Опора судового валопровода Советский патент 1986 года по МПК B63H21/30 B63H23/36 F16C27/02 

Изобретение относится к судостроению, в частности к опорам судового валопровода, преимущественно к опорам гребных валов судов.

Цель изобретения - снижение вибрации, вызываемой изгибными колебаниями судового валопровода, при одновременном демпфировании деформаций, опоры от общего изгиба судна.

На чертеже показана опора судового валопровода, разрез.

Опора состоит из вертикального корпуса вертикального цилиндра 1, имеющего нижнюю 2 и верхнюю 3 крышки. Внутри корну- са вертикального цилиндра 1 расположен связанный с щтоком 4 порщень 5, который опирается посредством выступа 6. на полый стакан 7, днище которого с помощью дополнительного 8 и основного 9 сильфонов связано с нижней крышкой 2. В боковой цилиндрической стенке полого стакана 7 выполнены окна 10 и 11, совмещенные соответственно с напорным 12 и сливным 13 отверстиями в корпусе цилиндра 1. Камера 14, заключенная между основным 9 и дополнительным 8сильфонами, представляет собой рабочую камеру опоры, которая постоянно заполнена жидкостью под избыточным давлением. Дополнительная камера, которая ограничена поверхностью поршня 5, стакана 7, щтока 4 и верхней крышки 3, является поршневой 15 и щтоковой 16 частями дополнительной камеры опоры, которая заполняется при подаче рабочей жидкости в цилиндр через напорное отверстие 12. Поршневая 15 и штоковая 16 части дополнительной камеры связаны между собой с помощью трубопровода 17.

Снизу к корпусу вертикального цилиндра 1 прикреплена цилиндрическая камера 18 с двумя герметично отделенными одна от другой полостями 19 и 20, в которых закреплены с помощью фланцев 21 и 22 соответственно тороидальный 23 и шарообразный

24резиновые баллоны, имеющие ниппели

25и 26 для подвода сжатого воздуха. Камера 14 опоры посредством отверстий 27 в нижней крышке 2 связана с полостью 19 цилиндрической камеры 18. Дополнительная камера 15 с помощью отверстий 28 в днище полого стакана 7, дополнительного сильфона 8 и отверстий 29 в нижней крышке 2 связана с полостью 20 цилиндрической камеры 18. Подача и слив рабочей жидкости из дополнительной камеры опоры осуществляется по трубопроводам 30 и 31. При этом может использоваться масло из системы смазки подшипников судового валопровода.

Диаметр рабочих поверхностей поршня 5 и полого стакана 7 зависит от величины статической нагрузки на опору. Резиновые баллоны 23 и 24 постоянно наполнены сжатым воздухом, давление которого определяется величиной нагрузки на опору. Цилиндрическая камера 18 служит для предотвращения распирания баллонов 23 и 24 при отсутствии давления со стороны жидкости. Штуцера 32 и 33 служат для удаления протечек рабочей жидкости из корпуса

цилиндра опоры. Кольцо 34, выполненное на штоке 4, предназначено для ограничения хода подвижных частей опоры в случае аварийного повреждения сильфонов 8 и 9. Ниппель 35 служит для наполнения рабочей жидкостью полости камеры 14.

О Опора работает следующим образом. При отсутствии подачи рабочей жидкости в дополнительную камеру 15 и 16 нагрузка на опору передается на фундамент через поршень 5, полый стакан 7 и гидравлическую подущку жидкости, заключенной в камере 14, которая связана посредством отверстий 27 с полостью 19, в которой размешен баллон 23, давление воздуха в котором достаточно для того, чтобы уравновесить давление жидкости в камере 14 при

0 действии нагрузки. При изменении нагрузки на опору (например, вследствие перемещений фундамента при деформациях корпуса судна) по сравнению с расчетной величиной создается разность давлений жидкости в камере 14 и воздуха в баллоне 23, за счет

5 чего жидкость перетекает через отверстие 27 и устанавливается новое положение равновесия вследствие изменения параметров воздуха. При этом порщень 5 и полый стакан 7 перемещается на некоторую величину. Опорная реакция вновь достигает

расчетного значения. Площадь поперечного сечения отверстий 27 выбрана так, что рабочая жидкость перетекает только в случае медленно изменяющихся (квазистатических) нагрузок и остается в тех же объемах при действии нагрузок вибрационного характера.

Таким образом, в случае отсутствия подачи рабочей жидкости в дополнительную камеру 15 и 16 опора является компенсирующей в отнощении квазистатических нао грузок, но не обладает необходимой жесткост- ной характеристикой для снижения вибраций, вызванных изгибными колебаниями судового валопровода.

При подаче рабочей жидкости в дополнительную камеру 15 и 16 под давлением

5

где QO - статическая нагрузка на опору: 82 - площадь рабочей поверхности пор- шня 5;

Si - площадь щтоковой поверхности

поршня 5,

порщень 5 остается неподвижным, а полый стакан 7 смещается вниз на некоторую ве- личину, соответствующую начальному открытию окна слива. Усилия от нагрузки на опору, таким образом, передаются через гидравлическую подушку в дополнительной

15 и основной 14 камерах. Одновременно рабочая жидкость заполняет полость 20 цилиндрической камеры 18 и вызывает обжатие баллона 24, вследствие чего давление воздуха в баллоне равио давлению РЬ Перемещения поршня 5, вызванные вибрациями судового валопровода, передаются на гидравлическую подушку и, следовательно, вызывают изменения объема баллона 24 вследствие сжимаемости воздуха. Учитывая, что площадь отверстий 28 и 29, а также площадь поперечного сечения дополнительно го сильфона 8 достаточны для перемещений жидкости при динамических воздействиях

на порщень 5, щарообразный резиновый баллон 24, таким образом, выполняет роль упругого элемента, который при достаточном объеме может иметь малую динамическую жесткость и обеспечить существенное снижение вибраций. При этом демпфирование коле баний происходит за счет дросселирования жидкости в дополнительной камере 15 и за счет трения между порщнем 5, полым стаканом 7 и вертикальным цилиндром 1. Ниппели 25 и 26 могут использоваться для дополнительного подвода или стравливания воздуха и тем самым для изменения нагрузочной характеристики опоры.

20

26

Составитель Е. Игнатьев

Редактор М. БланарТехред И. ВересКорректор С. Черни

Заказ 4772/23Тираж 422Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам нзобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4