x。

9.根据权利要求1所述的一种双螺旋桨弹性减振槽，其特征在于，弹簧和封板也可由不吸水的橡胶或聚酯纤维代替。

10.根据权利要求1所述的一种双螺旋桨弹性减振槽，其特征在于，25°<a<30°。

技术总结
一种双螺旋桨弹性减振槽，船尾底部左右对称设置有螺旋桨，在螺旋桨的桨叶上方、船外板与桨叶对应位置开有向上凹陷的减振槽，减振槽呈梭形，梭形减振槽长度方向与船体长度方向一致。自梭形减振槽中心点向外深度逐渐变小，梭形减振槽最深点位于螺旋桨桨叶末端垂直于外板的延伸线上，在梭形减振槽内部、沿梭形减振槽中心轴等间距设置有多个弹簧，弹簧末端固定有封板。本发明基于螺旋桨激振力传递方向，在力传递方向设置流线型的凹槽结构，增加螺旋桨桨叶与外板间隙，从而减小螺旋桨激振力的传递率。对槽体进行流线型设计，在螺旋桨叶末端垂直方向设置梭形减振槽，可增加桨叶末端与船体的间隙，避免了对外板结构的影响，减少了对摩擦阻力的影响。

技术研发人员：张倩,陈立,刘国磊,李文贺,潘友鹏,张祺,刘佳,卢冉,王礼东,王大伟,赵晓玲,邹涛,赵文亮,刘明
受保护的技术使用者：大连船舶重工集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31