一种推力轴承隔振结构的制作方法
1.本发明涉及船舶轴系隔振部件，具体涉及一种推力轴承隔振结构。
背景技术：
2.桨轴系统纵向振动是艉部低频振动噪声的主要来源之一，也是船舶声学设计领域的控制重点和难点。而隔振推力轴承是桨轴系统纵向振动控制的重要设备，隔振推力轴承的结构设计对改善民用船舶的舒适性和提高舰船隐身性能具有重要作用。
3.隔振结构是隔振推力轴承的核心部件，一般布置在隔振推力轴承内部推力传递通道中。隔振元件内部设置有低刚度弹簧元件，在传递桨轴系统纵向推力的同时，隔离其中的振动成分，防止其通过推力轴承向船体结构的传递，避免激发桨轴艇耦合振动引发的声辐射问题。具有隔振结构的推力轴承，雨传统的推力轴承相比，其在考核频段内插入损失可达十分贝。
4.推力轴承隔振结构一般采用低刚度碟簧、橡胶或者螺旋弹簧等作为弹簧元件，利用弹簧元件的低刚度特性，降低桨轴系统一阶固有频率，从而达到改变力传递特性进而实现潜艇轴系纵向减振的目的。然而，现有隔振推力轴承设计结构存在一定能量泄漏问题：1)推力块周向布置在推力盘和套环之间，由于重力作用的影响，其与壳体、套环存在刚性接触；2)支撑轴瓦与推力轴贴紧接触，且承受轴系径向载荷。上述两处接触点可能导致轴系纵向振动部分能量绕过隔振结构直接从接触点传递至推力轴承壳体，使得轴系纵向振动传递出现“短路现象”，限制了隔振推力轴承的隔振效果的发挥。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种推力轴承隔振结构，解决现有隔振推力轴承内部的振动“短路问题”。
6.本发明采用的技术方案为：一种推力轴承隔振结构，包括推力轴、壳体、推力块、支撑轴瓦和套环；所述壳体套设于推力轴上，壳体的端部设有封头；所述套环安装在壳体内部，二者由内而外配置在推力轴上；所述套环内设有隔振组件；所述推力块设于推力轴的推力盘与套环端部之间；隔振组件的一端自套环伸出，与推力块接触；在推力块与套环的接触面上设置有外侧隔振垫；所述推力块的外周面设有外圆隔振垫，推力块通过外圆隔振垫与壳体的内壁接触。
7.按上述方案，所述推力块的内侧通过第一瓦面材料层与推力轴的推力盘接触，推力块的另一侧卡入套环端部的卡槽内，推力块与套环的接触面上安装有侧向隔振垫和内圆隔振垫。
8.按上述方案，在支撑轴瓦外壁与套环内壁之间安装有径向隔振件，径向隔振件的两端分别与推力块和调整垫板接触。
9.按上述方案，在所述支撑轴瓦的内壁设有第二瓦面材料层，支撑轴瓦通过第二瓦面材料层装配在推力轴上。
10.按上述方案，所述隔振组件包括缸体、活塞杆、螺旋弹簧和端盖；所述缸体设于套环内，缸体的后端连接端盖；所述活塞杆和螺旋弹簧安装在缸体内，活塞杆的一端自缸体和套环伸出，与推力块接触，传递轴系推力并衰减轴系纵向振动；活塞杆的另一端与螺旋弹簧的一端相连，螺旋弹簧的另一端与端盖内侧面相连。
11.按上述方案，所述活塞杆和弹簧与缸体的内壁之间留有间隙。
12.按上述方案，所述径向隔振件偏心安装，其径向隔振件的内孔中心高于推力轴中心线。
13.按上述方案，所述径向隔振件采用耐油橡胶或复合材料制作。
14.本发明的有益效果为：本发明在推力轴承径向支撑轴瓦与正车套环间设置径向隔振件，一方面可衰减轴系纵向振动能量经由径向支撑轴瓦的泄露，还可实现限定角度内轴段调心功能；在推力块的安装面上设置隔振垫，推力块与壳体和套环之间不是刚性接触，可有效避免轴系纵向振动通过推力块的安装面向壳体、套环的直接传递；隔振组件活塞杆与缸体径向保留安装距离，受载后不会因变形而出现刚性接触后的运动粘滑效应，从而避免削弱了对纵向振动隔振效果；在支撑轴瓦与推力轴之间设有瓦面材料层，降低了支撑轴瓦与推力轴之间的摩擦力，减小该处纵向振动的传导。上述四项设计改善了现有隔振推力轴承内部的振动“短路问题”，避免轴系振动在推力块安装面处的能量泄漏，对优化轴系纵向振动传递路径，进一步提升推力轴承隔振能力具有重要作用。本发明适用于船舶桨轴系统，特别适合声学要求较高的潜器。
附图说明
15.图1为本发明一个具体实施例的结构示意图。
16.图2为本实施例中隔振组件的结构示意图。
17.图3为本实施例中推力块的结构示意图。
18.图4为图3的a-a剖视图。
19.其中：1-推力轴；2-推力块；3-套环；4-隔振组件；5-壳体；6-端面油封；7-支撑轴瓦；8-径向隔振件；9-活塞杆；10-缸体；11-螺旋弹簧；12-端盖；13-外圆隔振垫；14-侧向隔振垫；15-内圆隔振垫；16-第一瓦面材料层；17-封头；18-第二瓦面材料层；19-调整垫板。
具体实施方式
20.为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。
21.如图1所示的一种推力轴承隔振结构，包括推力轴1、壳体5、推力块2、支撑轴瓦7和套环3；所述壳体5套设于推力轴1上，壳体5的端部设有封头17(封头17与壳体5可焊接为一体)；所述套环3安装在壳体5内部，二者由内而外配置在推力轴1上；所述套环3内设有隔振组件4；所述推力块2设于推力轴1的推力盘与套环3端部之间；隔振组件4的一端自套环3伸出，与推力块2接触；在推力块2与套环3的接触面上设置有外侧隔振垫；所述推力块2的外周面设有外圆隔振垫13，推力块2通过外圆隔振垫与壳体5的内壁接触。
22.优选地，所述推力块2的内侧通过第一瓦面材料层16与推力轴1的推力盘接触，推力块2的另一侧卡入套环3端部的卡槽内，推力块2与套环3的接触面上安装有侧向隔振垫14和内圆隔振垫15。推力块2与隔振组件4的数量与布置形式一致。
23.优选地，在支撑轴瓦7外壁与套环3内壁之间安装有径向隔振件8，径向隔振件8的两端分别与推力块2和调整垫板接触。径向隔振件8偏心安装，其内孔中心略高于推力轴1中心线，偏心量等于支撑轴瓦7径向载荷给径向隔振件8带来的位移蠕变量。径向隔振件8一方面可衰减轴系纵向振动能量经由径向支撑轴瓦的泄露，还可实现限定角度内轴段调心功能。
24.优选地，在所述支撑轴瓦7的内壁设有第二瓦面材料层18，支撑轴瓦7通过第二瓦面材料层18装配在推力轴1上。
25.优选地，所述隔振组件4包括缸体10、活塞杆9、螺旋弹簧11和端盖12；所述缸体10设于套环3内，缸体10的后端连接端盖12；所述活塞杆9和螺旋弹簧11安装在缸体10内，活塞杆9的一端自缸体10和套环3伸出，与推力块2接触，传递轴系推力并衰减轴系纵向振动；活塞杆9的另一端与螺旋弹簧11的一端相连，螺旋弹簧11的另一端与端盖12内侧面相连。
26.优选地，所述活塞杆9和弹簧与缸体10的内壁之间留有间隙。
27.实施例
28.如图1所示的一种改进型推力轴承隔振结构，包括推力轴1、推力块2、套环3、隔振组件4、壳体5、端面油封6、支撑轴瓦7和径向隔振件8；壳体5布置在推力轴承最外层，是隔振结构的安装基座，壳体5的端部设有封头17，封头17外安装有端面油封6；套环3设于壳体5内，套环3内由外向内依次安装径向隔振件8和支撑轴瓦7，推力轴1与支撑轴瓦7装配。
29.套环3内部周向均布多个(可为6、8或10个)安装孔，隔振组件4设于安装孔内；隔振组件4包括活塞杆9、缸体10、螺旋弹簧11和端盖12，活塞杆9的一端从缸体10和套环3内部伸出，与推力块2接触，传递轴系推力并衰减轴系纵向振动。
30.推力块2布置在推力轴1的推力盘与套环3之间，推力块2数量与布置形式与隔振组件4一致。推力块2设有外圆隔振垫13、侧向隔振垫14、内圆隔振垫15和瓦面材料层，推力块2的一侧通过瓦面材料层与推力轴1的推力盘接触，推力块2的另一侧中部形成凸起，凸起与套环3端部的卡槽适配，凸起通过侧向隔振垫14和内圆隔振垫15与套环3接触；推力块2的外周面通过外圆隔振垫13与壳体5内壁适配。外圆隔振垫13、内圆隔振垫15、侧向隔振垫14采用耐油橡胶或复合材料制作，分别通过机械紧固件、硫化或强力胶水等方式固定在推力块2的外圆面、内圆面和侧向安装面上。
31.隔振垫的设置可避免轴系纵向振动通过推力块2的安装面向壳体5、套环3的直接传递，避免轴系振动在推力块2安装面处的能量泄漏。具体地，推力块2的外圆面安装有外圆隔振垫13，避免推力轴承下部的推力块2在重力作用下与壳体5安装面的刚性接触；内圆面安装有内圆隔振垫15，避免推力轴承上部的推力块2在重力作用下与套环3安装面的刚性接触；两侧安装有侧向隔振垫14，避免推力轴承中部的推力块2在重力作用下与套环3安装面的刚性接触。
32.在支撑轴瓦7与套环3之间设置径向隔振件8，径向隔振件8采用耐油橡胶或复合材料制作，其通过机械紧固件、硫化或强力胶水等方式固定在套环3的内孔中。径向隔振件8偏心安装，其内孔中心略高于推力轴1中心线，偏心量等于支撑轴瓦7径向载荷给径向隔振件8带来的位移蠕变量。这种偏心安装方式可保证推力轴承安装后实际轴线与理论轴线的一致性。径向隔振件8一方面可衰减轴系纵向振动能量经由径向支撑轴瓦的泄露，还可实现限定角度内轴段调心功能。
33.支撑轴瓦7的内周面上设有第二瓦面材料层18，第二瓦面材料层18采用增强型聚四氟乙烯材料制作，通过钎焊工艺固定在支撑轴瓦7上，具有较高承载能力、较低摩擦系数等优点，可降低支撑轴瓦7与推力轴1之间的摩擦力，减小该处纵向振动的传导。
34.隔振组件4包括活塞杆9、缸体10、螺旋弹簧11和端盖12，螺旋弹簧11两端均通过机械紧固或焊接方式与端盖12、活塞杆9固定，端盖12通过螺栓紧固件安装在缸体10端部；活塞杆9通过缸体10的端部结构对螺旋弹簧11进行安装预紧。隔振组件4安装后活塞杆9和螺旋弹簧11与缸体10径向均保持一定安装距离，这种布置方式可保证螺旋弹簧11在受推力载荷变形过程中，活塞杆9与缸体10径向无刚性接触，避免活塞杆9与缸体10直接接触带来的振动传递短路。
35.最后应说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种推力轴承隔振结构，其特征在于，包括推力轴、壳体、推力块、支撑轴瓦和套环；所述壳体套设于推力轴上，壳体的端部设有封头；所述套环安装在壳体内部，二者由内而外配置在推力轴上；所述套环内设有隔振组件；所述推力块设于推力轴的推力盘与套环端部之间；隔振组件的一端自套环伸出，与推力块接触；在推力块与套环的接触面上设置有外侧隔振垫；所述推力块的外周面设有外圆隔振垫，推力块通过外圆隔振垫与壳体的内壁接触。2.如权利要求1所述的推力轴承隔振结构，其特征在于，所述推力块的内侧通过第一瓦面材料层与推力轴的推力盘接触，推力块的另一侧卡入套环端部的卡槽内，推力块与套环的接触面上安装有侧向隔振垫和内圆隔振垫。3.如权利要求1所述的推力轴承隔振结构，其特征在于，在支撑轴瓦外壁与套环内壁之间安装有径向隔振件，径向隔振件的两端分别与推力块和调整垫板接触。4.如权利要求1所述的推力轴承隔振结构，其特征在于，在所述支撑轴瓦的内壁设有第二瓦面材料层，支撑轴瓦通过第二瓦面材料层装配在推力轴上。5.如权利要求1所述的推力轴承隔振结构，其特征在于，所述隔振组件包括缸体、活塞杆、螺旋弹簧和端盖；所述缸体设于套环内，缸体的后端连接端盖；所述活塞杆和螺旋弹簧安装在缸体内，活塞杆的一端自缸体和套环伸出，与推力块接触，传递轴系推力并衰减轴系纵向振动；活塞杆的另一端与螺旋弹簧的一端相连，螺旋弹簧的另一端与端盖内侧面相连。6.如权利要求5所述的推力轴承隔振结构，其特征在于，所述活塞杆和弹簧与缸体的内壁之间留有间隙。7.如权利要求3所述的推力轴承隔振结构，其特征在于，所述径向隔振件偏心安装，其径向隔振件的内孔中心高于推力轴中心线。8.如权利要求3所述的推力轴承隔振结构，其特征在于，所述径向隔振件采用耐油橡胶或复合材料制作。
技术总结
本发明公开了一种推力轴承隔振结构，包括推力轴、壳体、推力块、支撑轴瓦和套环；所述壳体套设于推力轴上，壳体的端部设有封头；所述套环安装在壳体内部，二者由内而外配置在推力轴上；所述套环内设有隔振组件；所述推力块设于推力轴的推力盘与套环端部之间；隔振组件的一端自套环伸出，与推力块接触；在推力块与套环的接触面上设置有外侧隔振垫；所述推力块的外周面设有外圆隔振垫，推力块通过外圆隔振垫与壳体的内壁接触。本发明的有益效果为：本发明在推力轴承径向支撑轴瓦与正车套环间设置径向隔振结构，可衰减轴系纵向振动能量经由径向支撑轴瓦的泄露，还可实现限定角度内轴段调心功能。心功能。心功能。
