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国外船舶振动(船舶轴系振动)
来源:www.ascsdubai.com 时间:2022-11-03 18:40 点击:136 编辑:admin

1. 船舶轴系振动

中间轴承是轴承的一种,在机械设备中被广泛应用。中间轴承是船舶轴系主要支承单元,在工作过程中承受着较大的载荷,中间轴承工作性能的好坏将直接影响到舰船推进系统动力性能的优劣。

因此,开展中间轴承润滑性能分析,有效地预测轴承润滑状况,并根据设计要求和分析结果对轴承结构参数进行优化设计,对减少中间轴承摩擦阻力、降低轴系的振动和噪声、提高轴系传动效率与可靠性、降低材料磨损和延长使用寿命都具有非常重要的意义。

2. 船舶振动及减振

曲轴在周期性变化的转矩作用下,各曲拐之间会发生周期性的相对扭转现象,当发动机转矩的变化频率与曲轴曲轴扭转频率相同或成倍数关系时,发生共振。因此要安装扭转减震器。原理:利用耗能元件消耗曲轴扭转振动产生的能量。 类型:橡胶扭转减震器、硅油扭转减震器、硅油-橡胶扭转减震器

3. 船舶轴系振动测试培训

有的。因为船是靠螺旋桨推进的,所以比较常见的是通过可调螺距螺旋桨(CPP: Controllable Pitch Propeller)来实现这个功能。CPP(简称可调桨或调距桨)通过设置于桨毂中的操纵机构使桨叶能够相对于桨毂转动调节螺距的螺旋桨,它是通过转动桨叶来改变螺距,从而改变船舶航速或正车、倒车,调距桨装置由桨叶、桨毂机构、轴系(艉轴、艉管、中间轴等)、配油器、液压系统和电子遥控系统等几大部件或系统组成。调距桨结构形式可以分为毂内油缸式和推拉杆式,毂内油缸式CPP其伺服油缸布置在桨毂内部,而推拉杆式CPP其伺服油缸布置在轴系上,前者一般用于大马力船舶,但油缸维修不方便,后者一般用于小马力船舶,油缸维修方便。

可以在驾驶室、集控室、机旁控制CPP。在驾驶室操纵控制杆,电液伺服控制系统通过配油机构,将来自液压站的高压油输入到位于螺旋桨桨毂中的伺服油缸,并通过转叶机构,驱动桨叶,在全正车和全倒车范围内,无级调节螺距角。对于任一规定的螺距角,由主机驱动的以某一转速运转的螺旋桨将吸收的扭矩转化为推船前进的力或拉船倒退的力。

可调螺距螺旋桨与定距桨相比具有以下优点:

调距桨能够在不改变螺旋桨和主机转向的情况下,仅用改变螺距的方法得到从最大正值到最大负值的各种推力值,既可以省去换向装置,又可缩短船舶换向航行的时间。

对于多工况船舶,可以在不同航行工况下充分吸收主机的功率,利用无级变速,如若螺旋桨与主机处于联合控制模式下即同时改变主机转速和螺距比并使之匹配适当,可以使船舶在单位时间内消耗的燃料最少。

可以使船舶微速前进,如海洋调查船、布缆船、扫雷舰等工程船和军用辅助船,要求船舶能够微速稳定航行,利用调距桨可以实现。

改善船舶操纵性能。装有调距桨的船舶可以提高靠离码头、改变航向、紧急停车或倒车、避免碰撞的机动性能。使用调距桨的船舶停船时间大约比定距桨减少1/3,滑行距离缩短一半,这对于改善船舶操纵性能十分重要。

在部分螺旋桨工作状态下,用置桨叶于顺水位的方法可使螺旋桨所受阻力减少。

调距桨具有诸多优点,但是同时也有自身的缺点:如毂径比大,螺旋桨效率降低;桨叶易产生空泡等;可调桨构造复杂,造价昂贵;维护技术要求高等。

广泛采用调距桨的船型有:拖船、渔船、工程船(布缆船、挖泥船等)、调查船、科学考察船、成品油船、化学品船、渡船、滚装船、破冰船等。

可调桨典型轴系配置一般包括:主机(M.E.)、高弹性联轴器、齿轮箱(G.B.)、CPP轴系、螺旋桨等。

主机:有高速机、中速机和低速机,一般工程船CPP优先配备中速机。国内船用柴油机厂家有宁动、广柴、陕柴、镇柴、淄柴、河柴、安庆大发、玉柴、潍柴......,都是引进国外技术,授权贴牌生产,不具备独立研发能力,与国外柴油机厂家如曼恩、瓦锡兰、卡特彼勒、康明斯、马克、大发......技术实力差距较大。

齿轮箱:中速机额定转速一般500~1000rpm,而桨的转速一般~200rpm,所以需要设置减速齿轮箱。国内船用齿轮箱厂家主要有,杭齿、重齿、南高齿、杭州发达等,国内齿轮箱技术已经发展比较成熟,达到了技术独立研发的能力,能够基本满足船舶推进系统要求,近年来随着技术的进步,主推进系统的双机并车齿轮箱也已经开发出来了。一般CPP配备的齿轮箱会带有PTO(Power Take Out),如果是一个PTO,此PTO一般用于带轴带发电机,此轴发发出的电可以供船上艏(艉)侧推用电;如果齿轮箱带有两个PTO,另一个PTO一般带消防泵。齿轮箱输出轴设置推力轴承,用于承受螺旋桨的推力,将螺旋桨的推力传递给船体,此推力轴承可以是滑动轴承也可以是滚动轴承。有些船上齿轮箱与轴发部位设置PTI(Power Take In),即当主机有严重问题无法工作时,齿轮箱将主机脱开后,此轴发逆向工作驱动螺旋桨运转。

高弹性联轴器:主机和齿轮箱之间通过高弹性联轴器(简称高弹)连接,高弹只传递扭力,不传递轴向推力,可以减轻主机振动对齿轮箱的影响,还可以补偿主机和齿轮箱安装时的径向误差。高弹与主机输出轴、高弹与齿轮箱输入轴之间通过法兰连接。齿轮箱PTO与轴发或消防泵也用高弹连接。目前使用最多的、被大部分船东认可的高弹产品是德国伏尔康高弹,在无锡有工厂,主要部件靠进口,国内组装。一般船舶轴系扭振强度计算书由高弹厂家负责计算。

CPP轴系:包括中间轴、桨轴、艉管、配油器、轴系附件(轴系接地装置、隔舱填料函、轴系测速装置、锁轴装置等)、液压联轴器、连接螺栓等。中间轴与齿轮箱、中间轴与中间轴之间连接的螺栓一般是铰制孔螺栓,可以采用液氮或干冰冷装也可以采用外力敲击的方法。中间轴与桨轴通过液压联轴器连接,液压联轴器是带有锥度的内外套(也有不带内套的),通过摩擦力抱紧轴,传递轴向推力和扭力,分为套筒式和法兰式,安装拆卸方便,且可以多次反复拆装。

4. 船舶轴系扭振计算

不是国企,舟山万达船舶设计有限公司成立于2009年9月,坐落于舟山市普陀区浦西金融大厦,立志成为国内具有一流影响力的民用船舶设计单位。公司已于2010年4月通过ISO9001:2008质量管理体系认证,2011年6月获得渔业船舶甲级资质设计单位,并配备了各种设计软件,具备大开口计算、轴系扭振计算、轴系校中计算及结构有限元计算的设计能力。并具备散货船、集装箱船、油船、化学品船、浮船坞等多个产品系列的设计与研发能力。

5. 船舶轴系振动计算与分析

螺旋桨的损坏主要是由外界造成,比如船只搁浅,或者触碰悬浮物。

都有可能损坏螺旋桨。

而螺旋桨的桨叶一旦损坏,会产生较大的偏心震动,轻者损坏主机轴系,重者甚至损坏主机。

6. 船舶振动与噪声

一 铝合金是高速船的主要结构材料,铝合金可以设计出更合理的结构形式,减轻重量,提高结构强度。

二 振动噪声控制是一项复杂的系统工程,专业领域涉及到振动学、声学、机电工程、结构工程、流体力学、功能材料应用、安装调试工程等学科和工程,是民用高技术船舶建造的核心技术之一。

三 电子化、信息化是舰船和装备现代化的标志和发展趋势,但数千套电气、电子设备在船舶狭小空间内工作时均会产生电磁辐射,电磁波通过导线和空间传导,对舰船电气、电子设备、仪器仪表的正常使用产生干扰,轻则影响设备功能的正常发挥,重则造成设备损坏,强电磁场的辐射还将危及舰员及装备的安全。因此电磁兼容控制是舰船设计建造过程中的重要工程,需在系统研制设计、生产、使用与维护的各阶段给予充分的考虑,确保舰船上各电子信息设备相互兼容,功能指标正常发挥,且不会危害人员和装备的安全。

7. 船舶振动原因分析

1.

电机'过载'报警,一般原因是电机马达轴承损坏或者底脚螺栓松动引起轴线不对中造成的,伴随着震动噪音,电流过大,电机马达发热等。排除以上原因,可以适当调大过载保护电流。

2.

'过载'报警之后,一般电机马达会热继电器动作,跳闸!如果不动作,要考虑热继电器损坏,更换。

3.

如果2台舵机都显示'过载',要考虑舵机舵轴舵叶等变形损坏,卡滞引起'过载'!

8. 船舶轴系振动监测标准

轴系的固有振动频率跟轴的长度和轴的粗细都有关系,具体是T=2*圆周率*根号下m/k其中:K为弹性模量,定义为弹性体每变化单位长度需要的力

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