具有隔振降噪的舰艇舷侧声纳阵安装平台.pdf

本发明涉及一种具有隔振降噪的舰艇舷侧声纳阵安装平台。它包括在底板的同一圆周上等分安装3个以上导向直柱，每个导向直柱上面的小圆柱从下至上依次装有橡胶垫片，装在定位套内的直线轴承，弹簧和螺钉，隔振平台的一端装在定位套内，超磁致伸缩驱动器的底座装在底板上，超磁致伸缩驱动器的输出杆与隔振平台的另一端固定，输出杆上装有拾振传感器。本发明采用在直柱上安装弹簧和橡胶垫消除中、高频振动，超磁致伸缩驱动器消除中、低频振动，由于采用主、被动相结合的方法，从而使具有隔振降噪的舰艇舷侧声纳阵安装平台隔振频率范围增大，提高声纳的探测距离。

1、  一种具有隔振降噪的舰艇舷侧声纳阵安装平台，其特征在于：它包括在底板(12)的同一圆周上等分安装3个以上导向直柱(11)，每个导向直柱(11)上面的小圆柱从下至上依次装有垫橡垫片(10)，装在定位套(9)内的直线轴承(8)，弹簧(6)和螺钉(5)，隔振平台(4)的一端装在定位套(9)内，超磁致伸缩驱动器(1)的底座装在底板(12)上，超磁致伸缩驱动器(1)的输出杆与隔振平台(4)的另一端固定，输出杆上装有拾振传感器(3)。

2、  根据权利要求1所述的一种具有隔振降噪的舰艇舷侧声纳阵安装平台，其特征在于：所述的超磁致伸缩驱动器(1)包括在底座(1.1)中央凸台上装有超磁致伸缩棒(1.11)，超磁伸缩致棒(1.11)外依次装有套筒(1.12)和绕有激励线圈(1.4)、偏置线圈(1.3)的线圈骨架(1.5)，线圈骨架(1.5)外装有外套(1.14)，外套(1.14)的底端装在底座(1.1)的大凸台圆柱面上，超磁伸缩致棒(1.11)顶有输出杆(1.6)，输出杆(1.6)的台肩上面依次装有预压弹簧(1.9)、与外套前端盖(1.7)螺纹连接的预压螺母(1.8)，拧紧预压螺母(1.8)能将预压弹簧(1.9)压在输出杆(1.6)的台肩上，外套(1.14)和线圈骨架(1.5)的上、下端分别开有恒温水出口(1.10)和恒温水进口(1.2)，经线圈骨架(1.5)和套筒(1.12)之间的空腔相互连通。

3、  根据权利要求1所述的一种具有隔振降噪的舰艇舷侧声纳阵安装平台，其特征在于：所述的导向直柱(11)为3～6根。

具有隔振降噪的舰艇舷侧声纳阵安装平台
技术领域
本发明涉及磁致伸缩器件，尤其涉及是一种将主、被动隔振技术相结合，能有效隔除振动的具有隔振降噪的舰艇舷侧声纳阵安装平台。
背景技术
声纳设备具有对水中目标检测、定位、识别和跟踪/运动分析等功能，是现代舰船探测水中目标的重要手段，在军事和民用等许多领域有着广泛的应用。随着科学技术的发展和识别与反识别的对抗中，促使着声纳性能的不断提高和完善。例如，由于隐身(覆盖消声瓦)潜艇的出现，使得已发展较成熟的中、高频主动声纳探测性能下降，低频主动声纳(Low frequency active sonar，LFAS)应运而生。这是因为低频声纳(包含主动与被动)具有如下优点：低频范围内目标舰艇的辐射噪声较大，而且海水对低频声波的吸收较小，这有利于增加探测距离。因此对低频声纳的研究成为当前声纳研究中的一个重要方向。
众所周知，声纳的探测距离、目标识别的精度等与噪声信号大小是密切相关的，随着噪声信号的增强，探测距离、目标识别精度将下降，对于低频声纳，噪声的影响尤显重要。这是因为低频声纳的工作频率一般为几十赫兹至几千赫兹，而舰船航行时产生的辐射噪声，如机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声等，以及海洋背景噪声与声纳工作频率基本一致，这就为分析从被测目标反射来的信号及其辐射噪声带来了较大的困难，常规的十分有用的滤波方法将失去存在的理由。
降低噪声是提高声纳信噪比的另一条重要途径，各国学者对此进行了大量研究。降噪主要集中在对舰船产生噪声的治理上。例如通过改进螺旋桨技术，采用新型阻尼材料，浮筏技术等等，常能取得十至几十分贝的降噪效果。但是鲜见有文献报道对换能器基阵安装平台的减隔振降噪技术研究。仅有的也采用被动隔振的方法。根据振动隔振理论，被动隔振具有结构简单，工作可靠，不需消耗附加能源等优点，在一般工业技术的应用中能获得满意的结果。但它适合于隔除中高频振动信号，对于隔离较低频振动，效果不理想，否则就要采用十分庞大的隔振基础来降低一阶固有频率，尽管被动隔振基础对于高于一阶固有频率的振动信号具有衰减作用，但对于低于一阶固有频率的振动信号则有时会具有放大作用(事实上，舰船在航行时，能激发出频谱非常丰富的振动信号，最低频率往往在几赫兹以下)。另外，被动隔振基础具有对外界振动信号的隔除作用，但无法对平台内部自己产生的振动进行抑制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种将主、被动隔振技术相结合，安装在舷侧的、能抑制振动的具有隔振降噪的舰艇舷侧声纳阵安装平台。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
它包括在底板的同一圆周上等分安装3个以上导向直柱，每个导向直柱上面的小圆柱从下至上依次装有垫橡垫片，装在定位套内的直线轴承，弹簧和螺钉，隔振平台的一端装在定位套内，超磁致伸缩驱动器的底座装在底板上，超磁致伸缩驱动器的输出杆与隔振平台的另一端固定，输出杆上装有拾振传感器。
所述的超磁致伸缩驱动器包括在底座中央凸台上装有超磁致伸缩棒，超磁伸缩致棒外依次装有套筒和绕有激励线圈、偏置线圈的线圈骨架，线圈骨架外装有外套，外套的底端装在底座的大凸台圆柱面上，超磁伸缩致棒顶有输出杆，输出杆的台肩上面依次装有预压弹簧、与外套前端盖螺纹连接的预压螺母，拧紧预压螺母能将预压弹簧压在输出杆的台肩上，外套和线圈骨架的上、下端分别开有恒温水出口和恒温水进口，经线圈骨架和套筒之间的空腔相互连通。
所述的导向直柱为3～6根。
本发明具有的有益的效果是：采用在直柱上安装弹簧和橡胶垫消除中、高频振动，超磁致伸缩驱动器消除中、低频振动，由于采用主、被动相结合的方法，从而使具有隔振降噪的舰艇舷侧声纳阵安装平台隔振频率范围增大，提高声纳的探测距离。
附图说明
图1是本发明的结构正视图；
图2是本发明的结构俯视图；
图3是本发明所实用的超磁致伸缩驱动器结构示意图；
图4是本发明控制示意图。
图中：1、超磁致伸缩驱动器，2、紧定螺钉，3、拾振传感器，4、隔振平台，5、拧紧螺钉，6、弹簧，7、弹簧挡环，8、直线轴承，9、定位套，10、橡胶垫片，11、导向直柱，12、底板，13、橡胶垫；1.1、底座，1.2、恒温水进口，1.3、偏置线圈，1.4.、励磁线圈，1.5、线圈骨架，1.6.、输出杆，1.7、前端盖，1.8、预压螺母，1.9、预压弹簧，1.10、恒温水出口，1.11、超磁伸缩致棒，1.12、套筒，1.13、管口，1.14、外套。
具体实施方式
如图1、图2所示，它包括在底板12地同一圆周上等分安装3个以上导向直柱11，每个导向直柱11上面的小圆柱从下至上依次装有垫橡垫片10，装在定位套9内的直线轴承8，装在挡环7内的弹簧6和螺钉5，隔振平台4的一端装在定位套9内，超磁致伸缩驱动器1的底座装在底板12(导向直柱和超磁致伸缩驱动器彼此交叉安装)上，超磁致伸缩驱动器1的输出杆与隔振平台4的另一端固定，输出杆上装有拾振传感器3。
如图3所示，所述的超磁致伸缩驱动器1包括在底座1.1中央凸台上装有超磁致伸缩棒1. 11，超磁伸缩致棒1.11外依次装有套筒1.12和绕有激励线圈1.4、偏置线圈1.3的线圈骨架1.5，线圈骨架1.5外装有外套1.14，外套1.14的底端装在底座1.1的大凸台圆柱面上，超磁伸缩致棒1.11顶有输出杆1.6，输出杆1.6的台肩上面依次装有预压弹簧1.9、与外套前端盖1.7螺纹连接的预压螺母1.8，拧紧预压螺母1.8能将预压弹簧1.9压在输出杆1.6的台肩上，外套1.14和线圈骨架1.5的上、下端分别开有恒温水出口1.10和恒温水进口1.2，经线圈骨架1.5和套筒1.12之间的空腔相互连通，1.13管口为引线出口。恒温水经恒温水进口1.2，流经骨架和套管之间的空腔，由恒温水出口1.10流出。用恒温水(25℃～35℃)流过驱动器内部，使其内部温度保持不变，从而限制超磁致棒1.11和输出杆1.6受热伸长。
如图4所示，其原理如下：隔振平台受到振源的激励产生振动，拾振传感器(市售)与二次仪表组成测量电路感受振动并将振动转换成电信号，通过A/D转换器把电信号由模拟量转换成数字量输入给工业计算机，数字量在工业计算机内通过某种控制算法输出控制信号，经过D/A转换器把控制信号由数字量转换成模拟量，因为这时的信号比较微弱不足以去驱动超磁致伸缩驱动器，所以还必须经过一个功放电路。经过放大的控制信号输入超磁致伸缩驱动器内使驱动器产生动作，抵消了隔振平台的振动，从而达到主动隔离中、低频振动的目的。通过弹簧6和橡胶垫10隔离中、高频振动。
所述的导向直柱11为3～6根。
具有隔振降噪的舰艇舷侧声纳阵安装平台与舰船壳体安装时，在底板与舰船壳体接触处加装橡胶垫13。