阻尼發(fā)動機(jī)支架的制作方法
【專利摘要】一種發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)(10)可包括支架結(jié)構(gòu)(12)，該支架結(jié)構(gòu)(12)可具有帶有外安裝部(20)的頂端部(18)，以及配重部(19)。每個外安裝部(20)可具有上表面(24)和下表面(26)。配重的質(zhì)量可以由支架結(jié)構(gòu)(12)的質(zhì)量和發(fā)電機(jī)(60)的質(zhì)量形成。配重可以具有的質(zhì)量是內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元(40)的至少80％的質(zhì)量。發(fā)動機(jī)支架(10)還可包括多個上彈性安裝件(14)和多個下彈性安裝件(16)。上彈性安裝件可以布置在外安裝部(20)的上表面(24)，并且可以支承內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元(40)。下彈性安裝件(16)可布置在外安裝部(20)的下表面(26)，并且可以支承支架結(jié)構(gòu)(12)。
【專利說明】阻尼發(fā)動機(jī)支架

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開大體涉及一種發(fā)動機(jī)支架，更具體地說，涉及一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元的雙彈性安裝件。

【背景技術(shù)】
[0002]在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)、特別是在海洋應(yīng)用和動力裝置中使用的大型內(nèi)燃發(fā)動機(jī)運(yùn)行期間，會產(chǎn)生強(qiáng)烈的機(jī)械振動和很大的噪音。因為可以通過將內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元安裝在大質(zhì)量的底座上相對容易地阻尼機(jī)械振動，所以對噪聲進(jìn)行阻尼更具挑戰(zhàn)性。
[0003]噪聲可由大型內(nèi)燃發(fā)動機(jī)和支承大型內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的底座發(fā)出。詳細(xì)地說，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)可將結(jié)構(gòu)傳遞的噪聲傳輸?shù)降鬃?，并且?nèi)燃發(fā)動機(jī)以及底座可以發(fā)出空氣傳遞的噪聲。另外，在船舶中的底座支承大型內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的情況下，船舶底座可以將空氣傳遞的噪聲發(fā)向海洋。
[0004]空氣傳遞的噪聲可能會導(dǎo)致對環(huán)境的噪聲污染。因此，動力裝置的技術(shù)人員、或在船舶上的旅客和船員可能會受到干擾。此外，海洋生物可能受到水中的空氣傳遞的噪聲的干擾。
[0005]在另一個方面，空氣傳遞噪聲可能會導(dǎo)致敏感測量設(shè)備的測量受到干擾。例如，可能會影響發(fā)現(xiàn)海洋生物、或?qū)ふ覞O場和油田的研究和探索測量。
[0006]因此，發(fā)動機(jī)、船舶和動力裝置制造商的一個目的是阻尼由大型內(nèi)燃發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的低頻機(jī)械振動和結(jié)構(gòu)傳遞噪聲。人們已經(jīng)開發(fā)出發(fā)動機(jī)安裝的各種方法。
[0007]一種公知的方法可以是雙彈性安裝，這可以特別有效地阻尼結(jié)構(gòu)傳遞噪聲。這些雙彈性安裝件可以包括將內(nèi)燃發(fā)動機(jī)支承在對抗物上的上彈性安裝件和將對抗物支承在底座上的下彈性安裝件。
[0008]例如，EP1847456A2涉及一種設(shè)備平臺，該設(shè)備平臺用于支承船舶內(nèi)的振動產(chǎn)生設(shè)備，例如泵，發(fā)電機(jī)等。該設(shè)備平臺可具有用于容納該振動產(chǎn)生設(shè)備的上表面，并且可以借助第一彈性元件由基架進(jìn)行固定，該第一彈性元件可以安裝在設(shè)備平臺和基架之間。第二彈性元件可以安裝在船舶內(nèi)的基架和安裝表面之間。但是，基架可以僅是一個環(huán)，并且不提供配重部。因此，未提供造成大型內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元所需要的阻尼行為所需求的質(zhì)量。
[0009]例如，DE3930514A1公開了一種船舶發(fā)動機(jī)安裝件，船舶發(fā)動機(jī)可借助該安裝件通過上彈性元件支承在載體上。該載體可以通過布置在船舶底部附近的下彈性元件支承在船舶底座上。與本公開相比，上彈性元件和下彈性元件之間的距離可以相對較大(至少為lm至1.20m)。因此，下彈性元件可以定位成大大遠(yuǎn)離船舶發(fā)動機(jī)和載體的組合重心。這可能會產(chǎn)生較長的杠桿臂，較長的杠桿臂可能會導(dǎo)致內(nèi)燃發(fā)動機(jī)進(jìn)行大動態(tài)運(yùn)動。
[0010]本公開至少部分地針對涉及改進(jìn)或改善現(xiàn)有系統(tǒng)的一個或多個方面。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]根據(jù)本公開的一個方面，用于支承內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元的發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)可以包括可具有配重部和頂端部的支架結(jié)構(gòu)。頂端部可設(shè)有外安裝部，每個外安裝部具有上表面和下表面。發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)還可以包括:可布置在外安裝部的上表面上用于支承內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元的多個上彈性安裝件，以及可布置在外安裝部的下表面用于支承支架結(jié)構(gòu)的多個下彈性安裝件。
[0012]根據(jù)本公開的另一方面，一種發(fā)動機(jī)裝置可以包括發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)、底座和內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元。內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元可以通過發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)彈性地支承在底座上，并且例如，與底座的突起部相互作用。發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)可以包括可具有配重部以及帶有外安裝部的頂端部的支架結(jié)構(gòu)，其中每個外安裝部具有上表面和下表面。發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)還可以包括:可布置在外安裝部的上表面上用于支承內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元的多個上彈性安裝件，以及可布置在外安裝部的下表面上用于將支架結(jié)構(gòu)支承在底座上的多個下彈性安裝件。
[0013]在根據(jù)本公開的一些示例性實施方案中，外安裝部可以成形為板狀和/或可以具有在20mm至100mm的范圍內(nèi)(例如30mm、40mm、55mm或65mm)的厚度。例如，該外安裝部可相對于發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)的縱向軸線彼此相對。
[0014]在根據(jù)本公開的一些示例性實施方案中，頂端部可在支架結(jié)構(gòu)的上部25%內(nèi)大致向上延伸。
[0015]在根據(jù)本公開的一些示例性實施方案中，支架結(jié)構(gòu)可具有一個高度，并且頂端部可在支架結(jié)構(gòu)的高度的上部25%內(nèi)垂直延伸。
[0016]本公開的其它特征和方面將通過下面的描述和附圖變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1示出在正視圖中的發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)上支承的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元的示意圖；和
[0018]圖2示出在側(cè)視圖中的發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)上支承的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元的示意圖。

【具體實施方式】
[0019]下面是本公開的示例性實施方案的詳細(xì)描述。其中所描述的和附圖中所示的示例性實施方案意在教導(dǎo)本公開的原理，從而使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠在許多不同的環(huán)境和許多不同的應(yīng)用中實現(xiàn)和使用本公開。因此，該示例性實施方案并不意在，并且不應(yīng)該被認(rèn)為是對專利保護(hù)范圍的限定性說明。相反，專利保護(hù)的范圍由所附的權(quán)利要求來限定。
[0020]本公開可部分基于以下認(rèn)識:由雙彈性安裝件支承的振動的大型內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的操作可能導(dǎo)致支承的發(fā)動機(jī)和對抗物(例如，配重)的大動態(tài)運(yùn)動。這些大的動態(tài)運(yùn)動可以由具有低彈簧常數(shù)的軟彈性安裝件引起，低彈簧常數(shù)的軟彈性安裝件通常用在雙彈性安裝系統(tǒng)中。
[0021]這些大的動態(tài)運(yùn)動可能會增加材料的應(yīng)力，這可能會導(dǎo)致彈性安裝件和相應(yīng)接合構(gòu)件的材料磨損增加。此外，增加的材料應(yīng)力和磨損會影響例如在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元和發(fā)電機(jī)之間的彈性聯(lián)軸器，以及連接至振動的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元的供給管和排放管的彈性聯(lián)軸器。這對所有受影響的部件而言可能導(dǎo)致壽命縮短和/或可能需要縮短維修時間間隔。由此，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的雙彈性安裝系統(tǒng)可能不僅在安裝時而且在使用期限中具有非常高的成本。
[0022]因此，建議以這樣的方式支承內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元，即使得可以通過雙彈性安裝件阻尼機(jī)械振動和結(jié)構(gòu)傳遞的噪聲，該雙彈性安裝件可以保持被支承的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元和對抗物(配重)具有小的動態(tài)運(yùn)動。
[0023]下面，參照圖1和圖2對包括支架結(jié)構(gòu)以及上彈性安裝件和下彈性安裝件的發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)的一個示例性實施方案進(jìn)行說明。
[0024]內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40可通過發(fā)動機(jī)支架10支承在底座50上。內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40可以包括具有一個或多個氣缸的燃燒單元。該燃燒單元可以是，例如，柴油、重油、原油，和/或氣體驅(qū)動的燃燒單元。氣缸可布置成，例如，直列、V型、W型，或任何其它已知的構(gòu)造。通常，被支承的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元可以是用于海洋船舶、動力裝置，或用于海上應(yīng)用如鉆井平臺的大型的柴油、重油、原油，或雙燃料內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。
[0025]發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)10可包括支架結(jié)構(gòu)12、多個上彈性安裝件14，以及多個下彈性安裝件16。
[0026]支架結(jié)構(gòu)12可以具有頂端部18和配重部19。頂端部18可以包括板狀的相對的外安裝部20。板狀的相對的外安裝部20可例如，在安裝狀態(tài)下處于水平的方向上向外突出。頂端部和/或配重部還可包括凹槽22。凹槽22可以是一個凹部，并且可以布置在板狀的相對的外安裝部20之間。例如，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的油盤42可突出到凹槽22內(nèi)。
[0027]每一個板狀的相對的外安裝部20可具有上表面24和下表面26。上彈性安裝件14可布置在板狀的相對的外安裝部20的上表面24上。下彈性安裝件16可布置在板狀的相對的外安裝部20的下表面26上。
[0028]由于本公開的性質(zhì)，相當(dāng)重要的是板狀的相對的外安裝部20向頂端部18外突出。頂端部18可以布置在配重部19上方。例如，在一些實施方案中，頂端部18垂直地延伸不超過支架結(jié)構(gòu)12的高度的上部25%。
[0029]在一些實施方案中，至少一個下彈性安裝件16可布置成比上彈性安裝件14中的一個更靠近板狀的相對的外安裝部20的外邊緣28，或與彈性安裝件14中的一個一樣靠近外邊緣28。
[0030]在一些實施方案中，板狀的相對的外安裝部20可以進(jìn)一步包括多個接合構(gòu)件30。這些接合構(gòu)件30可以接合相應(yīng)的下彈性安裝件16。
[0031]在幾個實施方案中，多個加強(qiáng)肋片32可以沿配重部19和頂端部18延伸，以用于加強(qiáng)支架結(jié)構(gòu)12的剛性。例如，加強(qiáng)肋片32可以垂直地或水平地沿支架結(jié)構(gòu)12延伸。
[0032]在一些實施方案中，支架結(jié)構(gòu)12還可以配置作為布置在配重部19中用于向內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40提供潤滑劑(例如油)的油箱。
[0033]在一些實施方案中，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40還可以包括多個接合構(gòu)件44。這些接合構(gòu)件42可布置在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的相對面，并可接合相應(yīng)的上彈性安裝件14。
[0034]支架結(jié)構(gòu)12可懸置在相對的下彈性安裝件16之間。相對的下彈性安裝件16可以指的是布置在前述的板狀的相對的外安裝部20的下表面26上的下彈性安裝件16。
[0035]支架結(jié)構(gòu)12可以是鋼結(jié)構(gòu)。
[0036]在一些實施方案中，下彈性安裝件16可布置在底座50上。例如，下彈性安裝件可以布置在底座50的突起部52上，使得支架結(jié)構(gòu)12可以在底座50的中央凹槽54中懸置在相對的下彈性安裝件16之間。底座50可以是，例如，船舶或動力裝置的底座。
[0037]上彈性安裝件14和下彈性安裝件16可以包括例如一個橡膠元件作為減振元件15A、15B。因為這些橡膠元件15A、15B可以組合成縱向、橫向和垂直擋塊以限制發(fā)動機(jī)的運(yùn)動，因此它們可以提供動態(tài)發(fā)動機(jī)力和結(jié)構(gòu)傳遞噪聲的主動隔離。例如，上彈性安裝件14和下彈性安裝件16的橡膠元件15A、15B可具有圓錐形狀。
[0038]上彈性安裝件14和下彈性安裝件16可進(jìn)一步包括動態(tài)平衡的高撓性聯(lián)軸器，以便與相應(yīng)的接合構(gòu)件接合，該接合構(gòu)件是例如內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的接合構(gòu)件44和板狀的相對的外安裝部的接合構(gòu)件30。
[0039]除了阻尼并隔離機(jī)械振動和結(jié)構(gòu)傳遞噪聲外，上彈性安裝件14和下彈性安裝件16可以橡膠元件的壓縮和剪切組合來承載垂直負(fù)載。也就是說，上彈性安裝件14可承載內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40，而下彈性安裝件16可承載支架結(jié)構(gòu)12和在其上支承的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40。
[0040]在一些實施方案中，發(fā)電機(jī)60還可以在板狀的外安裝部20的上表面24上布置在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的旁邊。例如，發(fā)電機(jī)60可以通過安裝單元62固定地安裝在上表面24上。發(fā)電機(jī)60可通過撓性聯(lián)軸器64驅(qū)動地耦合到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40。
[0041]工業(yè)適用性
[0042]在下文中，將參照圖1和圖2描述發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)10的上述示例性實施方案的基本操作。
[0043]在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的正常操作中，燃料可以在氣缸的燃燒室中燃燒，這會導(dǎo)致活塞和相關(guān)的活塞桿的運(yùn)動。一系列的活塞和活塞桿可使內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的曲軸旋轉(zhuǎn)。這些示例性的可移動部件和其他部件的運(yùn)動，以及燃燒本身會產(chǎn)生內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40內(nèi)的振動。這些振動可以轉(zhuǎn)變成機(jī)械振動和結(jié)構(gòu)傳遞噪聲。
[0044]機(jī)械振動和結(jié)構(gòu)傳遞噪聲可被支承內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的上彈性安裝件14阻尼，并進(jìn)一步傳輸?shù)街Ъ芙Y(jié)構(gòu)12上。
[0045]由于配重的質(zhì)量慣性，機(jī)械振動和結(jié)構(gòu)傳遞噪聲可被進(jìn)一步阻尼。配重可由其中包含油的支架結(jié)構(gòu)12的質(zhì)量形成，使得所需要的雙彈性安裝系統(tǒng)表征為:配重的質(zhì)量、內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的質(zhì)量、內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40和外安裝部20之間的上彈性安裝件14的彈簧常數(shù)，以及外安裝部20和底座50之間的下彈性安裝件16的彈簧常數(shù)。
[0046]配重的質(zhì)量越大，越能通過質(zhì)量慣性得到更有效的阻尼。在一些實施方案中，配重還可以包括發(fā)電機(jī)60的質(zhì)量，該發(fā)電機(jī)60固定地安裝在板狀的相對的外安裝部20的上表面24上。配重的質(zhì)量可以至少是通過上彈性安裝件14在其上支承的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的質(zhì)量的80%。例如，該配重的質(zhì)量可以是內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的質(zhì)量的90%、100%或110%。
[0047]通常，術(shù)語“內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的質(zhì)量”可以指處于操作狀態(tài)下的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的質(zhì)量，并且可以包括，例如，在油盤42中的潤滑劑(例如油)、燃料、成套設(shè)備(如泵或充電器)，以及內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40本身的質(zhì)量。
[0048]為了使得能夠通過配重的質(zhì)量慣性進(jìn)行阻尼，支架結(jié)構(gòu)12可以懸置在下彈性安裝件16之間，如前概述。
[0049]通常，較高質(zhì)量的振蕩器可導(dǎo)致振蕩系統(tǒng)具有較低的固有頻率。較高質(zhì)量的配重可導(dǎo)致振蕩系統(tǒng)具有較低的固有頻率。還可將其他成套設(shè)備(如泵)固定地安裝在支架結(jié)構(gòu)12上以增加配重的質(zhì)量。
[0050]被阻尼的機(jī)械振動和結(jié)構(gòu)傳遞噪聲可進(jìn)一步由板狀的相對的外安裝部20傳輸至下彈性安裝件16。下彈性安裝件16可以在機(jī)械振動和結(jié)構(gòu)傳遞噪聲傳輸至底座50之前進(jìn)一步阻尼機(jī)械振動和結(jié)構(gòu)傳遞噪聲。
[0051]上彈性安裝件14和下彈性安裝件16可彼此緊密地布置在板狀的相對的外安裝部20的相應(yīng)的上表面24和下表面26上。上彈性安裝件14和下彈性安裝件16的距離可以在水平以及在垂直方向上保持為較小。因此，上彈性安裝件14和下彈性安裝件16之間的杠桿臂可以保持為較小，這可導(dǎo)致振動的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40和耦合的支架結(jié)構(gòu)12沿六個自由度只有小的動態(tài)運(yùn)動。沿六個自由度的運(yùn)動是橫向的運(yùn)動、縱向的運(yùn)動、垂直的運(yùn)動、滾動、俯仰運(yùn)動和偏轉(zhuǎn)運(yùn)動。
[0052]例如，在一些實施方案中，由于板狀的相對的外安裝部20具有較小的厚度，所以上彈性安裝件14和下彈性安裝件16之間的垂直位移可以保持為較小?？梢愿鶕?jù)所支承的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40選擇板狀的相對的外安裝部20的厚度，例如，在20mm至100mm的范圍內(nèi)。例如，對于具有300kW至1000kW之間的功率輸出的較小的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元而言，板狀的相對的外安裝部20的厚度可在20mm至30mm的范圍內(nèi)。與此相反，對于具有12000kW或以上的功率輸出的較大的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元而言，板狀的相對的外安裝部20的厚度可以是例如在55mm至65mm的范圍內(nèi)。
[0053]除了上彈性安裝件14和下彈性安裝件16之間的緊密布置外，彈性安裝件14、16，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40和支架結(jié)構(gòu)12之間也可以有緊密的布置。因此，上彈性安裝件14和下彈性安裝件16可布置成靠近內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40和配重的組合重心C。組合重心C組合了內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的重心A和配重重心B。下彈性安裝件16可在安裝狀態(tài)中具有與重心C的垂直位置相同的垂直位置或靠近重心C的垂直位置的垂直位置。例如，至少一個下彈性安裝件16可以包括減振元件15B，并且在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的高度方向Η上限定的介于至少一個減振元件15Β和組合重心C之間的垂直距離Η1至多是配重重心Β和組合重心C之間的垂直距離Η2的50%。這樣的布置可以進(jìn)一步導(dǎo)致振動的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40和支架結(jié)構(gòu)12沿上述六個自由度只有小的動態(tài)運(yùn)動。
[0054]因為上彈性安裝件14僅支承內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40，而下彈性安裝件16支承內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40和配重，所以下彈性安裝件16的數(shù)量和/或偏轉(zhuǎn)和/或負(fù)荷容量可以高于上彈性安裝件14的數(shù)量和/或偏轉(zhuǎn)和/或負(fù)荷容量。
[0055]在一些實施方案中，上彈性安裝件14和下彈性安裝件16的數(shù)量可以是不同的。在一般情況下，較大數(shù)量的彈性安裝件造成振蕩系統(tǒng)具有較高的固有頻率，而較小數(shù)量的彈性安裝件造成振蕩系統(tǒng)具有較低的固有頻率。
[0056]在一些實施方案中，上彈性安裝件14中的至少一個可具有與下彈性安裝件16中的一個相同或不同的彈簧常數(shù)。一般來說，較高的彈簧常數(shù)造成振蕩系統(tǒng)具有較高的固有頻率，而較小的彈簧常數(shù)造成振蕩系統(tǒng)具有較低的固有頻率。
[0057]因為上彈性安裝件14直接固定到振動的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40上，所以這些上彈性安裝件14還可以具有，例如，比下彈性安裝件16更高的沖擊負(fù)載抗性。
[0058]通常，由于發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)10可基于雙彈性安裝件，所以整個振蕩系統(tǒng)可具有12個固有頻率?？梢砸赃@樣的方式配置配重，即使得這些12個固有頻率都不與振動的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的激勵頻率匹配。例如，可選擇支架結(jié)構(gòu)12的質(zhì)量、以及上彈性安裝件14和下彈性安裝件16的彈簧常數(shù)和數(shù)量以確保這些12個固有頻率都不與振動的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的激勵頻率匹配。在一些實施方案中，配重還可包括發(fā)電機(jī)60的質(zhì)量。
[0059]此外，所有12個固有頻率可低于振動的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40的激勵頻率，使得當(dāng)開始操作內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元40時，振蕩系統(tǒng)的這12個固有頻率必定迅速經(jīng)歷過去。由于具有如前文所述的低固有頻率，這種極嚴(yán)格的安裝可具有良好的阻尼特性。
[0060]更進(jìn)一步地，固有頻率和激勵頻率之間的差距越大，越可以更好地阻尼機(jī)械振動和結(jié)構(gòu)傳遞噪聲。配重可以配置為確保相當(dāng)大的差距，例如，配重的質(zhì)量、上彈性安裝件14和下彈性安裝件16的彈簧常數(shù)和數(shù)量可以相應(yīng)地適配。
[0061]因此，低固有頻率可以是合乎需要的，并且可以通過例如高質(zhì)量的配重、彈性安裝件14、16的低彈簧常數(shù)及少的數(shù)量得以實現(xiàn)。
[0062]一般來說，應(yīng)當(dāng)注意的是，在描述振蕩系統(tǒng)的上下文中使用的術(shù)語“固有頻率”、“諧振頻率”，以及“調(diào)諧頻率”可以同義地使用。
[0063]盡管已在本文中描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，但仍可以弓丨入一些改進(jìn)和修改，而不脫離以下權(quán)利要求書的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于支承內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元(40)的發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)(10)，其中，所述發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)(10)包括: 支架結(jié)構(gòu)(12)，具有配重部(19)和頂端部(18)，所述頂端部(18)設(shè)置有多個外安裝部(20)，每一個外安裝部(20)具有上表面(24)和下表面(26)， 多個上彈性安裝件(14)，布置在所述外安裝部(20)的上表面(24)，用于支承所述內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元(40);和 多個下彈性安裝件(16)，布置在所述外安裝部(20)的下表面(26)，用于支承所述支架結(jié)構(gòu)(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)(10)，所述外安裝部(20)為板狀和/或具有的厚度范圍為20至100mm,例如30mm、40mm、55mm或65mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)(10)，其中，所述外安裝部(20)中的至少一個在安裝狀態(tài)下在例如水平的方向上向外突出。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)(10)，其中，所述頂端部(18)在所述支架結(jié)構(gòu)(12)的上部25%內(nèi)大體向上延伸。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)(10)，其中，所述支架結(jié)構(gòu)(12)還包括多個加強(qiáng)肋片(32)，所述多個加強(qiáng)肋片(32)沿所述配重部(19)和/或所述頂端部(18)延伸用于加強(qiáng)所述支架結(jié)構(gòu)(12)的剛性。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)(10)，其中，所述頂端部(18)還包括凹槽(22)，所述凹槽(22)用于容納所述內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元(40)的油盤(42)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)(10)，其中，所述支架結(jié)構(gòu)(12)進(jìn)一步配置作為布置在所述配重部(19)中的油箱，用于向所述內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元(40)供油。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)(10)，其中，所述上彈性安裝件(14)中的至少一個小于所述下彈性安裝件(16)中的至少一個和/或所述上彈性安裝件(14)中的至少一個具有與所述下彈性安裝件(16)中的一個不同的或基本上相似的彈簧常數(shù)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)(10)，其中，每個外安裝部(20)具有外邊緣(28)，以及所述下彈性安裝件(16)中的至少一個布置為比所述上彈性安裝件(14)中的一個更靠近所述外邊緣(28)，或與所述上彈性安裝件(14)中的一個一樣靠近所述外邊緣(28)。
10.一種發(fā)動機(jī)裝置(70)，包括: 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)(10)； 底座(50);和 內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元(40)，由所述發(fā)動機(jī)支架系統(tǒng)(10)彈性地支承在所述底座(50)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)動機(jī)裝置(70)，其中，配重是通過包括其中所含有的油的支架結(jié)構(gòu)(12)的質(zhì)量形成的，使得所需的雙彈性安裝系統(tǒng)表征為所述配重的質(zhì)量、所述內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元(40)的質(zhì)量、所述內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元(40)和所述外安裝部(20)之間的上彈性安裝件(14)的彈簧常數(shù)，以及所述外安裝部(20)和所述底座(50)之間的下彈性安裝件(16)的彈簧常數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)動機(jī)裝置(70)，還包括發(fā)電機(jī)(60)，所述發(fā)電機(jī)￠0)固定地安裝在所述外安裝部(20)的所述上表面(24)上并且驅(qū)動地耦合到所述內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元(40)，其中所述發(fā)電機(jī)￠0)具有質(zhì)量，并且所述配重還包括所述發(fā)電機(jī)￠0)的質(zhì)量。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的發(fā)動機(jī)裝置(70)，其中，所述配重的質(zhì)量是所述內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元(40)的質(zhì)量的至少80%，例如，約90%、100%或110%。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項所述的發(fā)動機(jī)裝置(70)，其中，所述下彈性安裝件(16)中的至少一個包括減振元件(15B)，并且所述支架結(jié)構(gòu)(12)具有配重重心(B)，并且所述內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元(40)和所述配重具有組合重心(C)，并且在所述內(nèi)燃發(fā)動機(jī)單元(40)的高度方向(H)上限定的在所述減振元件(15B)和組合重心(C)之間的垂直距離(Hl)至多是所述配重重心(B)和所述組合重心(C)之間的垂直距離(H2)的50%。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項所述的發(fā)動機(jī)裝置(70)，其中，所述底座(50)包括中央凹槽(54),并且所述支架結(jié)構(gòu)(12)在底座(50)的中央凹槽(54)中懸置于相對的下彈性安裝件(16)之間。
【文檔編號】B63H21/30GK104364153SQ201380029617
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月4日
【發(fā)明者】K·埃福納 申請人:卡特彼勒發(fā)動機(jī)有限及兩合公司