一种安设轴向滑移旋转叶轮对的涡激振动抑制装置及方法与流程

文档序号:12113006阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种安设轴向滑移旋转叶轮对的涡激振动抑制装置,其特征在于:由上、下两个转动件、一个套筒(2)、两个固定环(3)和四根弹簧(6)组成;套筒(2)内径等于立管(1)外径,套筒(2)套装在立管(1)外,套筒(2)外壁周向等间距均布四条滑轨(5),滑轨(5)与套筒2轴线平行;转动件由转动件内圈(8)、转动件外圈(7)和滚珠(9)组成,转动件内圈(8)为一圆环,其内壁面周向等间距均匀开设有四条滑槽,该滑槽与套筒(2)外壁上的滑轨(5)对应契合;转动件内圈(8)一侧端面沿周向均布四个螺纹孔(11),且每个螺纹孔(11)刚好位于两个滑槽中间,转动件内圈(8)外壁面开设一圈凹槽;转动件外圈(7)为对称的两个半圆环形构件通过螺栓连接而成,其内壁面开设一圈凹槽,转动件内圈(8)与转动件外圈(7)的凹槽间布置滚珠(9),转动件外圈(7)套装在转动件内圈(8)外,可发生相对转动;转动件外圈(7)的外壁面沿周向等间距布设四片尺寸相同的圆弧形叶片(4),且四片叶片(4)的圆弧与水平面的夹角相同;上转动件内圈(8)端面的螺纹孔(11)开口向下,下转动件内圈(8)端面的螺纹孔(11)开口向上,且上、下转动件内圈(8)的螺纹孔(11)在垂线上成对对齐;上转动件外圈(7)叶片(4)的圆弧凹面向上,下转动件外圈(7)叶片(4)的圆弧凹面向下,即上、下转动件外圈(7)叶片(4)关于水平面镜像对称;弹簧(6)两端各连有一个固定钩(10),固定钩(10)端部布有螺纹,与转动件内圈(8)的螺纹孔(11)啮合,在上、下转动件的四对螺纹孔(11)间各布置一根弹簧(6),使上、下转动件由四根弹簧(6)连接,且弹簧(6)的初始状态为自然伸长状态;固定环(3)由对称的两个半圆环形构件组成,通过螺栓套装固定在套筒(2)的端部;两个固定环(3)分别与套筒(2)顶端和底端相抵,固定环(3)外壁直径等于滑轨(5)高度,可以防止转动件从滑轨(5)两端滑出。

2.一种安设轴向滑移旋转叶轮对的涡激振动抑制方法,采用如权利要求1所述的安设轴向滑移旋转叶轮对的涡激振动抑制装置,其特征在于:海流流经立管(1)时,由于叶片(4)和弹簧(6)存在,影响了海水绕流,破坏了边界层,进一步影响旋涡的形成和脱落,起到了被动控制涡激振动的效果;同时,海水冲击两个转动件的叶片(4),在叶片(4)上下表面产生压力差,驱动叶片(4)带动转动件外圈(7)旋转,且叶片(4)产生垂向升力,可带动转动件在轴向沿滑轨(5)滑移;由于上、下转动件叶片(4)圆弧凹面方向相反,所以上、下两个转动外圈(7)的旋转方向相反,上、下两个转动件受到的轴向升力也相反;上、下两转动件在轴向向相反方向运动,将拉伸弹簧(6)受力;由于海水速度和方向的不稳定性,会使弹簧(6)不断的伸长与收缩,使转动件在滑轨(5)上不断滑移,套筒(2)两端的固定环(3)对转动件的轴向滑移起到有效限位;旋转的叶片(4)和轴向滑移的转动件使立管(1)壁面绕流边界层受到深度破坏,起到了主动控制涡激振动的作用;因而,实现主动与被动共同抑制涡激振动的功能。

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