[发明专利]用于衰减轴系横向振动的橡胶轴承

说明书

本发明公开了一种用于衰减轴系横向振动的橡胶轴承，橡胶轴承内部嵌入有共振转换器，共振转换器包括依次连通的流体容器、导管以及圆柱缸，其中，圆柱缸内部注入有流体，当橡胶轴承受压时，圆柱缸受压从而发生变形以压缩其内部的流体，进而降低橡胶轴承横向振动引起的结构振动。本发明提出的用于衰减轴系横向振动的橡胶轴承，因内嵌共振转换器的减振橡胶轴承不占用任何轴承空间，几乎不改轴承质量，在轴承激励下产生流体的惯性力、沿程阻尼力以及流体的弹性力，从而实现对原系统振动特性改善，在满足静载荷稳定传递的同时有效衰减轴承脉动激励力向轴承基座的传递，在保证轴系稳定运行的前提下，可以有效降低轴承横向振动引起的结构振动。

技术领域

本发明涉及轴系振动控制技术，具体涉及一种用于衰减轴系横向振动的橡胶轴承。

背景技术

目前，我国舰船轴系设计规范中普遍采用橡胶轴承，以承受轴系和推进器的重量载荷。当轴系低速重载运行或启停时，橡胶轴承会出现强烈的振动现象，主要体现在三个方面：一是破坏了润滑的形成条件，橡胶轴承无法形成良好的润滑水膜，橡胶轴承与轴形成半干摩擦，易造成摩擦自激振动；二是推进器－轴系更容易产生回旋振动，回旋振动出现时可以通过艉轴承及其密封装置激励尾部结构产生纵向、横向振动辐射噪声；三是容易产生轴系偏摆等，是轴系-艇体形成声学“共鸣箱”，放大轴系动态耦合振动声辐射。因此，在保证轴系安全的前提条件下，如何降低桨轴系统激励通过轴承向艇体的传递尤为重要。

从橡胶轴承振动噪声的形成机理与控制原理看，研究着力点有三个：其一是低噪声推进器的研制，该研究难度较大，进展较为缓慢；其二是尾部结构振动声辐射特性与控制，目标是使振动能量尽可能少的辐射出去，这一部分的研究相对独立；其三是轴系传递特性研究与控制，目标是使推进器激励力尽可能小的传递到结构上。从目前的研究基础看，橡胶轴承低传递特性设计是轴系横向振动噪声控制的主要着力点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于衰减轴系横向振动的橡胶轴承，旨在当轴系运行过程中，减振橡胶轴承在保证轴系稳定运行的前提下，有效降低轴承横向振动引起的结构振动。

为实现上述目的，本发明提供一种用于衰减轴系横向振动的橡胶轴承，橡胶轴承内部嵌入有共振转换器，共振转换器包括依次连通的流体容器、导管以及圆柱缸，其中，圆柱缸内部注入有流体，当橡胶轴承受压时，圆柱缸受压从而发生变形以压缩其内部的流体，进而降低橡胶轴承横向振动引起的结构振动。

优选地，所述橡胶轴承的轴线方向与导管的轴线方向平行设置。

优选地，所述共振转换器相对于橡胶轴承的长度方向设置。

优选地，所述圆柱缸和流体容器的轴线均与橡胶轴承的轴线垂直设置。

优选地，所述橡胶轴承内部嵌有多个共振转换器，多个共振转换器在橡胶轴承的圆周方向均匀布置。

优选地，所述流体容器布置在橡胶轴承远离推进器的一端，圆柱缸布置在橡胶轴承靠近推进器的一端。

优选地，所述橡胶轴承在嵌入共振转换器后经过硫化处理。

优选地，在设计共振转换器时，分析共振转换器各结构尺寸变化对系统插入损失的影响，并研究以固有频率为中心的不同宽频带内的减振效果，以合理选取共振转换器结构参数。

本发明提出的用于衰减轴系横向振动的橡胶轴承，因内嵌共振转换器的减振橡胶轴承不占用任何轴承空间，几乎不改轴承质量，在轴承激励下产生流体的惯性力、沿程阻尼力以及流体的弹性力，实现对原系统振动特性改善，在满足静载荷稳定传递的同时有效衰减轴承脉动激励力向轴承基座的传递，在保证轴系稳定运行的前提下，可以有效降低轴承横向振动引起的结构振动。同时，本橡胶轴承还具有结构简单、工作可靠以及容易实现的优点。

附图说明

图1为本发明用于衰减轴系横向振动的橡胶轴承的结构示意图；