隔冲装置

1.本发明涉及舰船燃气轮机领域，尤其涉及一种隔冲装置。


背景技术：

2.舰船燃气轮机是现代舰船的重要动力装备，具有尺寸小、重量轻、功率大、机动性好、效率高和工作可靠等许多优点，因此其发展速度很快，装舰数量与日俱增。
3.舰船动力装置的可靠性及抗打击能力一直以来就是舰船生命力和战斗力的重要指标，所以保证舰船燃气轮机在日常使用及作战状态下的运行稳定是燃气轮机装置设计的重点方向。在舰船燃气轮机运行过程中，需要面临各种海况引起的舰船横摇、纵摇等周期载荷，远/近场爆炸带来的冲击载荷等，这些大当量的载荷直接作用于燃气轮机，可能给其运行带来巨大影响，甚至造成停机报废事故，因此在舰船燃气轮机基座与船体之间的常常加有隔冲装置，以减少燃气轮机受外来冲击的影响。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中舰船燃气轮机基座与船体之间的隔冲效果与抗冲击能力不佳的问题，本发明提供了一种隔冲装置。
5.本发明提供了一种隔冲装置，设置于船舱甲板6与船机基座3之间，包括：
6.多个橡胶隔冲垫5，分隔设置于船舱甲板6上，船机基座3设置于多个橡胶隔冲垫5上，船机基座3底部设置有基座底板4；
7.剪切增稠液池，设置于基座底板4与船舱甲板6之间，剪切增稠液池内部填充有剪切增稠液9，多个橡胶隔冲垫5封闭于剪切增稠液池中。
8.根据本公开的实施例，船机基座3上固定安装有船机支架2，船机支架2用于支撑船机1，船机1包括舰船燃气轮机。
9.根据本公开的实施例，多个橡胶隔冲垫5分别沿纵向和横向布置于基座底板4下方。
10.根据本公开的实施例，剪切增稠液池包括位于外侧面的液池围板7和位于上端面的液池盖板8，其中：
11.液池盖板8的中部高度与基座底板4相同，液池盖板8的外部高度高出基座底板4。
12.根据本公开的实施例，液池盖板8上高出基座底板4的外部密封连接于船机基座3。
13.根据本公开的实施例，船机基座3为工字钢结构，包括上翼板、下翼板和腹板，液池盖板8上高出基座底板4的外部密封连接于下翼板和腹板。
14.根据本公开的实施例，液池围板7采用5～12mm厚度的钢板焊接制成，液池盖板8采用至少两块板材拼接制成。
15.根据本公开的实施例，液池围板7螺栓连接于船舱甲板6上，液池围板7的螺栓连接处设置有围板密封件，液池围板7的最外侧设置有围板支撑件。
16.根据本公开的实施例，液池盖板8与船舱甲板6之间还设置有盖板支撑件，液池盖
板8与液池围板7的连接处设置有可压缩密封件。
17.根据本公开的实施例，剪切增稠液9包括粘土、石灰岩、石英粉或铁氧化物颜料。
18.根据本公开的实施例，剪切增稠液9包括血细胞或淀粉颗粒，其中，淀粉颗粒包括小麦淀粉或玉米淀粉颗粒。
19.根据本公开的实施例，剪切增稠液9包括聚氯乙烯、聚苯乙烯丙烯腈、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯丙烯酸乙酯、纳米碳纤维或二氧化硅颗粒。
20.与现有技术相比，本发明提供的隔冲装置，至少具有以下有益效果：
21.(1)剪切增稠液池可以有效提高燃气轮机基座的抗冲击能力，在冲击载荷作用下对燃气轮机起到很好的保护作用，提高燃气轮机工作安全性；
22.(2)在舰船和燃气轮机正常工作时，剪切增稠液池不会影响原隔冲装置的工作性能；
23.(3)剪切增稠液池不仅可以提高燃气轮机基座垂直方向抗冲击能力，也能提高轴向和径向的抗冲击能力；
24.(4)剪切增稠液在受到冲击载荷后可以快速恢复其性能，可以抵抗下一次冲击，提高了舰船燃气轮机在作战状态下的运行稳定性。
附图说明
25.通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
26.图1示意性示出了根据本公开实施例的隔冲装置的总体安装图；
27.图2示意性示出了根据本公开实施例的隔冲装置的横截面结构图；
28.图3示意性示出了根据本公开实施例的隔冲装置的纵截面结构图。
29.【附图标记说明】
30.1-船机；2-船机支架；3-船机基座；4-基座底板；5-橡胶隔冲垫；6-船舱甲板；7-液池围板；8-液池盖板；9-剪切增稠液。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.目前，为保证舰船燃气轮机的安全运行，舰船燃气轮机通过支架固定到燃气轮机基座上，在燃气轮机基座与舰船的甲板之间，通常采用阻尼装置来隔绝冲击和振动。常用的阻尼装置材料为橡胶。
35.但是，这种橡胶阻尼装置隔离较大的垂向载荷，但横向和轴向隔离载荷不高。这种橡胶阻尼装置可以隔绝一定量级的冲击载荷，但抵抗高量级冲击载荷的能力有限。另外，橡胶阻尼装置在冲击载荷作用下失效后难以恢复。
36.有鉴于此，为了均衡舰船燃气轮机的减震效果与抗冲击能力，本发明提供了一种隔冲装置，利用剪切增稠液池将燃气轮机的基座和阻尼部分进行包裹，利用剪切增稠液的缓冲作用来提高燃气轮机基座抗冲击能力。由于剪切增稠液体对小剪切速度不敏感，增加剪切增稠液体的包裹对原来的振动特性影响较小，剪切增稠液池只在大冲击载荷下起作用。
37.图1示意性示出了根据本公开实施例的隔冲装置的总体安装图。图2示意性示出了根据本公开实施例的隔冲装置的横截面结构图。图3示意性示出了根据本公开实施例的隔冲装置的纵截面结构图。
38.结合图1-图3所示，本公开实施例中，该隔冲装置设置于船舱甲板6与船机基座3之间，包括多个橡胶隔冲垫5和剪切增稠液池。其中，多个橡胶隔冲垫5分隔设置于船舱甲板6上，船机基座3设置于多个橡胶隔冲垫5上，船机基座3底部设置有基座底板4；剪切增稠液池设置于基座底板4与船舱甲板6之间，剪切增稠液池内部填充有剪切增稠液9，多个橡胶隔冲垫5封闭于剪切增稠液池中。
39.由于剪切增稠液池将橡胶隔冲垫5封闭，正常工作状态下橡胶隔冲垫5仍旧支撑于船舱甲板6与船机基座3之间，因此，在正常工作状态下，池中的剪切增稠液不会影响原本隔冲装置的工作性能。而在冲击载荷下，剪切增稠液可以快速恢复其性能，可以抵抗下一次冲击，提高了舰船燃气轮机在作战状态下的运行稳定性。
40.本公开实施例中，船机基座3上固定安装有船机支架2，船机支架2用于支撑船机1，船机1包括舰船燃气轮机。由此，本公开的隔冲装置可以在舰船燃气轮机的基座与舰船甲板之间，提高舰船燃气轮机抵抗较大的冲击载荷的能力，减少舰船燃气轮机受外来冲击的影响。
41.继续参阅图2-图3，本公开实施例中，多个橡胶隔冲垫5分别沿纵向和横向布置于基座底板4下方。
42.本公开实施例中，剪切增稠液池包括位于外侧面的液池围板7和位于上端面的液池盖板8。其中，液池盖板8的中部高度与基座底板4相同，液池盖板8的外部高度高出基座底板4。
43.本公开实施例中，液池盖板8上高出基座底板4的外部密封连接于船机基座3。
44.进一步地，船机基座3可以为工字钢结构，包括上翼板、下翼板和腹板，液池盖板8上高出基座底板4的外部密封连接于下翼板和腹板。
45.本公开实施例中，液池围板7采用5～12mm厚度的钢板焊接制成，液池盖板8采用至少两块板材拼接制成。可选地，液池围板7的厚度为10mm。
46.本公开实施例中，液池围板7螺栓连接于船舱甲板6上，液池围板7的螺栓连接处设置有围板密封件，液池围板7的最外侧设置有围板支撑件。围板密封件起到防泄漏作用，避
免剪切增稠液从液池围板7底部泄漏。围板支撑件用于支撑加固液池围板7于船舱甲板6上。
47.为避免液池盖板8正常工作时不塌陷，液池盖板8与船舱甲板6之间还设置有盖板支撑件。
48.本公开实施例中，液池盖板8与液池围板7的连接处设置有可压缩密封件。该可压缩密封件可以是橡胶密封圈，以避免剪切增稠液从液池盖板8与液池围板7之间泄漏。
49.剪切增稠液是一种将纳米或者微米尺度的颗粒分散到极性介质中，形成的浓缩颗粒悬浮液，是一种非牛顿流体。剪切增稠液的分散相颗粒可以是天然矿物质、可变性颗粒、人工合成颗粒。
50.在一些实施例中，剪切增稠液9包括粘土、石灰岩、石英粉或铁氧化物颜料。
51.在一些实施例中，剪切增稠液9还包括血细胞或淀粉颗粒，其中，淀粉颗粒包括小麦淀粉或玉米淀粉颗粒。
52.在一些实施例中，剪切增稠液9还包括聚氯乙烯(pvc)、聚苯乙烯丙烯腈(ps-a)n、聚苯乙烯(pst)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚苯乙烯丙烯酸乙酯(pst-ea)、纳米碳纤维或二氧化硅颗粒。
53.通过本公开的实施例，该隔冲装置设置于船舱甲板与船机基座之间，在已有的燃气轮机基座上，增加一个池子将整个隔冲系统包裹进去，池子中填充剪切增稠液。利用剪切增稠液的强抗冲击性能，可以大大提高燃气轮机基座的抗冲击能力，提高舰船燃气轮机工作的安全性。
54.此外，根据已有研究表明，剪切增稠液在受到剪切速度较低时液体粘度会降低，因此在舰船和燃气轮机正常工作时，剪切增稠液池不影响原隔冲装置的效果。
55.综上所述，本公开实施例提供了一种设置于船舱甲板与船机基座之间的隔冲装置，利用剪切增稠液池将舰船燃气轮机的基座和橡胶隔冲垫进行包裹，利用剪切增稠液的缓冲作用来提高燃机基座抗冲击能力。由于剪切增稠液体对小剪切速度不敏感，增加剪切增稠液体的包裹对原来的振动特性影响较小，剪切增稠液池只在大冲击载荷下起作用。
56.应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于的特定顺序或层次。
57.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
58.贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。可能导致本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。并且图中各部件的形状、尺寸、位置关系不反映真实大小、比例和实际位置关系。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
59.类似地，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分到单个实施例、图或者对其描述中。参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描
述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。
60.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
61.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、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，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种隔冲装置，设置于船舱甲板(6)与船机基座(3)之间，其特征在于，包括：多个橡胶隔冲垫(5)，分隔设置于所述船舱甲板(6)上，所述船机基座(3)设置于所述多个橡胶隔冲垫(5)上，所述船机基座(3)底部设置有基座底板(4)；剪切增稠液池，设置于所述基座底板(4)与船舱甲板(6)之间，所述剪切增稠液池内部填充有剪切增稠液(9)，所述多个橡胶隔冲垫(5)封闭于所述剪切增稠液池中。2.根据权利要求1所述的隔冲装置，其特征在于，所述船机基座(3)上固定安装有船机支架(2)，所述船机支架(2)用于支撑船机(1)，所述船机(1)包括舰船燃气轮机。3.根据权利要求1所述的隔冲装置，其特征在于，所述多个橡胶隔冲垫(5)分别沿纵向和横向布置于所述基座底板(4)下方。4.根据权利要求1所述的隔冲装置，其特征在于，所述剪切增稠液池包括位于外侧面的液池围板(7)和位于上端面的液池盖板(8)，其中：所述液池盖板(8)的中部高度与所述基座底板(4)相同，所述液池盖板(8)的外部高度高出所述基座底板(4)。5.根据权利要求4所述的隔冲装置，其特征在于，所述液池盖板(8)上高出基座底板(4)的外部密封连接于船机基座(3)。6.根据权利要求5所述的隔冲装置，其特征在于，所述船机基座(3)为工字钢结构，包括上翼板、下翼板和腹板，所述液池盖板(8)上高出基座底板(4)的外部密封连接于所述下翼板和腹板。7.根据权利要求4所述的隔冲装置，其特征在于，所述液池围板(7)采用5～12mm厚度的钢板焊接制成，所述液池盖板(8)采用至少两块板材拼接制成。8.根据权利要求4所述的隔冲装置，其特征在于，所述液池围板(7)螺栓连接于船舱甲板(6)上，所述液池围板(7)的螺栓连接处设置有围板密封件，所述液池围板(7)的最外侧设置有围板支撑件。9.根据权利要求4所述的隔冲装置，其特征在于，所述液池盖板(8)与船舱甲板(6)之间还设置有盖板支撑件，所述液池盖板(8)与液池围板(7)的连接处设置有可压缩密封件。10.根据权利要求1所述的隔冲装置，其特征在于，所述剪切增稠液(9)包括粘土、石灰岩、石英粉或铁氧化物颜料。11.根据权利要求1所述的隔冲装置，其特征在于，所述剪切增稠液(9)包括血细胞或淀粉颗粒，其中，所述淀粉颗粒包括小麦淀粉或玉米淀粉颗粒。12.根据权利要求1所述的隔冲装置，其特征在于，所述剪切增稠液(9)包括聚氯乙烯、聚苯乙烯丙烯腈、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯丙烯酸乙酯、纳米碳纤维或二氧化硅颗粒。

技术总结
本发明提供一种隔冲装置，涉及舰船燃气轮机领域。该装置设置于船舱甲板(6)与船机基座(3)之间，包括：多个橡胶隔冲垫(5)，分隔设置于船舱甲板(6)上，船机基座(3)设置于多个橡胶隔冲垫(5)上，船机基座(3)底部设置有基座底板(4)；剪切增稠液池，设置于基座底板(4)与船舱甲板(6)之间，剪切增稠液池内部填充有剪切增稠液(9)，多个橡胶隔冲垫(5)封闭于剪切增稠液池中。本公开实施例利用剪切增稠液池将舰船燃气轮机的基座和橡胶隔冲垫进行包裹，利用剪切增稠液的缓冲作用来提高燃机基座抗冲击能力。增稠液的缓冲作用来提高燃机基座抗冲击能力。增稠液的缓冲作用来提高燃机基座抗冲击能力。


技术研发人员：肖波 丁林超 李金俊 常春辉 赵明皇
受保护的技术使用者：中国科学院工程热物理研究所
技术研发日：2021.09.13
技术公布日：2023/3/16