[發明專利]螺旋槳主軸動態應力監測裝置

有效

• 申請號: 201210560942.6
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103048077A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 楊俊;王雋;張金國;張雪冰;姚世衛;趙廣
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: G01L5/12
• 分類號: G01L5/12;G01M13/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明涉及螺旋槳主軸動態應力監測裝置。

背景技術

船舶航行主要依賴螺旋槳的推力，螺旋槳多為懸臂式結構。由于螺旋槳的自身重力，以及螺旋槳上下兩部分壓差的不同，導致懸臂螺旋槳的主軸出現較大的撓曲變形。在復雜的海況下，這種撓曲變形導致螺旋槳主軸產生復雜的交變載荷，作用于螺旋槳軸承，引起螺旋槳軸承破壞等。

因此，若能得到螺旋槳主軸的動態應力變化規律就可以為螺旋槳、螺旋槳主軸、螺旋槳軸承等設計提供基本的依據。而在液體中實現旋轉軸的動態應力監測存在兩方面的技術瓶頸：其一，旋轉信號如何轉化為非旋轉信號；其二，信號在液體中的傳輸問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中存在的問題提供一種能實時的得到螺旋槳主軸的動態應力變化規律的螺旋槳主軸動態應力監測裝置。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為：螺旋槳主軸動態應力監測裝置，它包括軸承座、軸承、應變測量電路，所述軸承套裝在螺旋槳主軸上，軸承安設在軸承座上，螺旋槳主軸與軸承座的兩端密封連接使軸承座內壁與螺旋槳主軸外周之間形成封閉腔，在位于封閉腔內的螺旋槳主軸上設有應變片、數模轉換器、發射器、電源，所述應變片、數模轉換器、發射器、電源電連接構成應變測量電路，在軸承座內壁上設有接收發射器發出的信號的接收天線，所述接收天線將接收信號發射給船上的數據采集處理系統。

按上述技術方案，在封閉腔內設置有套筒，所述套筒套裝在螺旋槳主軸上，所述套筒為中間粗兩端細的套筒，在套筒內壁與螺旋槳主軸外周之間形成環形內腔，所述應變測量電路處于環形內腔內，所述套筒的外周與軸承座內壁間留有間隙，形成外腔，在所述套筒上設有連通環形內腔和外腔的徑向通孔。

按上述技術方案，所述接收天線通過屏蔽電纜與數據采集處理系統電連接。

按上述技術方案，在環形內腔內設有橋盒，所述應變片為1-4個，應變片通過導線與橋盒連接，構成1/4橋或半橋或全橋應變測量電路。

按上述技術方案，所述套筒、軸承座、軸承均采用上下剖分式結構。

按上述技術方案，所述屏蔽電纜纏繞在固定鏈鎖上，固定鏈鎖的一端與軸承座固定連接，固定鏈鎖的另一端與船體固定連接。

按上述技術方案，所述軸承為兩個。

按上述技術方案，所述軸承座的兩側均配置有軸承蓋，軸承蓋、軸承座、螺旋槳主軸共同構成一個封閉腔。

本發明所取得的有益效果為：

1、通過軸承座與螺旋槳主軸形成封閉腔，使應變信號在封閉腔內通過空氣作為傳播媒介，采用無線傳遞的方式將旋轉的信號轉化為靜止的信號，再通過屏蔽電纜連接到船體上，解決了旋轉信號的水下傳輸問題，使能實時的得到螺旋槳主軸的動態應力變化規律，為螺旋槳及螺旋槳主軸、螺旋槳軸承的設計提供了基本依據；?

2、通過設置套筒，在螺旋槳主軸旋轉時有效的固定了應變測量電路的各零部件；

3、和主軸配合的各個部件采用上下剖分式結構，方便安裝，不會對原船舶螺旋槳主軸的設計、安裝和運行構成影響。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為圖1的A-A剖視圖。

圖中：1、應變片，2、橋盒，3、數模轉換器，4、發射器，5、電源，6、螺旋槳主軸，7、外腔，8、軸承蓋，9、軸承，10、軸承座，11、套筒，12、接收天線，13、固定鏈鎖，14、屏蔽電纜，15、船體，16、數據采集處理系統，17、螺旋槳軸承，18、聯軸器，19、螺旋槳。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

如圖1、2所示，螺旋槳主軸動態應力監測裝置，它包括應變測量電路、兩個軸承9、軸承座10，兩軸承9套裝在螺旋槳主軸6上，所述軸承9安設在軸承座10上，軸承座10的兩側均配置有軸承蓋8，螺旋槳主軸6與軸承座10的兩端采用接觸式密封結構密封，確保軸承蓋8、軸承9、軸承座10、螺旋槳主軸6共同構成一個封閉腔。所述軸承座10與船體15通過固定鏈鎖13固定連接，在位于封閉腔內的螺旋槳主軸上粘貼有應變片1、橋盒2、數模轉換器3、發射器4、電源5，所述應變片1、橋盒2、數模轉換器3、發射器4、電源5電連接構成應變測量電路，在軸承座9內壁上設有接收發射器4發出的信號的接收天線12，所述接收天線12將接收信號通過屏蔽電纜14給船體15上的數據采集處理系統16。其中屏蔽電纜14纏繞在固定鏈鎖13上。螺旋槳主軸6通過螺旋槳軸承17支承，且通過聯軸器18與驅動系統連接。