技术领域
[0001] 本
发明涉及一种船用
推力轴承耗能阻尼器及其装配方法，具体涉及一种带有多孔阻尼板的船用推力轴承耗能阻尼器，用于消耗轴系纵向振动的
能量，属于
船舶轴系减振技术领域。
背景技术
[0002] 舰船推进轴系一般由螺旋桨、艉轴、中间轴、
滑动轴承、推力轴、推力轴承、弹性联轴节、变速装置和柴油机等装置组成。船舶艉轴不均匀伴流场是产生桨叶处纵向交变脉动激励力的直接原因。螺旋桨交变纵向力通常以两种形式作用于船体，引起船体振动及其
水下
辐射噪声，一种是通过艉部
流体直接传递至船体表面；另一种是以轴承力的方式通过船舶轴系、推力轴承及其
基座传递至船体。轴承力是引起船体振动的主要激励力，是推进轴系纵向振动主要的消减控制对象。
[0003] 为合理的避免因轴系纵向振动导致的动力设备疲劳、磨损、船体艉部振动以及上层建筑的振动，针对轴系纵向减振采取了一系列措施。
[0004]
申请号为CN107191529A，名称为“一种磁流变弹性体推力轴承基座动力吸振器”的发明
专利，该专利提出了一种磁流变弹性体推力轴承基座动力吸振器及使用方法，动力吸振器设置于推力轴承基座上，所述的动力吸振器包括磁轭组、隔磁
支撑轴、导磁轴套、磁流变弹性体、电磁组件，隔磁支撑轴的外层套设有导磁轴套，导磁轴套的两端分别装设有平行设置的磁轭组，在导磁轴套与磁轭组的相接处配置有磁流变弹性体，两磁轭组之间围绕导磁轴套设有至少一个电磁组件。但是该专利结构复杂，产生温升导致工作不稳定，集中
载荷对轴承基座强度造成不利影响，并且产生复杂的电
磁场会影响舰船
电子设备的正常运行。
[0005] 申请号为CN102269218B，名称为“船用推力轴承共振转换器”的发明专利，该专利提出了一种船用推力轴承共振转换器，包括推力轴承和与推力轴承连接的共振转换器，推力轴承在其前端盖内沿周向均匀布置有多个
柱塞腔，各柱塞腔内容置有柱塞，柱塞一端与推力轴承的前推力
块接触，另一端与对应的柱塞腔形成间隙，各柱塞腔间隙相互连通并充满有液压油，形成平衡油缸，共振转换器由相互连接的液压管和油缸组成，平衡油缸通过
接口连接到液压管，与共振转换器的油缸连通，推进轴系的纵向载荷通过前推力块传递到与其接触的各柱塞上，推动柱塞运动将载荷作用在平衡油缸内以及共振转换器内的液压油上，实现减振。但是该共振转换器需要外接在推力轴承外部，不仅加工安装难度大，而且船舱实际工作环境复杂，影响外接部件安全工作的因素很多，一旦发生意外将会影响船舶的正常运行，因此，工程应用价值受到一定限制。
发明内容
[0006] 本发明的目的是为了克服上述
现有技术存在的技术问题和
缺陷，提供一种船用推力轴承耗能阻尼器。
[0007] 为达到上述目的，本发明实现目的所采取的技术方案是：
[0008] 一种船用推力轴承耗能阻尼器，包括
底板、罩壳和受力块，所述底板与所述罩壳之间形成第二密封
工作腔，所述第二密封工作腔内装有耗能组件和阻尼液，所述耗能组件包括第一推力
活塞、第二推力活塞、活塞缸、推力
连接杆以及多孔阻尼板，所述活塞缸为大小阶梯形活塞缸，安装在所述底板上，所述第一推力活塞包括嵌套在所述活塞缸大活塞缸内的第一活塞和与所述第一活塞连接的第一
活塞杆，所述第一活塞杆穿过所述底板与所述受力块连接，所述第二推力活塞包括嵌套在所述活塞缸小活塞缸内的
第二活塞和与所述第二活塞连接的第二活塞杆，所述第二活塞杆穿过所述活塞缸的壳体并与所述推力连接杆连接，所述推力连接杆的另一端连接所述多孔阻尼板，所述第一推力活塞、所述第二推力活塞以及所述活塞缸形成第一密封工作腔，所述第一密封工作腔内装有阻尼液。
[0009] 进一步，所述受力块与所述底板之间设有第一复位
弹簧，所述第一
复位弹簧套装在所述第一活塞杆上，所述第二推力活塞与所述活塞缸之间设有第二复位弹簧，所述第二复位弹簧套装在所述第二活塞杆上，所述第一复位弹簧与所述第二复位弹簧均具有一定的预紧力。
[0010] 进一步，所述多孔阻尼板设有阻尼孔，所述多孔阻尼板的开孔率为8％-15％。可以更好的起到节流耗能的作用。
[0011] 进一步，所述第二活塞的面积为所述第一活塞面积的30％-50％，所述第一活塞上设有第一推力活塞
密封圈，所述第二活塞上设有第二推力活塞密封圈。
[0012] 进一步，所述受力块的受力面为弧形面。
[0013] 进一步，所述活塞缸与所述底板通过螺钉连接，所述活塞缸与所述底板之间设有壳体密封圈。所述壳体密封圈在所述第一推力活塞复位时起到一定缓冲作用。
[0014] 进一步，所述活塞缸与所述推力连接杆之间设有缸体密封圈。所述缸体密封圈在所述推力连接杆复位时起到一定缓冲作用。
[0015] 进一步，所述底板上设有加注口并通过底板注液孔螺塞封堵，所述底板与所述罩壳之间设有底板密封圈，所述活塞缸上对应第一密封工作腔设有加注口并通过活塞缸注液孔螺塞封堵。
[0016] 本发明还提供上述船用推力轴承耗能阻尼器的装配方法，包括如下步骤：
[0017] 第一步、将所述第一推力活塞的所述第一活塞杆穿过所述底板，并将所述第一活塞杆与所述受力块连接；
[0018] 第二步、将所述第二推力活塞的所述第二活塞杆穿过所述缸体的壳体；
[0019] 第三步、将所述第二活塞杆与所述推力连接杆连接，将所述多孔阻尼板安装所述推力连接杆上；
[0020] 第四步、将已经连接为一个整体的所述第二推力活塞、所述活塞缸、所述推力连接杆和所述多孔阻尼板的所述活塞
缸套装在所述第一推力活塞的所述第一活塞上，然后与所述底板连接；
[0021] 第五步、将所述第一密封工作腔加注满阻尼液；
[0022] 第六步、将所述罩壳与所述底板连接；
[0023] 第七步、将所述第二密封工作腔加注满阻尼液。
[0024] 与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
[0025] 1.利用阻尼液作为阻尼器的耗能介质，较好的避免了纵向振动产生的刚性碰撞，从而使得轴系更加平稳。
[0026] 2.所有的耗能组件均在阻尼液中工作，阻尼液给阻尼器提供了防锈蚀环境，从而延长使用寿命。
[0027] 3.相比于普通的单活塞杆式
液压缸，本发明同时设置有两个封闭独立的工作腔，在密封缸内同时设置两个直径沿振动传递方向递减的第一推力活塞和第二推力活塞，两个活塞形成一个密封工作腔对阻尼液进行
挤压消耗能量的同时，将传递到第二推力活塞的力放大，由此可以带动多孔阻尼板在另一工作腔中产生更大的行程，从而与阻尼液产生更多的能量交换，多重流体阻尼减振的设计可以大量耗散轴系传递的的机械能，工作效率高，工作效果好。
[0028] 4.本发明耗能阻尼器采用模块化设计与制造，结构紧凑，压缩了推力轴承的安装空间及结构负重，更加轻量化，在提高
稳定性的前提下大幅度降低了制造成本，因此经济、节能、具有更高的抑振效率和较高的参数稳定性，从而具有较高的工程应用价值。
附图说明
[0030] 图2是本发明实施例一的安装应用示意图；
[0031] 图3是图2中A-A截面示意图；
[0032] 图4是本发明实施例中多孔阻尼板的截面图；
[0033] 图中：1为受力块、2为底板密封孔、3为底板、4为底板注液孔螺塞、5为底板密封圈、6为螺钉、7为第一推力活塞、8为第一密封工作腔、9为活塞缸注液孔螺塞、10为活塞缸、11为缸体密封孔、12为多孔阻尼板、13为第二密封工作腔、14为罩壳、15为连接螺钉、16为阻尼孔、17为推力连接杆、18为缸体密封圈、19为第二复位弹簧、20为第二推力活塞密封圈、21为第二推力活塞、22为第一推力活塞密封圈、23为壳体密封圈、24为第一复位弹簧、25为推力环、26为轴承推力块、27为船用推力轴承耗能阻尼器、28为端盖、71为第一活塞、72为第一活塞杆、211为第二活塞、212为第二活塞杆。
具体实施方式
[0034] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以及结合附图及实施案例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施案例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
[0035] 如图1所示，一种船用推力轴承耗能阻尼器，包括底板3、罩壳14和受力块1，所述底板3与所述罩壳14之间形成第二密封工作腔13，所述第二密封工作腔13内装有耗能组件和阻尼液，所述耗能组件包括第一推力活塞7、第二推力活塞21、活塞缸10、推力连接杆17以及多孔阻尼板12，所述活塞缸10为大小阶梯形活塞缸，安装在所述底板3上，所述第一推力活塞7包括嵌套在所述活塞缸10大活塞缸内的第一活塞71和与所述第一活塞71连接的第一活塞杆72，所述第一活塞杆72穿过所述底板3与所述受力块1连接，所述第二推力活塞21包括嵌套在所述活塞缸10小活塞缸内的第二活塞211和与所述第二活塞211连接的第二活塞杆212，所述第二活塞杆212穿过所述活塞缸10的壳体并与所述推力连接杆17连接，所述推力连接杆17的另一端连接所述多孔阻尼板12，所述第一推力活塞7、所述第二推力活塞21以及所述活塞缸10形成第一密封工作腔8，所述第一密封工作腔8内装有阻尼液。
[0036] 所述受力块1与所述底板3之间设有第一复位弹簧24，所述第一复位弹簧24套装在所述第一活塞杆72上，所述第二推力活塞21与所述活塞缸10之间设有第二复位弹簧19，所述第二复位弹簧19套装在所述第二活塞杆212上，所述第一复位弹簧24与所述第二复位弹簧19均具有一定的预紧力。
[0037] 如图4所示，所述多孔阻尼板12设有阻尼孔16，所述多孔阻尼板12的开孔率为8％。
[0038] 所述第二活塞211的面积为所述第一活塞71面积的30％，所述第一活塞71上设有第一推力活塞密封圈22，所述第二活塞211上设有第二推力活塞密封圈20。
[0039] 所述受力块1的受力面为弧形面。
[0040] 所述底板3的中心设有底座密封孔2，所述第一活塞杆72从所述底座密封孔2中伸出并与所述受力块1
螺纹连接，所述活塞缸10上设有缸体密封孔11，所述第二活塞杆212从所述缸体密封孔11中伸出并通过螺纹与所述推力连接杆17连接，所述多孔阻尼板12安装在所述推力连接杆17的顶部并通过连接螺钉15固定。
[0041] 所述活塞缸10与所述底板3通过螺钉6连接，所述活塞缸10与所述底板3之间设有壳体密封圈23。
[0042] 所述活塞缸10与所述推力连接杆17之间设有缸体密封圈18。
[0043] 所述底板3上设有加注口并通过底板注液孔螺塞4封堵，所述底板3与所述罩壳14之间设有底板密封圈5，所述活塞缸10上对应第一密封工作腔设有加注口并通过活塞缸注液孔螺塞9封堵。
[0044] 本发明的一种船用推力轴承耗能阻尼器的装配方法，包括如下步骤：
[0045] 第一步、将所述第一推力活塞7的所述第一活塞杆72穿过所述底板3，并将所述第一复位弹簧24套装在所述第一活塞杆72上，将所述第一活塞杆72与所述受力块1连接；
[0046] 第二步、将所述第二复位弹簧19套装在将所述第二推力活塞21的所述第二活塞杆212上，将所述第二活塞杆212穿过所述缸体10的壳体；
[0047] 第三步、将所述第二活塞杆212与所述推力连接杆17连接，将所述多孔阻尼板12安装所述推力连接杆17上；
[0048] 第四步、将已经连接为一个整体的所述第二推力活塞21、所述活塞缸10、所述推力连接杆17和所述多孔阻尼板12的所述活塞缸10套装在所述第一推力活塞7的所述第一活塞71上，然后与所述底板3连接；
[0049] 第五步、将所述第一密封工作腔8加注满阻尼液，并用所述活塞缸注液孔螺塞9进行封堵；
[0050] 第六步、将所述罩壳14与所述底板3连接；
[0051] 第七步、将所述第二密封工作腔13加注满阻尼液，并用所述底板注液孔螺塞4进行封堵。
[0052] 使用方法及工作原理
[0053] 上述船用推力轴承耗能阻尼器的使用方法及工作原理
[0054] 如图2和图3所示，将若干所述船用推力轴承耗能阻尼器27安装在船舶轴系的推力轴承与端盖28之间。
[0055] 工作原理
[0056] 在推力轴承处安装船用推力轴承耗能阻尼器27，当轴系产生纵向振动时，纵向振动通过推力轴承的推力环25、轴承推力块26传递到所述受力块1，所述受力块1推动所述第一推力活塞7挤压所述第一密封工作腔8中的阻尼液，阻尼液受到挤压后将机械能吸收并转化为大量的
热能散发出去，同时推动所述第二推力活塞21运动，所述第二复位弹簧19受到挤压，复位的同时也起到缓冲和消耗机械能的作用。所述第二推力活塞21带动所述推力连接杆17以及所述多孔阻尼板12在同样充满阻尼液的所述第二密封工作腔13中运动，当所述多孔阻尼板12运动时，所述多孔阻尼板12一侧的容积变小，压力升高，迫使阻尼液通过所述阻尼孔16及所述多孔阻尼板12四周的狭缝中流向另一侧的低压腔，在流动过程中会产生粘滞阻力，阻尼液为了克服内
摩擦力，将
动能转化为热能传递给外界，同时，当阻尼液通过所述阻尼孔16时会形成
涡流并损失能量。由于所述第二推力活塞21与阻尼液的接触面积只有所述第一推力活塞7的30％-50％，所以所述第二推力活塞21将受到更大的力，同时将产生比与所述第一推力活塞7更大的行程，从而带动所述多孔阻尼板12产生更大的行程并消耗更多的机械能。
[0057] 在船舶轴系纵向振动传递路径上增加所述轴承耗能阻尼器27，经过多重流体阻尼减振环节，大量耗散轴系传递的的机械能，使得轴系纵向振动得到有效控制。
[0058] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，任何熟悉
本技术领域的技术人员，当可根据本发明作出各种相应的改变和
变形。凡采用等同替换或等效变换所形成的技术方案，都应属于本发明所附的
权利要求的保护范围。
