推进轴系

摘要： 针对船舶推进轴系纵向低频隔振难的问题,将具备负刚度特性的碟簧与正刚度螺旋弹簧并联,设计了一种高承载准零刚度隔振器。建立了轴系-准零刚度隔振系统的动力学方程,利用谐波平衡法求解了系统的稳态响应,并用数值方法验证了求解的有效性。对于系统响应稳定性的问题,首先研究了准零刚度隔振器的非线性刚度、外激励力幅值对系统响应稳定性的影响规律,并结合推进轴系的纵向静变形限制,确定了非线性刚度取值;其次基于静力学理论设计了一组碟簧与螺旋弹簧的结构参数;最后分析了准零刚度隔振器的阻尼比、外激励力幅值对系统响应稳定性的影响规律,并确定了合适的阻尼比。结果表明:当非线性刚度、阻尼比分别设计为1×10^(12) N/m^(3)、0.05时,系统主共振不再出现跳跃现象,稳态响应的解在200 Hz内都是稳定的;在承受10000 N载荷时,准零刚度隔振器仍然可以有效隔离10~200 Hz低频段的振动。

摘要： 瞬时转速作为柴油机缸内燃烧状态的监测参数一直受到重视,但对船舶推进轴系瞬时转速的诊断应用研究目前还不多。为了解船舶推进轴系不同部位瞬时转速的波动特征,分别在自动化机舱实验室和远洋实习船上对柴油主机飞轮端、水力测功器轴段和船舶尾轴段的瞬时转速进行测试与分析,证实了船舶主机飞轮端的瞬时转速受螺旋桨的影响较小,可以反映柴油主机各缸内的燃烧状态,也验证了尾轴段的瞬时转速可以反映螺旋桨的工作状态。可以利用船舶尾轴段瞬时转速的转速波动特性和频率特性判断螺旋桨的工作状态,为利用推进轴系的瞬时转速进行船舶推进装置的状态监测和故障诊断奠定了基础。

摘要： 本文针对磁轴承在船舶推进轴系振动控制中的应用,首先简要阐述国内外磁轴承的研究应用发展和当前技术能力。随着磁轴承技术的发展和对船舶推进轴系振动控制的迫切需求,磁轴承应用于船舶推进轴系的振动控制成为可能。随后阐述磁轴承应用于船舶推进轴系振动控制的技术现状和技术优势,并介绍磁轴承轴系台架振动控制效果的试验验证。最后总结当前磁轴承在船舶推进轴系振动控制中的应用水平,并提出磁轴承进一步发展的重点方向。

摘要： 为研究齿轮箱对交替推进轴系振动特性的影响,以某船舶轴系为研究对象,采用有限元法建立是否带2级减速大齿轮的对比轴系模型,采用ANSYS计算推进轴系的回旋振动、纵向振动和扭转振动特性的方法,研究表明,两种轴系模型所得3种振动的固有频率与振型的结果存在着一定的差别,其中齿轮箱对回旋振动和纵向振动的固有频率和振型影响较少,而对扭转振动的固有频率和振型的影响较大。

摘要： 针对船舶柴油机在航行过程中出现单缸熄火的问题,考虑以柴油机为激励源进行柴油机单缸熄火下的船舶推进轴系扭振计算。引用相关扭振计算理论,分析相关影响因素。本文采用集总参数法建立了惯性圆盘质量点和无质量弹性轴节构成的扭转振动离散系统当量模型,基于VB.NET软件开发平台与Matlab软件进行混合编程,对推进轴系进行频域稳态扭振计算和研究。相关计算结果表明,单缸熄火时对轴系扭振影响增大,但根据船舶相关规范对许用应力的要求,符合规范要求,轴系可以安全运转。

摘要： 介绍了电力推进轴系不同的冲击载荷类型,以集总参数模型为基础,建立推进轴系当量模型,分析螺旋桨-冰块扭转激励对动力轴系影响,建立推进轴系结构耦合模型,分析冲击加速度激励作用下推进轴系的振动位移,计算结果表明,螺旋桨-冰块转矩对电力推进轴系有着明显的周期性影响,冲击加速度激励使推进轴系产生较大的振动位移.

摘要： 螺旋桨激励力引起的轴系及船体振动是船舶低频噪声的重要原因,目前已成为改善我国船舶振动噪声最关键的问题之一.为了掌握这类低频噪声成因,有必要从流体、桨、轴系间的复杂耦合关系着手,揭示螺旋桨激励力产生、传递机理及桨-轴系统流固耦合振动演化规律.因此急需一个桨-轴系统双向流固耦合动力学分析模型.为此,本文利用有限元法(FEM)耦合边界元法(BEM)建立了流体-弹性桨-轴系双向流固耦合动力学模型,并通过数值仿真分析以及实验研究,验证了所建模型的正确性.研究表明:本文建立的模型求解精度满足工程要求,且相比于目前广泛采用的商业软件方法具有计算速度快、对计算机性能要求低等优点,非常适合工程应用.

摘要： 船舶在遇到极端情况时会出现纵倾和横倾状态,影响其推进轴系中径向轴承和推力轴承的润滑支撑动特性,进而影响推进轴系的振动特性.本文以某船舶推进轴系中的油润滑和水润滑径向轴承以及推力轴承为研究对象,针对其在横倾和纵倾情况下的润滑动特性进行计算研究和影响分析.计算结果表明:在工程计算中最少可以只计算2个纵倾角度下的推力轴承动特性参数,再线性外推出其他纵倾角度下的动特性参数;油润滑径向轴承表现为完全流体动力润滑状态,水润滑径向轴承勉强处于流体动力润滑状态;油槽或水槽会使润滑刚度、阻尼和轴心位置随横倾角发生不连续变化.

摘要： 以某59 900 t大型沿海散货船轴系为研究对象,依据船舶轴系扭振基本原理,结合中国船级社规定的中间轴、螺旋桨轴许用应力值,比较分析了推进轴系增加重飞轮、调频轮、扭振减振器,以及改变中间轴直径和材料抗拉强度等不同组合方案下中间轴扭振应力情况,特别考虑主机在恶劣海况下通过转速禁区的功率裕度要求.结果表明:方案5最为理想,既符合船级社要求,又能最大程度地降低船厂建造成本.

摘要： 以船舶推进轴系为例,受低速、重载工作状态的影响,水润滑橡胶轴承可能处于边界或者混合润滑状态,相对较大的轴承摩擦激励力会对轴系的振动特性产生影响,甚至可能诱导异常振动和噪声.轴承基础沉降等因素会引起轴承标高变化,也会影响水润滑橡胶轴承支承界面摩擦激励力的分布,进而对推进轴系的横向、扭转振动特性产生影响.为了模拟边界或者混合润滑状态下橡胶轴承的刚度特性,将其简化成分布弹簧支承.在简化的基础上,建立推进轴系耦合振动动力学模型,利用模态叠加法对动力学方程进行降阶,并利用四阶Runge-Kutta方法进行动力响应分析,分析轴承标高变化对橡胶轴承摩擦力作用下轴系振动特性的影响.研究成果可为调节轴承标高以及识别轴系异常振动提供参考.

摘要： 结合某气垫船推进轴系特点,建立纵振计算当量模型,采用Holzer法开展自由振动计算,获得纵振固有频率和振型;基于能量平衡原理进行受迫振动计算,预报该轴系在螺旋桨叶片次及2倍次激振力作用下的纵振振幅、应力等特性;开展实船纵向振动测试,测试与计算结果较为吻合,为后续气垫船推进轴系纵向振动研究提供依据.

摘要： 为解决各船级社要求的冰区船舶推进轴系瞬态扭转振动计算问题,首先对时域扭振建模方法进行阐述,总结冰载荷作用下的柴油机推进轴系瞬态扭振计算的一般流程,并对计算中的关键技术及影响因素进行探讨.采用Newmark-β逐步积分法并借助MATLAB求解工具,对冰区船舶低速柴油机推进轴系进行瞬态扭振仿真计算,仿真结果表明螺旋桨轴最大扭矩幅值与国外计算报告的相对误差为0.82％,验证了计算方法及程序的正确性,可为冰区船舶柴油机推进轴系瞬态扭振计算提供工程参考.

摘要： 随着货运船舶的日益大型化,船舶推进轴系对校中计算可靠性及轴系安装精度的要求越来越高,否则容易导致轴承高温,引发烧瓦现象,严重者造成船舶停运,带来巨大的经济损失.目前,国内外船厂在轴系初步安装完成后,通常都是通过对轴承负荷进行反复测量,凭施工人员经验逐步调整轴承位移,使各轴承负荷满足轴系校中书的要求,这种反复测量调整的工作量很大,需要耗费大量的工时.本文首先对船舶推进轴系负荷测试方法进行了研究,分别对顶举法和电阻应变片法进行了改进,提高轴承负荷测量的精度.在此基础上,对轴承位移调整量计算方法进行了研究,考虑轴承刚度对轴承负荷影响数进行了计算,建立带有绝对值号的特殊非线性规划优化模型,建立了轴承位移调整算法.最后,通过多条实船数据对本文提出的轴承负荷测量方法和调整技术进行了验证.结果显示其能够满足实际施工工艺要求.

摘要： 船舶推进轴系的可靠性是直接影响船舶的航行安全和营运成本的关键问题之一.为对船舶推进轴系进行可靠性评估,提出了基于灰色马尔科夫过程的船舶推进轴系可靠性评估模型.该方法将船舶推进轴系分为若干个子系统,根据各个子系统在不同状态下的统计数据,运用马尔科夫过程与灰色系统理论相结合,建立了船舶推进轴系可靠性评估模型.通过对实际船舶推进轴系可靠性指标的计算和对比,验证了该模型的正确性.该可靠性模型能较准确客观的对船舶推进轴系可靠性进行量化评估,具有较好的可操作性,从而为制定船舶推进轴系的维修策略提供了理论支持.

摘要： 水润滑轴承摩擦诱导的螺旋桨推进轴系振动是造成舰艇艉部高频振动噪声,影响舰艇声隐身性能的重要诱因.本文就摩擦诱导的螺旋桨推进轴系非线性自激振动特性进行了研究.基于拉格朗日方程和模态叠加方法建立了描述摩擦激励下螺旋桨推进轴系的非线性动力学方程,轴承-轴颈的动摩擦特性采用速度依赖型的Stribeck摩擦模型进行描述,同时考虑了非线性摩擦、扭转振动和横向振动的耦合作用.运用Newmark-β和Newton-Raphson迭代相结合的方法求解了系统非线性动力学响应.分析结果表明,在摩擦激励自激振动作用下系统动力学特性均被激发,相较弯曲振动,系统的弯扭耦合振动特性更易使螺旋桨推进轴系产生摩擦自激振动现象.

摘要： 船舶推进轴系轴系回旋振动测量值中不可避免的存在的晃度成分,因此有必要分离出晃度值.本文首先说明了晃度的概念和船舶推进轴系回旋振动的组成,通过理论和试验分析获得升速过程中船舶推进轴系回旋振动的变化规律,提出晃度的测量转速范围,从而为船舶推进轴系运行状态识别和故障判断奠定良好的基础.

摘要： 推进轴系振动通过轴承基座激发壳体结构振动,引起结构辐射噪声.针对推进轴系横向振动控制问题,将电磁轴承引入其中,研究基于电磁轴承的振动传递抑制方法.分析了电磁轴承的刚度和阻尼特性,并将电磁轴承引入到轴系-壳体耦合系统中,然后通过频响综合方法建立藕合系统模型,获得耦合系统的频响曲线,最后分析了电磁轴承控制参数对系统横向振动的影响规律.仿真结果表明,电磁轴承可以在宽频带内改变轴承界面力,从而改变轴系振动传递,实现横向振动控制.本文工作可为轴系-壳体耦合系统横向振动控制提供参考.

摘要： 船舶推进轴系校中质量的优劣关乎船舶运营的可靠性和安全性,轴承负荷测量是评估轴系校中质量的重要手段,而对尾管后轴承负荷及前后负荷分配的测量是其中的重要环节.针对尾管后轴承前后负荷分配难以测量的问题,论文提出了尾管后轴承等效支点位置的计算方法.基于此,以应变片法为依托提出了尾轴管有无前轴承两种情况下的尾管后轴承前后负荷分配的计算方法.经实船测试,结果表明论文提出的算法具有可行性,能够评测轴系在尾管后轴承处的校中质量.

摘要： 本文以某28000吨散货船为例,对单艉管轴承负荷影响系数和后轴承的斜膛孔的设计方案进行详细的分析.通过分析可以看出，利用单舰管轴承设计方案可以减小建造误差以及船体变形对轴承负荷的影响，改善了轴系性能，尤其是对短粗型轴系，具有明显的优势，在轴系设计与安装过程中，需要采取一定的措施以防止前密封出现泄露。

摘要： 随着船舶振动噪声要求的提高,现有的静态校中设计方法不再适用,需要考虑轴系校中过程中不对中量对轴系振动的影响.通过对弹性联轴器处三种不对中型式进行受力分析,获得了不对中激励力数学模型,通过台架试验验证了数学模型的准确性.研究表明:轴系不中激励作用下,1倍频和2倍频以及通频振动计算结果与台架试验相对误差小于20％;校中过程中弹性联轴节处不对中量绝对值越大,所产生的激励的幅值越大,造成的振动也越大.

摘要： 本发明公开了一种电力推进船舶轴系推进系统机械故障诊断的证据融合方法。该方法首先获取不同故障模式下基座和支架等位置的频域特征信号；通过K均值算法确定输入特征的参考值，计算样本的相似度分布；构造反映输入与故障模式之间关系的投点统计表，并转换得到输入的证据矩阵表；基于粗糙集理论和信息熵计算输入信息源的分类能力和总体不确定度；确定输入信息源的可靠性和证据权重；利用证据推理规则融合输入样本向量激活的证据并根据融合结果确定故障模式。该方法能通过安装在船舶上的传感器获得的振动信号有效估计轴系推进系统机械故障模式，成本低，精度高，实现了电力推进船舶轴系推进系统机械故障的实时检测和精确诊断。

摘要： 本发明公开了一种电力推进船舶轴系推进系统机械故障诊断的证据融合方法。该方法首先获取不同故障模式下基座和支架等位置的频域特征信号；通过K均值算法确定输入特征的参考值，计算样本的相似度分布；构造反映输入与故障模式之间关系的投点统计表，并转换得到输入的证据矩阵表；基于粗糙集理论和信息熵计算输入信息源的分类能力和总体不确定度；确定输入信息源的可靠性和证据权重；利用证据推理规则融合输入样本向量激活的证据并根据融合结果确定故障模式。该方法能通过安装在船舶上的传感器获得的振动信号有效估计轴系推进系统机械故障模式，成本低，精度高，实现了电力推进船舶轴系推进系统机械故障的实时检测和精确诊断。

摘要： 本发明公开一种用于紧凑型轴流式喷水推进器的轴系结构，其包括主轴、叶轮、支撑组件、密封组件；支撑组件包括安装在主轴前端的滚动轴承组、前轴承座、前填料盖板、前油封盖板，和安装在主轴后端的调心球轴承、后底板、后盖板；滚动轴承组包括两个背靠背配置的角接触球轴承，用于承受轴向负荷与径向负荷，并作为主轴的支撑；角接触球轴承的内圈通过锁紧螺母安装在主轴一侧，角接触球轴承外圈安装在前轴承座中；前轴承座安装在喷水推进器的进水流道上预留的出轴孔处；后底板、后盖板分别安装在调心球轴承的两侧，用于固定调心球轴承的轴向位置。本发明结构紧凑，兼顾运行稳定性与高转速、高功率。

摘要： 本发明涉及一种全回转推进器中间轴系对中工具、系统及方法，其中对中工具包括连接组件、顶针以及锁止件，连接组件与顶针滑动连接，锁止件安装于连接组件上，锁止件的锁止端可与顶针抵接，用以锁定顶针滑动至连接组件的不同位置处；还包括对中系统，包括上述的对中工具，还包括全回转推进器、两个万向联轴器、长轴组件、短轴组件、高弹性联轴器、柴油机、至少两个中间轴承组件以及四个手拉葫芦；还包括对中方法；解决四件对中工具的长度相等，不能保证两个万向联轴器的四个轴折线角相等，不能很好地满足万向联轴器的使用条件的问题。

摘要： 本发明公开了一种可调式多轴喷水推进船模推进轴系分动装置，属于船舶模型试验技术领域，包括输入轴、输出轴、同步轮、同步皮带、张紧轮、嵌入轴承、齿轮箱、底板、第一立板和第二立板。分动装置中一分二、一分四的设计适用于双喷水或四喷水推进船模的推进轴系，通过多组同步轮传递组将一个输入轴的电机输入功率传递至2个或4个输出轴上，控制输出轴后方连接的喷水推进器同步工作。本发明简化了多轴系统的安装流程，占用安装空间更小，节省了多桨船模的安装空间；通过齿轮箱调速能够满足输出轴螺旋桨的转速及扭矩要求，同步性好，传递效率高；同时本发明的组件均由标准件构成，装置成本低，安装简单，适用性强。

摘要： 本发明公开了一种吊舱推进器推进轴系的径向冲击载荷模拟试验装置，包括底座以及对向设置在底座上的驱动端托架和非驱动端托架，驱动端托架后方依次设置有径向载荷加载装置和径向载荷加载驱动系统，非驱动端托架后方设置有被试轴系驱动系统；本发明可实现在旋转运行状态中对吊舱推进模块的转子、轴承、端盖、旋转密封、润滑系统等开展径向破冰载荷冲击模拟考核和性能评估。

摘要： 本发明公开了一种吊舱推进器推进轴系的冲击载荷模拟试验装置，包括底座以及设置在底座上的轴系托架、径向载荷加载装置、轴向载荷加载装置、载荷加载驱动系统以及被试轴系驱动系统；所述的轴系托架由对向设置的驱动端托架和非驱动端托架组成；本发明可实现在旋转运行状态中对吊舱推进模块的转子、轴承、端盖、旋转密封、润滑系统等以非接触的电磁力加载方式开展破冰载荷冲击模拟考核和性能评估。

摘要： 本发明涉及船舶推进系统技术领域，提供一种用于船舶推进轴系的艉轴承、船舶推进系统及船舶，所述用于船舶推进轴系的艉轴承包括：轴承外衬套、轴承内衬套及滚柱；轴承外衬套的内侧壁凹设有第一弧形槽，第一弧形槽沿轴承外衬套的周向延伸；轴承内衬套设于轴承外衬套内；轴承内衬套的外侧壁凹设有第二弧形槽，第二弧形槽沿轴承内衬套的周向延伸，第二弧形槽与第一弧形槽呈相对设置；轴承内衬套用于套设于主轴上，轴承内衬套的轴线与主轴的轴线重合；滚柱沿轴承外衬套的轴向方向可移动地设于轴承外衬套与轴承内衬套之间，滚柱的外侧壁分别与第一弧形槽及第二弧形槽贴合；本发明通过滚柱的滑动以补偿主轴的倾斜或轴向窜动，减少了异常磨损现象。

摘要： 本发明公开了一种可调式多轴喷水推进船模推进轴系分动装置，属于船舶模型试验技术领域，包括输入轴、输出轴、同步轮、同步皮带、张紧轮、嵌入轴承、齿轮箱、底板、第一立板和第二立板。分动装置中一分二、一分四的设计适用于双喷水或四喷水推进船模的推进轴系，通过多组同步轮传递组将一个输入轴的电机输入功率传递至2个或4个输出轴上，控制输出轴后方连接的喷水推进器同步工作。本发明简化了多轴系统的安装流程，占用安装空间更小，节省了多桨船模的安装空间；通过齿轮箱调速能够满足输出轴螺旋桨的转速及扭矩要求，同步性好，传递效率高；同时本发明的组件均由标准件构成，装置成本低，安装简单，适用性强。

摘要： 本发明公开了一种船舶推进轴系振动监测方法、系统、设备及存储介质，包括：压缩采集船舶推进轴系轴承的振动加速度信号；对船舶推进轴系轴承的振动加速度信号进行重构，得重构得到的振动加速度信号；对重构得到的振动加速度信号进分析，完成船舶推进轴系振动监测，该方法、系统、设备及存储介质能够节省数据存储传输的成本。