[發明專利]一種大型船舶推進軸系狀態監控方法

有效

• 申請號: 201711396043.6
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108225169B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 劉濤;習猛;王磊;竇旭;王紅普
• 申請（專利權）人: 滬東中華造船（集團）有限公司
• 主分類號: G01B7/14
• 分類號: G01B7/14;G01B7/00
• 代理公司: 上海智力專利商標事務所(普通合伙) 31105
• 代理人: 周濤

1.一種大型船舶推進軸系狀態監控方法,其特征在于，具體包括以下步驟：

步驟1：根據軸系對中斜鏜孔設計方案，在后艉管軸承的長度方向上選取至少三個監測位置、在前艉管軸承的長度方向上選取至少兩個監測位置；

步驟2：在每個監測位置處的軸承溝槽內分別固定一組用于檢測各監測位置處軸系軸心偏移量的電渦流位移傳感器組，每組電渦流位移傳感器組均包括3個等間隔固定在軸承溝槽內的電渦流位移傳感器；

所述電渦流位移傳感器安裝在軸系的上半部分；

所述電渦流位移傳感器的檢測探頭正對軸心設置，同一電渦流位移傳感器組中相鄰兩個電渦流位移傳感器與軸心連線的夾角為60°；

步驟3：所有電渦流位移傳感器將其實時檢測到的軸心偏移電壓信號通過數據采集盒傳輸給上位機，上位機對接收到的信號進行處理并根據公式分別計算各監測位置處的軸心實時位置，其中，為第m個監測位置處軸心的實際位置，；為第m個監測位置處軸心的初始位置，為第m個監測位置中第n個電渦流位移傳感器檢測到的軸心偏移量，為第m個監測位置中第p個電渦流位移傳感器檢測到的軸心偏移量，， ，且；

所述步驟3中的長度，其方向與第m個監測位置中第n個電渦流位移傳感器的固定方向相同，其中為第m個監測位置中第n個電渦流位移傳感器的初始靜態電壓與其實時檢測的軸心偏移電壓值的差值，為第m個監測位置中第n個電渦流位移傳感器的靈敏度；

的長度，其方向與第m個監測位置中第p個電渦流位移傳感器的固定方向相同，其中為第m個監測位置中第p個電渦流位移傳感器的初始靜態電壓與其實時檢測的軸心偏移電壓值的差值，為第m個監測位置中第p個電渦流位移傳感器的靈敏度；

步驟4：上位機根據各監測位置處的軸心實時位置以及每個監測位置處各傳感器之間的空間幾何關系分別計算出各監測位置處的軸承油膜最小間隙；

步驟5：船舶集成自動化系統將其檢測到的船舶航行狀態信號通過數據采集盒傳輸給上位機，上位機根據接收到的船舶航行狀態信號和計算出的各監測位置處的軸承油膜最小間隙判斷軸系運行狀態，并繪制得到軸系運動狀態的頻譜分析圖、時域分析圖和軸心軌跡圖；

判斷軸系運行狀態的具體步驟為：

步驟5.1：根據接收到的船舶航行狀態信號和軸系設計參數設定軸系邊界潤滑狀態下的最小油膜許用厚度；

步驟5.2：上位機判斷是否存在一軸承油膜最小間隙小于最小油膜許用厚度，若存在，則立即向船舶主推進系統發出降低轉速的控制指令。

2.根據權利要求1所述的大型船舶推進軸系狀態監控方法，其特征在于，所述步驟3中還包括步驟3.1：當某一監測位置的電渦流位移傳感器組中的一個傳感器出現故障時，上位機自動選擇另外兩個電渦流位移傳感器的檢測信號來計算該監測位置的軸心實時位置。

3.根據權利要求1所述的大型船舶推進軸系狀態監控方法，其特征在于，所述最小油膜許用厚度的厚度范圍為0.04mm-0.06mm。

4.根據權利要求1或2所述的大型船舶推進軸系狀態監控方法，其特征在于，所述船舶航行狀態信號包括船舶舵角信號、航速信號、壓載吃水深度信號、軸系功率信號、前艉管軸承溫度信號和后艉管軸承溫度信號。

5.根據權利要求1所述的大型船舶推進軸系狀態監控方法，其特征在于，所述步驟5之后還包括步驟6：若軸系運行出現故障時，上位機直接控制船舶主推進系統動作，同時控制蜂鳴器發出報警信號。

6.根據權利要求1所述的大型船舶推進軸系狀態監控方法，其特征在于，所述后艉管軸承上的監測位置為三個，分別為第一監測位置、第二監測位置和第三監測位置，所述第一監測位置設置在距離后艉管軸承前端面100mm-300mm的位置處，第二監測位置設置在后艉管軸承的中間，第三監測位置設置在距離后艉管軸承后端面100mm-300mm的位置處；

所述前艉管軸承上的監測位置為兩個，分別為第四監測位置和第五監測位置，第四監測位置設置在距離前艉管軸承前端面100mm-300mm的位置處，第五監測位置設置在距離前艉管軸承后端面100mm-300mm的位置處。

7.根據權利要求1所述的大型船舶推進軸系狀態監控方法，其特征在于，所述上位機設置在船舶機艙集控室的控制臺上，數據采集盒固定在艉軸殼前端，電渦流位移傳感器的檢測探頭固定在軸承溝槽內且其通信線布設在進油溝槽內。