CN109850071B - 一种双刚度双预紧减震系统 - Google Patents
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Abstract
一种双刚度双预紧减震系统，属于船舶设备技术领域。该装置主要应用于挖泥船，由台车与减震器组成。台车通过滑轨以及连接臂固定在挖泥船上，定位桩穿过台车，下端插入水底泥土中，可视为铰链连接。挖泥船受环境载荷影响产生六自由度不规则运动，并对定位桩的运动产生影响，台车将这种不规则运动转换为定位桩的绕下端点运动。减震器安装在连接臂上，有两根刚度不同的弹簧并施加预紧力。安装双刚度双预紧减震系统减小船体运动载荷对定位桩的影响，延长了定位桩的使用寿命，提高了挖泥船的安全性以及经济效益。
Description
技术领域
本发明属于船舶设备技术领域，具体涉及一种双刚度双预紧减震系统。
背景技术
挖泥船是一种高技术含量船舶，定位桩是挖泥船的重要结构部件。定位桩一段插入泥沙中，另一端与船体相连接，在工作过程中，挖泥船所受环境载荷及工作载荷经传递最终作用于定位桩上。由于挖泥船抗风浪性较差，所受动载荷传至定位桩，会使得定位桩产生疲劳破坏。因此，通过安装减震系统减小船体运动载荷对定位桩的影响是延长其使用寿命的重要方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双刚度双预紧减震系统，用来提高挖泥船耐波性与安全。该减震系统，可以减小船体对定位桩的作用力，削弱疲劳破坏，延长使用寿命。
本发明的目的是这样实现的：
一种双刚度双预紧减震系统，包括台车1、减震器2、连接臂3、滑轨4和定位桩；台车1通过滑轨4以及连接臂3固定在挖泥船上；减震器2布置在一侧的连接臂3上，减震器为双弹簧结构，采用法兰盘方式与连接臂3相连接；定位桩穿过台车的上抱箍5与下抱箍10插入泥砂中。
所述上抱箍5与下抱箍10内布置有直线轴承6；上轴承7、中轴承8、下轴承9分别有两个且对称布置在台车两侧，上轴承7、下轴承9与连接臂3相连接，中轴承8与滑块、滑轨连接。
所述减震器包括两个不同刚度系数的弹簧A13与弹簧B14、两个外壳体、轴、限位螺母、调节螺母，第一弹簧13与第二弹簧14通过调节螺母施加预紧力；第一减震器壳体11、第二减震器壳体12内有滑动轴承；限位螺母、调节螺母、滑动轴承均固定布置在轴21上。
本发明的有益效果在于：双刚度双预紧减震系统设计原理简单，具有清晰的结构，易于生产并应用于挖泥船上。本系统减小船体运动对定位桩的影响，削弱了定位桩的疲劳破坏，能增加定位桩的使用寿命，进而提高挖泥船的经济效益。
附图说明
图1为双刚度双预紧减震系统三维示意图；
图2为双刚度双预紧减震系统三维标号示意图；
图3为台车三维示意图；
图4为台车侧视图；
图5为减震器结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图中：1.台车，2.减震器，3.连接臂，4.滑块与滑轨，5.上抱箍，6.直线轴承，7.上轴承，8.中轴承，9.下轴承，10.下抱箍，11.第一减震器壳体，12.第二减震器壳体，13.第一弹簧，14.第二弹簧，15-16.限位螺母，17-18.调节螺母，19-20.滑动轴承，21.轴。
本发明涉及的是一种双刚度双预紧减震系统。该双刚度双预紧减震系统由台车与减震器组成。台车通过滑轨以及连接臂固定在挖泥船上。定位桩穿过台车插入泥砂中。台车结构将挖泥船六自由度不规则运动转为固定桩绕下端点的转动。连接臂上装有减震器，减震器有双弹簧结构，两根弹簧刚度不同并施加预紧力。在预紧力范围内，船体运动产生的载荷不会引起定位桩的运动；当船体运动产生的载荷大于预紧力时，减震器工作，削弱船体运动对定位桩的影响
参照图2，双刚度双预紧减震系统，由一个台车(1)，四个连接臂(2)，两个减震器(3)以及滑块与滑轨(4)组成。减震器(3)布置在一侧的连接臂(2)上，采用法兰盘方式连接。
参照图3、4，定位桩穿过台车的上抱箍(5)与下抱箍(10)插入泥砂中。抱箍内布置有直线轴承(6)，定位桩可以进行周向旋转运动以及轴向运动。上轴承(7)、中轴承(8)、下轴承(9)分别有两个，对称布置在台车两侧。上轴承(7)、下轴承(9)与连接臂(2)相连接，中轴承(8)与滑块、滑轨(4)连接，进而将台车固定在挖泥船上，将船的六自由度不规则运动影响转化为定位桩的绕端点运动。
参照图5，减震器有两个不同刚度系数的弹簧A(13)与弹簧B(14)，通过调节螺母(17.18)施加预紧力。减震器壳体a(11)、减震器壳体b(12)内有滑动轴承(19.20)，降低轴(21)的滑动摩擦力。限位螺母(15.16)、调节螺母(17.18)、滑动轴承(19.20)均固定布置在轴上。实际应用中，减震器壳体b(12)与台车相连接，假定其不动。减震器壳体a(11)若向右移动，需先克服弹簧A(13)的预紧力；当其向右移动时，限位螺母(15)与减震器壳体b(12)保持相对位置，弹簧B(14)压缩量不发生变化，减震器壳体a(11)将挤压弹簧A(13)。减震器壳体a(11)若向左移动，需先克服弹簧B(14)的预紧力；当其向左移动时，限位螺母(16)一起向左移动，弹簧A(13)压缩量不发生变化，调节螺母(18)将挤压弹簧，产生弹力。
一种双刚度双预紧减震系统，包括台车和减震器，其中减震器布置在台车连接臂上，台车利用直线轴承以及滑块、滑轨等结构，将挖泥船的六自由度运动转换为定位桩的绕下端点运动；减震器主要构件有两根不同刚度的弹簧、两个外壳体、轴、限位螺母、调节螺母等。可通过调节螺母对弹簧施加预紧力；假设其中一壳体不动，另一壳体向前或者向后运动需要克服预紧力，且只会引起其中一根弹簧伸缩量变化，另一根弹簧伸缩量不发生变化。
Claims (1)
1.一种双刚度双预紧减震系统，其特征在于：包括台车(1)、减震器(2)和定位桩；所述的台车(1)上部设有上抱箍(5)，台车的下部设有下抱箍(5)，在上抱箍(5)与下抱箍(5)内布置有直线轴承(6)；所述的定位桩穿过台车的上抱箍(5)与下抱箍(10)内的直线轴承(6)插入泥砂中，定位桩可以进行周向旋转运动以及轴向运动；所述的减震器(2)包括减震器壳体a(11)、减震器壳体b(12)和轴(21)；所述的轴(21)一端插入到减震器壳体a(11)中，另一端插入到减震器壳体b(12)中，在轴(21)身上布置有第一限位螺母(15)和第二限位螺母(16)；所述的第一限位螺母(15)和第二限位螺母(16)均布置在减震器壳体a(11)与减震器壳体b(12)之间，在第一限位螺母(15)与减震器壳体a(11)之间设有弹簧A(13)；所述的减震器壳体a(11)内部设有第一滑动轴承(19)和第一调节螺母(17)；所述的第一滑动轴承(19)布置在减震器壳体a(11)的右端，且第一滑动轴承(19)固定布置在轴(21)上；所述的第一调节螺母(17)安装在轴(21)的左端，且第一调节螺母(17)布置在第一滑动轴承(19)的左侧；所述的减震器壳体b(12)内部设有第二滑动轴承(20)和第二调节螺母(18)；所述的第二滑动轴承(20)布置在减震器壳体b(12)的左端，且第二滑动轴承(20)固定布置在轴(21)上；所述的第二调节螺母(18)安装在轴(21)的右端，且第二调节螺母(18)布置在第二滑动轴承(20)的右侧，在第二调节螺母(18)和第二滑动轴承(20)之间设有弹簧B(14)；所述的弹簧A(13)和弹簧B(14)的刚度系数不同；所述的台车(1)上部两侧均布置有上轴承(7)，上轴承(7)通过连接臂与减震器(2)的减震器壳体b(12)连接；所述的台车(1)中部两侧均布置有中轴承(8)，中轴承(8)通过滑块与滑轨(4)安装在挖泥船上；所述的台车(1)下部两侧均布置有下轴承(9)，下轴承(9)上安装有连接臂(3)。
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