[发明专利]舰船轴系半主动振动控制装置

说明书

本发明涉及一种舰船轴系半主动振动控制装置。本发明提供了一种舰船轴系半主动振动控制装置，定子（1）和转子（2）由滚子（3）进行衔接，所述定子（1）和转子（2）通过滚子（3）互相传递径向和纵向载荷，所述的定子（1）包括推力轴承外圈（1‑1）、外包管（1‑2）、线圈（1‑3）和外保管阻磁层（1‑4），所述的线圈（1‑3）和外保管阻磁层（1‑4）布置在外保管（1‑2）中，所述外包管（1‑2）与推力轴承外圈（1‑1）稳固连接，所述推力轴承外圈（1‑1）与基座稳固连接，所述的转子（2）随推力轴旋转。本发明提供的舰船轴系半主动振动控制装置通过设计磁流变阻尼器整体结构布置，并配合滚子推力轴承工作，使舰船轴系减振。

技术领域

本发明属于舰船轴系减振领域，特别涉及一种舰船轴系半主动振动控制装置。

背景技术

舰船轴系是船舶动力装置的重要组成部分之一。轴系的工作好坏将直接影响船舶的推进特性和正常航行，并对船舶主机的正常工作也有直接的影响。如果轴系设计质量欠佳，将会引起机体振动、传动系统零部件损坏，轴承过度磨损、甚至轴件折断等事故。

舰船推进轴系在运转时，受到螺旋桨水动力及船体变形等多种因素的共同影响，将不可避免的产生振动。轴系振动共分为三种：扭转振动、纵向振动和回旋振动。

扭转振动产生的原因有柴油机输出扭矩的不均匀性，齿轮系统的误差、啮合冲击激励，船舶推进轴系部件安装不对中、材料不均匀、加工不精确、自身质量不平衡及螺旋桨在船艉不均匀流场中旋转产生对轴系的不均匀的轴向力。 严重的扭转振动将导致：曲轴与柴油机与轴系的布置相关、中间轴断裂；弹性联轴器连接螺栓切断；弹性元件碎裂；传动齿轮齿面点蚀和齿断裂；凸轮轴断裂；局部轴段发热等等。

纵向振动是由于推进器在不均匀的尾流场中工作，从而产生不均匀的推力及主机装置产生的不均匀的轴向力，使得轴系产生周期性的拉压变形现象。推进轴系纵向振动的危害性主要表现在以下几个方面：一是曲柄销过大的弯曲应力和拉压应力，甚至会产生曲轴的弯曲疲劳破坏；二是传动齿轮加速齿面磨损，甚至损坏；三轮齿过大的附加弯曲负荷，是产生推进轴承的附加交变负荷；四是轴系纵向振动产生二次激励力引起船体梁垂向振动、机舱构件的局部振动和上层建筑的纵向振动。

回旋振动则是由于轴系旋转件不平衡，及推进器在不均匀尾流场中工作产生循环变化的变曲力矩引起的周期性的弯曲变形现象。严重的回旋振动可能会引起轴系的弯曲应力过大而断裂，也会引起螺旋桨的受力不稳。

舰船轴系扭转、纵向、回旋振动往往并非独立存在，常常是两种甚至三种振动组合形成的耦合振动，且相互影响。随着船舶的越大型化、复杂化、以及不同的行驶海域和复杂的海况，舰船轴系振动越复杂化，传统轴系被动减振越难满足需求。

常规舰船轴系被动减振方法虽结构简单、易维护、无需外加能源，但缺乏跟踪和调节能力且依赖外部载荷的普特性和结构的动态特性。

发明内容

1、所要解决的技术问题：

常规舰船轴系被动减振方法虽结构简单、易维护、无需外加能源，但缺乏跟踪和调节能力且依赖外部载荷的普特性和结构的动态特性。

2、技术方案：

为了解决以上问题，本发明提供了一种舰船轴系半主动振动控制装置，包括定子1和转子2，所述定子1和转子2由滚子3进行衔接，所述定子1和转子2通过滚子3互相传递径向和纵向载荷，所述的定子1包括推力轴承外圈1-1、外包管1-2、线圈1-3和外保管阻磁层1-4，所述的线圈1-3和外保管阻磁层1-4布置在外保管1-2中，所述外包管1-2与推力轴承外圈1-1稳固连接，所述推力轴承外圈1-1与基座9稳固连接，所述的转子2随推力轴旋转，所述的外包管1-2为导磁材料。