[實用新型]多功能船舶聯合動力裝置綜合模擬實驗臺

無效

• 申請號: 201120136634.1
• 申請日: 2011-05-04
• 公開（公告）號: CN202110712U
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 周瑞平;祁亮;徐翔;段曉羽;高亞坤;胡義;樊紅
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02;G01M7/02;G01M13/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張安國;伍見

技術領域

本實用新型涉及一種模擬實(試)驗裝置，特別是一種具有多種實(試)驗功能的模擬船舶聯合動力裝置的綜合模擬實(試)驗臺。

背景技術

隨著造船行業對造船技術、工藝及質量要求的提高和“低碳經濟”的提出，對船舶動力裝置的性能提出了更高的要求，各種新型的動力裝置形式不斷涌現，并得到廣泛應用。例如，為減少推進軸系的安裝對中時間，提高操縱的靈活性，在推進軸系中安裝有萬向聯軸器；為提高螺旋槳推進效率，避免空泡現象的產生，將減速傳動裝置主機的轉速降低至合適的范圍；既要內燃機在最省油的工況下工作，滿足經濟性的要求，又要內燃機的輸出功率滿足動力性的要求，傳統的單機單槳動力裝置已無法滿足需要，而采用多動力裝置；其次，當造船行業處于旺季時，大功率的船用內燃機供不應求，為減少造船時間，提高造船效率，船舶聯合動力裝置逐漸在船舶上得到應用。與此同時，為進一步節能減排，不少船舶采用軸帶發電機或軸帶消防泵(PTO，POWER-TAKE-OFF，動力輸出裝置)裝置，以提高船舶動力裝置的經濟性；為進一步提高功率輸出，在動力裝置上再增加電動機(PTI，POWER-TAKE-IN，動力輸入裝置)以提高動力性。

20世紀80年代我國引進過雙機單槳動力裝置系統，并對該系統進行過國產化研究。目前，我國在該領域上的研究，已有哈爾濱工程大學、海軍工程大學和上海交通大學三所高校建成了柴油機聯合動力裝置物理模擬實(試)驗臺，開展有關柴油機數字式并車控制器實驗平臺及監測分析系統的研究，并著手提出較為完整的解決方案。但是根據所查閱的資料，這些實驗臺功能單一，無軸系傳動，難以模擬實船的動力裝置，還無法完全模擬電力推進、電-柴聯合推進、帶PTO/PTI裝置推進等裝置的性能，也無法進行多種推進形式軸系校中、振動、噪聲等試驗。

針對上述情況，為加快在船舶領域的科研進展，提高科研水平，同時讓高校學生對新型的船舶動力裝置及控制系統設備有一個很好的認識，并且為大學提供一個很好的科研實(試)驗平臺，本申請人設計建立了這種多功能船舶聯合動力裝置綜合模擬實(試)驗臺。

實用新型內容

本實用新型的目的旨在搭建一種多功能船舶聯合動力裝置實(試)驗臺，根據動力源和耗能裝置的不同，實現多種能量傳遞路線，模擬現有船舶動力裝置中所可能出現的各種結構組成及相應的零部件結構形式，為學生的學習提供一個實驗平臺；同時通過測試分析，研究在不同的激勵源作用下實驗臺整體的機械性能，以及通過更換或改變某個零部件或相應位置來研究單一零部件的力學振動性能，為科學研究工作提供一個實(試)驗平臺。

為解決上述的技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：

一種多功能船舶聯合動力裝置綜合模擬實(試)驗臺，它由下向上分為三層：底層為支撐底板，通過彈性塊安裝在地基上，支撐底板開有縱向滑槽，與支座一起共同調整機械部件和測試儀器的水平位置；中層為設置在支撐底板上的支承和支架，起支承和垂向導向作用；上層為安置在支承和支架上的機械部件和測試儀器；機械部件包括：1號內燃機、2號內燃機、變頻電機、并車齒輪箱、測功機、第1彈性聯軸器、第2彈性聯軸器、第3彈性聯軸器、膜片聯軸器、萬向聯軸器、傳動長軸、第1連接短軸、第2連接短軸和軸承；測試儀器包括第1扭矩儀、第2扭矩儀、第3扭矩儀、第1傳感器、第2傳感器和第3傳感器；并車齒輪箱有a、b、c和d四個接口，1號內燃機、第1扭矩儀、第1彈性聯軸器、以及并車齒輪箱的輸入接口a依次連接，2號內燃機、第2扭矩儀、第2彈性聯軸器以及并車齒輪箱的輸入接口b依次連接，并車齒輪箱的中間輸出接口c、萬向聯軸器、傳動長軸、第1連接短軸、膜片聯軸器、第2連接短軸以及測功機依次相接；在傳動長軸上安裝有兩個水平位置和垂向位置可調的軸承對傳動長軸起支撐作用；并車齒輪箱的另一輸出接口d、第3彈性聯軸器、第3扭矩儀以及變頻電機依次相連，在上述的連接中，除膜片聯軸器與第1連接短軸和第2連接短軸依靠鍵連接外，其它均為法蘭連接形式。

本實用新型的多功能船舶聯合動力裝置綜合模擬實驗臺中，萬向聯軸器、膜片聯軸器以及長軸之間的位置可以互換。

本實用新型的多功能船舶聯合動力裝置綜合模擬實驗臺，機械部件還包括兩根替代短軸，一根長度與萬向聯軸器相同，另一根長度與膜片聯軸器相同，用來單獨或同時替代膜片聯軸器和萬向聯軸器。

本實用新型多功能船舶聯合動力裝置綜合模擬實驗臺中，所述的1號內燃機與2號內燃機機型相同或不相同。

本實用新型的多功能船舶聯合動力裝置綜合模擬實驗臺的使用方法，其特征在于：通過并車齒輪箱中不同離合器的脫開和閉合以及變頻電機的模式選擇實現下列不同的動力傳遞路線：