一种支撑水下隔声障板的金属隔振器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种支撑水下隔声障板的金属隔振器，包括上基座、第一圆柱、第一圆柱腔、第二圆柱、第二圆柱腔、第三圆柱、第三圆柱腔、第四圆柱、第四圆柱腔、第五圆柱、下基座，其特征在于，所述上基座和下基座均为圆形，边缘开有通孔，所述第一圆柱、第二圆柱、第三圆柱、第四圆柱和第五圆柱外形相同，均为实心结构，所述第一圆柱腔、第二圆柱腔、第三圆柱腔和第四圆柱腔外形相同，均为中空结构；本发明的材质为不锈钢，按上述顺序同轴焊接在一起，本发明利用圆柱和圆柱腔组成的“质量?弹簧”效应进行隔振，隔振性能可由软件进行精确预估，具有耐水腐蚀，使用方便等特点。
【专利说明】
一种支撑水下隔声障板的金属隔振器
技术领域
[0001]本发明涉及一种金属隔振器，尤其涉及一种支撑水下隔声障板的金属隔振器，属于减振降噪领域。
【背景技术】
[0002]目前，在空气中已经有非常成熟的减振器、隔振器，但是在水下应用这些减振器和隔振器时，减振和隔振的性能有限，这是由以下几个方面的原因造成的:一、空气质量和阻尼系数非常小，减振器和隔振器在使用时几乎不用考虑，而水的质量和阻尼系数相比空气来说要大得多；二、空气中的橡胶减振器和隔振器在应用于水下时，很容易被水介质腐蚀，特别是橡胶需要特殊的胶粘接在金属板上，这些胶经长期浸泡，容易造成橡胶脱落，大大降低减振和隔振的性能;三、空气中的橡胶减振器和隔振器在水中会受到浮力作用，相应的质量效应要弱一些，其减振和隔振性能的下降是肯定的；四、空气中的减振器，特别是含有橡胶等非均匀介质时，由于其密度、速度和阻尼等参数不是常数，难以采用软件计算减振和隔振的性能，而只能籍助于试验测试，这严重迟滞了减振器和隔振器的研制过程。由于水下的隔声障板需要的隔振频率为4kHz-8kHz，因此，这些空气中的减振器和隔振器不适合用于支撑水下的隔声障板。
[0003]中国专利“一种层叠式金属隔振器”(专利号201210317448)，利用金属橡胶作为弹性体，但是该层叠式金属隔振器需要根据动力设备的激励频率和质量等，确定隔振器中弹性体的数量及隔振器数量，并不是一个简易的隔振器。
[0004]中国专利“一种三向等刚度金属隔振器”(专利号201210449640)，在X、Y、Z向具有相同的刚度，适合对电子设备进行等刚度隔振保护，并不适合支撑水下的隔声障板。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了能够解决水下隔声障板的支撑和隔振问题，适合在水下4kHz-8kHz范围内使用而提供一种支撑水下隔声障板的金属隔振器。
[0006]本发明的目的是这样实现的:包括右上至下依次同轴连接的上基座、第一圆柱、第一圆柱腔、第二圆柱、第二圆柱腔、第三圆柱、第三圆柱腔、第四圆柱、第四圆柱腔、第五圆柱和下基座，所述上基座和下基座的截面形状是圆形，所述第一圆柱、第二圆柱、第三圆柱和第四圆柱是外形相同的实心结构，所述第一圆柱腔、第二圆柱腔、第三圆柱腔、第四圆柱腔是外形相同的中空结构。
[0007]本发明还包括这样一些结构特征:
[0008]1.第一圆柱、第二圆柱、第三圆柱、第四圆柱、第五圆柱的直径均不大于2cm;第一圆柱腔和第四圆柱腔的上、下表面厚度均不大于0.lcm，第一圆柱腔和第四圆柱腔的外径不小于15cm，第一圆柱腔和第四圆柱腔的侧面厚度不大于0.5cm;第二圆柱腔和第三圆柱腔的上、下表面厚度均不大于0.lcm，第二圆柱腔和第三圆柱腔的外径不小于15cm，第二圆柱腔和第三圆柱腔的侧面厚度不大于2cm。
[0009]2.所述上基座、第一圆柱、第一圆柱腔、第二圆柱、第二圆柱腔、第三圆柱、第三圆柱腔、第四圆柱、第四圆柱腔、第五圆柱、下基座的材料均为不锈钢。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明的材质全部为不锈钢，易于机械加工，耐水腐蚀，可在水下长期使用;该支撑水下隔声障板的金属隔振器的密度、阻尼、速度等参数为常数，其隔振性能可由软件精确计算;利用圆柱腔的大盘径比衰减轴向的振动，通过设计圆柱和圆柱腔组成“质量-弹簧”的子振动系统的共振频率偏离有效的工作频带，并将多个子振动系统进行级联组成隔振系统，隔离外界的振动对水下隔声障板的影响。
【附图说明】
[0011 ]图1是本发明的整体结构示意图；
[0012]图2是本发明的俯视方向的结构示意图；
[0013]图3是本发明的隔声性能计算结果的示意图。
[0014]其中，I为上基座、2为第一圆柱、3为第一圆柱腔、4第二圆柱、5为第二圆柱腔、6为第三圆柱、7为第三圆柱腔、8为第四圆柱、9为第四圆柱腔、10为第五圆柱、11为下基座、12为通孔。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0016]本发明包括上基座1、第一圆柱2、第一圆柱腔3、第二圆柱4、第二圆柱腔5、第三圆柱6、第三圆柱腔7、第四圆柱8、第四圆柱腔9、第五圆柱10、下基座11;第一圆柱2、第二圆柱
4、第三圆柱6和第四圆柱8外形相同，均为实心结构，第一圆柱腔3、第二圆柱腔5、第三圆柱腔7、第四圆柱腔9外形相同，均为中空结构，上基座I的下表面焊接在第一圆柱2的上表面，第一圆柱2的下表面焊接在第一圆柱腔3的上表面，第一圆柱腔3的下表面焊接在第二圆柱4的上表面，第二圆柱4的下表面焊接在第二圆柱腔5的上表面，第二圆柱腔5的下表面焊接在第三圆柱6的上表面，第三圆柱6的下表面焊接在第三圆柱腔7的上表面，第三圆柱腔7的下表面焊接在第四圆柱8的上表面，第四圆柱8的下表面焊接在第四圆柱腔9的上表面，第四圆柱腔9的下表面焊接在第五圆柱10的上表面，第五圆柱10的下表面焊接在下基座11的上表面;上基座1、第一圆柱2、第一圆柱腔3、第二圆柱4、第二圆柱腔5、第三圆柱6、第三圆柱腔7、第四圆柱8、第四圆柱腔9、第五圆柱10、下基座11均为不锈钢材质，按此顺序，同轴排列。
[0017]—种支撑水下隔声障板的金属隔振器，包括上基座、第一圆柱、第一圆柱腔、第二圆柱、第二圆柱腔、第三圆柱、第三圆柱腔、第四圆柱、第四圆柱腔、第五圆柱、下基座，其特征在于，所述上基座和下基座均为圆形，所述第一圆柱、第二圆柱、第三圆柱和第四圆柱外形相同，均为实心结构，所述第一圆柱腔、第二圆柱腔、第三圆柱腔、第四圆柱腔外形相同，均为中空结构，上基座、第一圆柱、第一圆柱腔、第二圆柱、第二圆柱腔、第三圆柱、第三圆柱腔、第四圆柱、第四圆柱腔、第五圆柱、下基座的材质均为不锈钢、同轴、按此顺序焊接在一起;所述上基座的直径不大于10cm，在边缘处开有四个通孔;所述第一圆柱的直径不大于2cm;所述第一圆柱腔的外直径不小于15cm，上、下表面的厚度不大于0.1cm，侧壁厚度不大于0.5cm;所述第二圆柱的直径不大于2cm;所述第二圆柱腔的外直径不小于15cm，上、下表面的厚度不大于0.lcm，侧壁厚度不大于2cm;所述第三圆柱的直径不大于2cm;所述第三圆柱腔的外直径不小于15cm，上、下表面的厚度不大于0.1 Cm，侧壁厚度不大于2cm;所述第四圆柱的直径不大于2cm;所述第四圆柱腔的外直径不小于15cm，上、下表面的厚度不大于
0.1 cm，侧壁厚度不大于0.5cm;所述第五圆柱的直径不大于2cm;所述下基座的直径不大于1cm,在边缘处开有四个通孔。
[0018]结合图1，给出本发明的一个具有具体参数的实施例:
[0019]上基座的外直径为10cm，厚度为0.2cm，在边缘处开有四个通孔；
[0020]第一圆柱的外直径为2cm，高度0.5cm;
[0021]第一圆柱腔为封闭的圆柱壳结构，中间是空气，圆柱壳外直径为15cm，高度0.5cm，上、下表面的厚度为0.lcm，侧壁厚度为0.5cm;
[0022]第二圆柱的外直径为2cm，高度0.5cm;
[0023]第二圆柱腔为封闭的圆柱壳结构，中间是空气，圆柱壳外直径为15cm，高度0.5cm，上、下表面的厚度为0.lcm，侧壁厚度为2cm;
[0024]第三圆柱的外直径为2cm，高度0.5cm;
[0025]第三圆柱腔为封闭的圆柱壳结构，中间是空气，圆柱壳外直径为15cm，高度0.5cm，上、下表面的厚度为0.lcm，侧壁厚度为2cm;
[0026]第四圆柱的外直径为2cm，高度0.5cm;
[0027]第四圆柱腔为封闭的圆柱壳结构，中间是空气，圆柱壳外直径为15cm，高度0.5cm,上、下表面的厚度为0.lcm，侧壁厚度为0.5cm;
[0028]第五圆柱的外直径为2cm，高度0.5cm;
[0029]下基座的外直径为10cm，厚度为0.2cm，在边缘处开有四个通孔；
[0030]结合图2:建立该支撑水下金属隔声障板的金属隔振器的有限元模型，经边界元计算得到的隔振性能:在4kHz-8kHz频率范围内，隔振效果在15dB以上。
【主权项】
1.一种支撑水下隔声障板的金属隔振器，其特征在于:包括右上至下依次同轴连接的上基座、第一圆柱、第一圆柱腔、第二圆柱、第二圆柱腔、第三圆柱、第三圆柱腔、第四圆柱、第四圆柱腔、第五圆柱和下基座，所述上基座和下基座的截面形状是圆形，所述第一圆柱、第二圆柱、第三圆柱和第四圆柱是外形相同的实心结构，所述第一圆柱腔、第二圆柱腔、第三圆柱腔、第四圆柱腔是外形相同的中空结构。2.根据权利要求1所述的一种支撑水下隔声障板的金属隔振器，其特征在于:第一圆柱、第二圆柱、第三圆柱、第四圆柱、第五圆柱的直径均不大于2cm;第一圆柱腔和第四圆柱腔的上、下表面厚度均不大于0.lcm，第一圆柱腔和第四圆柱腔的外径不小于15cm，第一圆柱腔和第四圆柱腔的侧面厚度不大于0.5cm;第二圆柱腔和第三圆柱腔的上、下表面厚度均不大于0.1cm，第二圆柱腔和第三圆柱腔的外径不小于15cm，第二圆柱腔和第三圆柱腔的侧面厚度不大于2cm。3.根据权利要求1或2所述的一种支撑水下隔声障板的金属隔振器，其特征在于:所述上基座、第一圆柱、第一圆柱腔、第二圆柱、第二圆柱腔、第三圆柱、第三圆柱腔、第四圆柱、第四圆柱腔、第五圆柱、下基座的材料均为不锈钢。
【文档编号】F16F7/116GK105840711SQ201610363781
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】刘永伟, 商德江, 曹培政, 张峻铭
【申请人】哈尔滨工程大学