[发明专利]一种推进轴横向振动主动控制装置

说明书

本发明提出一种推进轴横向振动主动控制装置，包括沿推进轴的轴向依次分布的艉轴承、中间轴承以及推力轴承，推进轴的靠近艉轴承的一端连接配重，另一端连接电机，还包括电磁轴承组件，电磁轴承组件电磁轴承、位移传感器、控制器及功率放大器，电磁轴承设于推进轴上，位移传感器安装于电磁轴承上，位移传感器与控制器相连，功率放大器分别与控制器及电磁轴承相连。本发明能够降低艉轴承或中间轴承载荷的载荷，从而减小或消除了轴承摩擦力。

技术领域

本发明属于舰船推进轴系振动控制的技术领域，尤其涉及一种推进轴横向振动主动控制装置。

背景技术

现有的推进轴装置包含艉轴承、中间轴承和推力轴承等，其中艉轴承和中间轴承为水润滑轴承，低速摩擦系数较大，在润滑不良时容易产生摩擦噪声，破坏航行器的水下声学性能。水润滑轴承因水的流动性较差，其润滑不良状态较艉轴承严重，实际运行结果显示中间轴承在轴系低速运行时产生周期性摩擦声。

推进轴系横向振动被动控制主要从隔振和吸振两个方面开展研究。一方面在轴承基座和艇体之间安装减振装置进行隔振，降低从轴系传递到船体的振动。考虑到轴系运转的安全性，隔振装置具有限位能力，减振效果难以进一步提升，特别是桨轴激励主要集中在低频段的情况下。另一方面，在轴承基座合适的位置安装动力吸振器，将轴承基座的振动能量转移到动力吸振器上，直接降低轴系的振动。动力吸振技术是抑制共振的有效手段，但作用频带过窄，且不能自适应变化，难以应用于宽带扰动的抑制，其减振效果也极其有限。因此，人们除在振动被动控制领域内继续探究更为有效的控制方法外，又进一步寻求新的振动控制方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种推进轴横向振动主动控制装置，将电磁轴承设置在艉轴承或中间轴承附近，使电磁轴承在推进轴正常工作时起主支承或独立支承作用，从而降低艉轴承或中间轴承载荷的载荷，从而减小或消除了轴承摩擦力。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种推进轴横向振动主动控制装置，包括沿推进轴的轴向依次分布的艉轴承、中间轴承以及推力轴承，推进轴的靠近艉轴承的一端连接配重，另一端连接电机，其特征在于，还包括电磁轴承组件，所述电磁轴承组件包括电磁轴承、位移传感器、控制器及功率放大器，所述电磁轴承设于所述推进轴上，所述位移传感器安装于电磁轴承上，位移传感器与所述控制器相连，所述功率放大器分别与控制器及电磁轴承相连。

按上述方案，所述电磁轴承位于所述中间轴承和推力轴承之间且靠近中间轴承设置，或位于艉轴承和中间轴承之间且靠近中间轴承设置，或位于艉轴承和中间轴承之间且靠近艉轴承设置，或位于艉轴承和配重之间且靠近艉轴承设置。

按上述方案，所述电磁轴承包括外壳和偶数对电磁铁组件，所述外壳为圆柱筒体结构，所述偶数对电磁铁组件沿周向均匀间隔设于外壳的内壁上，所述推进轴悬浮在电磁轴承所产生的磁场中。

按上述方案，所述每对电磁铁组件包括对称布设的两个电磁铁，所述电磁铁上缠绕线圈。

按上述方案，所述电磁铁为U型结构。

按上述方案，所述电磁铁与外壳通过紧固件连接或为一体化结构。

按上述方案，所述电磁铁组件还包括线圈骨架，所述线圈骨架设于所述电磁铁上，所述线圈缠绕在线圈骨架上。

本发明的有益效果是：提供一种推进轴横向振动主动控制装置，采用电磁轴承，通过电磁轴承的等效刚度和阻尼改变原有轴系支承的动态特性，对轴系振动频率和阻尼比进行适度调节，改善常规轴承的工作状态，降低轴承摩擦磨损，也可调节轴系动态特性，从而减小轴系-艇体耦合振动和声辐射。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为本发明一个实施例的电磁轴承的结构示意图。