CN111532403B - 一种下沉环抱式舱筏 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种下沉环抱式舱筏，包括：下筏架，所述下筏架包括上层框架和下层框架，所述上层框架和所述下层框架固定连接，其中，所述下层框架用于降低所述下筏架的重心；多个上隔振器，分别设置于所述上层框架的第一侧架和第二侧架的上部，所述第一侧架和所述第二侧架相对布置；多个下隔振器，分别设置于所述第一侧架和所述第二侧架的下部。通过设置在下筏架上的下层框架降低了下沉环抱式舱筏的重心，使得将设备安装于下沉环抱式舱筏上时，下沉环抱式舱筏与设备的整体重心得到了下降，从而避免了安装于下沉环抱式舱筏上的设备因重心过高而引起晃动的现象，避免了晃动产生的噪音，进而提升了下沉环抱式舱筏的隔振性能和稳定性能。

Description

一种下沉环抱式舱筏

技术领域

本申请涉及隔振技术领域，具体涉及一种下沉环抱式舱筏。

背景技术

水下航行器承担着捍卫国家海洋国土安全、维护和保障海洋权益的任务。进入二十一世纪，世界主要强国以水下航行器为主要目标，构建水下三维立体探测声呐网络***，实现水下超远程探测，提高反潜探测能力，对我国水下航行器声减振降噪技术提出了严峻的挑战。强化水下航行器低噪声性能已成为提高我国水下航行器综合突防能力、生存能力和作战效能，并取得战略、战术优势的重要途径。

水下航行器噪声分为机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声等三大噪声源，其主要噪声源特性为强线谱和弱连续谱的叠加。试验表明，水下航行器在电力推进工况下，低速航行时的噪声主要来自机械噪声，约占总辐射噪声级的70％左右，主要来源于水下航行器内部的主、辅机和轴系的运转通过浮筏、基座传递并激励壳体，引起壳体振动并向周围水介质中辐射噪声。作为减振/隔振平台，浮筏是目前对机械设备振动进行集中隔离的最好途径。但目前的浮筏隔振性能和稳定性能均较差。

发明内容

本申请的目的是提供一种下沉环抱式舱筏，解决了浮筏隔振性能和稳定性能均较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种下沉环抱式舱筏，其特征在于，包括：

下筏架，所述下筏架包括上层框架和下层框架，所述上层框架和所述下层框架固定连接，其中，所述下层框架用于降低所述下筏架的重心；

多个上隔振器，分别设置于所述上层框架的第一侧架和第二侧架的上部，所述第一侧架和所述第二侧架相对布置；

多个下隔振器，分别设置于所述第一侧架和所述第二侧架的下部

可选地或优选地，所述下筏架还包括：多个下筏架竖向连接杆，每个所述下筏架竖向连接杆的第一端均与所述上层框架连接，每个所述下筏架竖向连接杆的第二端均与所述下层框架连接。

可选地或优选地，所述第一侧架和所述第二侧架均具有空腔结构，所述空腔结构内设置有肋板。

可选地或优选地，所述下层框架的外侧包裹有阻尼材料。

可选地或优选地，所述下层框架由具有空心结构的构件制成，所述构件内填充有阻尼材料。

可选地或优选地，还包括：两条安装导轨，每条所述安装导轨均包括滑动连接的上轨和下轨，每条所述上轨均通过所述下隔振器与所述下筏架连接。

可选地或优选地，每条所述上轨上均设置有用于安装所述下隔振器的安装孔。

可选地或优选地，所述上轨的侧部设置有第一限位块，所述下轨的侧部设置有第二限位块，所述第一限位块与所述第二限位块位于同一侧；

其中，当所述第一限位块和所述第二限位块之间的间隔由最小值逐渐增大时，所述上轨和所述下轨在所述安装导轨的长度方向上逐渐由合并状态转变为分离状态，所述分离状态包括部分分离和完全分离。

可选地或优选地，所述上轨上设置有贯穿所述上轨的第一限位孔，所述下轨上设置有与所述第一限位孔一一对应的第二限位孔。

可选地或优选地，还包括：上筏架，所述上筏架固定连接于所述下筏架的上层框架上；

其中，所述上筏架环绕于安装在所述上隔振器上的设备周围，以使所述设备免受外部冲击。

相较于现有技术，本申请实施例中，通过设置在下筏架上的下层框架降低了下沉环抱式舱筏的重心，使得将设备安装于下沉环抱式舱筏上时，下沉环抱式舱筏与设备的整体重心得到了下降，从而避免了安装于下沉环抱式舱筏上的设备因重心过高而引起晃动的现象，避免了晃动产生的噪音，进而提升了下沉环抱式舱筏的隔振性能和稳定性能。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种下沉环抱式舱筏的结构示意图；

图2为图1所示下沉环抱式舱筏的下筏架的结构示意图；

图3为图1所示下沉环抱式舱筏的安装导轨的结构示意图；

图4为图1所示下沉环抱式舱筏的上筏架的结构示意图。

图中：

1-下筏架；2-安装导轨；3-上筏架；4-上隔振器；5-下隔振器；6-上层框架；7-竖向连接杆；8-下层框架；9-第一限位块；10-第二限位块；11-下轨；12-上轨；13-安装孔；14-第一限位孔；15-上筏架上层框架；16-上筏架下层框架；17-上筏架竖向连接杆。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本申请的技术方案做进一步的详细描述。

参考图1至4，本申请实施例提供的下沉环抱式舱筏，包括：下筏架1、多个上隔振器4和多个下隔振器5。下筏架1包括上层框架6和下层框架8，上层框架6和下层框架8固定连接，其中，下层框架8用于降低下筏架1的重心；多个上隔振器4分别设置于上层框架6的第一侧架61和第二侧架62的上部，第一侧架61和第二侧架62相对布置；多个下隔振器5分别设置于第一侧架61和第二侧架62的下部。通过设置在下筏架上的下层框架降低了下沉环抱式舱筏的重心，使得将设备安装于下沉环抱式舱筏上时，下沉环抱式舱筏与设备的整体重心得到了下降，从而避免了安装于下沉环抱式舱筏上的设备因重心过高而引起晃动的现象，避免了晃动产生的噪音，进而提升了下沉环抱式舱筏的隔振性能和稳定性能。

可选地，上隔振器4和下隔振器5均通过螺栓、铆钉等固定于第一侧架和/或第二侧架上。

需说明的是，本申请实施例中提供的下沉环抱式舱筏，可以但不限于用于“头重脚轻”的设备安装，这样就可以降低“头重脚轻”的设备的重心，提升了设备的稳定性。

此外，在多个上隔振器4的作用下，不仅可以减弱设备晃动时产生的噪声，也能够减弱设备倾斜时的受力，增加设备左右前后倾斜的安全性。

在一些示例中，如图1和2所示，下筏架1还包括：多个下筏架竖向连接杆7，每个下筏架竖向连接杆7的第一端均与上层框架6连接，每个下筏架竖向连接杆7的第二端均与下层框架8连接。其中，每个下筏架竖向连接杆7均可以采用焊接、铆接等固定连接方式与上层框架6和/或下层框架8连接。

可选地，上层框架6、竖向连接杆7、下层框架8均由钢板、型钢、钢管和/或薄壁型钢型材制成。

在一些示例中，为了便于安装上隔振器4和/或下隔振器5，以及增强上层框架6的强度，可以将第一侧架61和第二侧架62均设计为空腔结构，以及在空腔结构内设置有肋板63。其中，肋板63可以采用焊接、铆接等方式固定于空腔结构中。

在一些示例中，为了便于调节下沉环抱式舱筏的重心和/或增强隔振减振效果，在下层框架8的外侧包裹有阻尼材料(图中未示出)；和/或下层框架8由具有空心结构的构件制成，其中，构件内填充有阻尼材料(图中未示出)。可选地，阻尼材料为橡胶、塑料阻尼板、泡沫塑料或高阻尼合金等。

在一些示例中，如图1和3所示，为了便于下沉环抱式舱筏极其内部安装的设备取出方便，以及便于日常维护等，本申请实施例中的下沉环抱式舱筏还包括：两条安装导轨2，每条安装导轨2均包括滑动连接的上轨12和下轨11，每条上轨12均通过下隔振器5与下筏架1连接。

此外，将两条安装导轨2作为下沉环抱式舱筏的一部分，不仅使得下沉环抱式舱筏及其内部安装的设备便于安装和维护，也使得下沉环抱式舱筏的下筏架1的重量得到了降低。

进一步地，每条上轨12上均设置有用于安装下隔振器5的安装孔13。也就是说，下隔振器5的第一端连接于下筏架1上，下隔振器5的另一端连接于上轨12上。

在一些示例中，如图3所示，为了便于安装定位，在上轨12的侧部设置有第一限位块9，下轨11的侧部设置有第二限位块10，第一限位块9与第二限位块10位于同一侧；

其中，当第一限位块9和第二限位块10之间的间隔由最小值逐渐增大时，上轨12和下轨11在安装导轨2的长度方向上逐渐由合并状态转变为分离状态，分离状态包括部分分离和完全分离。

也就是说，逐渐推出上轨12时，第一限位块9应当逐渐远离第二限位块10，而非进一步挤压第二限位块10。逐渐推入上轨12时，到达理想相对位置后第一限位块9、第二限位块10恰好完全接触。其中，第一限位块9、第二限位块10位置不对水下航行器的舱体壳及内部机械设备产生干涉。

可选地，为了便于观察第一限位块9和第二限位块10的位置，可以将第一限位块9设置于上轨12的端部，以及将第二限位块10设置于下轨11的端部。

在一些示例中，如图3所示，在上轨12和下轨11完全合并后(即第一限位块9和第二限位块10完全接触时)，为了避免上轨12和下轨11之间出现相对滑动，在上轨12上设置有贯穿上轨的第一限位孔14，下轨11上设置有与第一限位孔一一对应的第二限位孔(图中未示出)，其中，第二限位块可以不贯穿下轨11。通过在第一限位孔14和第二限位块中***螺栓、键或销，以保证上轨12和下轨11不发生相对滑动。

在一些示例中，如图1和4所示，为了避免安装在上隔振器4上的设备免受外部冲击，本申请实施例中的下沉环抱式舱筏还包括：上筏架3，上筏架3固定连接于下筏架1的上层框架6上；其中，上筏架3环绕于安装在上隔振器4上的设备周围，以使设备免受外部冲击。其中，上筏架3的结构可根据实际情况进行选择，当需要升高隔振筏架的重心时，可以增加上筏架3的重量或者提升上筏架3的高度；当需要降低隔振筏架的重心时，可以减轻上筏架3的重量或者降低上筏架3的高度，具体可根据实际情况而定，在此不做限定。

可选地，上筏架3包括上筏架上层框架15和上筏架下层框架16；其中，上筏架上层框架15和上筏架下层框架16通过上筏架竖向连接杆17采用焊接、铆接等固定连接方式组装而成。

可选地，上筏架上层框架15、上筏架下层框架16和上筏架竖向连接杆17均由钢板、型钢、钢管和/或薄壁型钢型材制成。

此外，本申请实施例提供的隔振浮，其下筏架1的上层框架6的宽度大于下层框架8的宽度，从而构造出上宽下窄的形状，进而使得下沉环抱式舱筏的形状与水下航行器的筒形舱体的形状接近，这就使得，该下沉环抱式舱筏更贴近筒形舱体的外壳，节省了舱内空间，并且易于连同舱内装置取出检修，充分了利用筒形舱体的内部空间。

应理解的是，本申请实施例提供的隔振筏架可以安装于水下航行器的舱体内的安装基础上。其中，下沉环抱式舱筏的目的是将水下航行器的整舱内所有的机械设备弹性或刚性安装在其上，并将下沉环抱式舱筏以弹性支撑的方式或悬挂的方式固定在舱内的壳体结构上，通过机械绝缘和减振的方法来减小机械振动，从而降低水下航行器的辐射噪声。

此外，水下航行器中的设备可以均安装于下沉环抱式舱筏中，也可以部分安装于下沉环抱式舱筏中，具体可根据实际情况而定，在此不做限定。

综上所述，本申请提供的下沉环抱式舱筏，至少具有以下优点：

1.下沉环抱式舱筏充分利用了筒形舱体的空间。

2.下沉环抱式舱筏及其内部安装的机械设备取出方便，为日常维护提供了便利。

3.下沉环抱式舱筏重心低于水下航行器的舱体内的安装基础，稳定性较好。

4.下沉环抱式舱筏的上筏架的结构有助于在受到外部冲击后保护内部设备。

5.下沉环抱式舱筏的上筏架和下筏架的重量、重心位置都可调节，有利于进一步设计参数提高减振性能。

6.下沉环抱式舱筏减振性能良好，在设备源级较低时振级落差超过30dB。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种下沉环抱式舱筏，其特征在于，包括：

下筏架，所述下筏架包括上层框架和下层框架，所述上层框架和所述下层框架固定连接，其中，所述下层框架用于降低所述下筏架的重心，所述上层框架的宽度大于下层框架的宽度；

多个上隔振器，分别设置于所述上层框架的第一侧架和第二侧架的上部，所述第一侧架和所述第二侧架相对布置；

多个下隔振器，分别设置于所述第一侧架和所述第二侧架的下部；

上筏架，所述上筏架固定连接于所述下筏架的上层框架上；

其中，所述上筏架环绕于安装在所述上隔振器上的设备周围，以使所述设备免受外部冲击；

还包括：两条安装导轨，每条所述安装导轨均包括滑动连接的上轨和下轨，每条所述上轨均通过所述下隔振器与所述下筏架连接。

2.根据权利要求1所述的下沉环抱式舱筏，其特征在于，所述下筏架还包括：多个下筏架竖向连接杆，每个所述下筏架竖向连接杆的第一端均与所述上层框架连接，每个所述下筏架竖向连接杆的第二端均与所述下层框架连接。

3.根据权利要求1所述的下沉环抱式舱筏，其特征在于，所述第一侧架和所述第二侧架均具有空腔结构，所述空腔结构内设置有肋板。

4.根据权利要求1所述的下沉环抱式舱筏，其特征在于，所述下层框架的外侧包裹有阻尼材料。

5.根据权利要求1所述的下沉环抱式舱筏，其特征在于，所述下层框架由具有空心结构的构件制成，所述构件内填充有阻尼材料。

6.根据权利要求5所述的下沉环抱式舱筏，其特征在于，每条所述上轨上均设置有用于安装所述下隔振器的安装孔。

7.根据权利要求5所述的下沉环抱式舱筏，其特征在于，所述上轨的侧部设置有第一限位块，所述下轨的侧部设置有第二限位块，所述第一限位块与所述第二限位块位于同一侧；

其中，当所述第一限位块和所述第二限位块之间的间隔由最小值逐渐增大时，所述上轨和所述下轨在所述安装导轨的长度方向上逐渐由合并状态转变为分离状态，所述分离状态包括部分分离和完全分离。

8.根据权利要求7所述的下沉环抱式舱筏，其特征在于，所述上轨上设置有贯穿所述上轨的第一限位孔，所述下轨上设置有与所述第一限位孔一一对应的第二限位孔。

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