[發(fā)明專利]一種大型船舶推進(jìn)軸系狀態(tài)監(jiān)控方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711396043.6
• 申請(qǐng)日: 2017-12-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108225169B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉濤;習(xí)猛;王磊;竇旭;王紅普
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號(hào): G01B7/14
• 分類號(hào): G01B7/14;G01B7/00
• 代理公司: 上海智力專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31105
• 代理人: 周濤

本發(fā)明公開(kāi)了一種大型船舶推進(jìn)軸系狀態(tài)監(jiān)控方法，具體包括以下步驟：在艉管軸承上選取監(jiān)測(cè)位置；在監(jiān)測(cè)位置處的軸承溝槽內(nèi)固定電渦流位移傳感器；電渦流位移傳感器將其實(shí)時(shí)檢測(cè)到的軸心偏移電壓信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集盒傳輸給上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)接收到的信號(hào)計(jì)算出監(jiān)測(cè)位置處的軸心實(shí)時(shí)位置；計(jì)算監(jiān)測(cè)位置處的軸承油膜最小間隙；綜合判斷軸系運(yùn)行狀態(tài)。本發(fā)明將各監(jiān)測(cè)位置處的軸承油膜最小間隙與船舶航行狀態(tài)信號(hào)相結(jié)合，進(jìn)行實(shí)時(shí)可視化顯示，可直觀地、高精度地顯示大型船舶推進(jìn)軸系運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)軸系運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，能夠發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以保證軸系安全運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及船舶建造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種大型船舶推進(jìn)軸系狀態(tài)監(jiān)控方法。

背景技術(shù)

基于艉管軸承、中間軸承溫度傳感器的船舶推進(jìn)軸系故障判斷方法在中小型船舶中得到了廣泛應(yīng)用，為判斷軸系的狀態(tài)起到了重要作用。但由于溫度信號(hào)的遲滯性，往往是軸系和軸承發(fā)生摩擦到一定程度才會(huì)引起軸承高溫報(bào)警，當(dāng)出現(xiàn)高溫報(bào)警時(shí)，軸承往往已經(jīng)被燒壞。

船舶推進(jìn)軸系設(shè)計(jì)和故障診斷涉及軸系校中、流體動(dòng)力潤(rùn)滑、螺旋槳?jiǎng)討B(tài)水動(dòng)力、船舶操縱等多種學(xué)科，目前單純的依靠軸承溫度傳感器信號(hào)分析判斷軸系故障原因比較抽象，無(wú)法準(zhǔn)確確定故障原因。

同時(shí)，由于船舶朝著大型化、輕量化的發(fā)展，大直徑軸系的剛度與船體剛度越來(lái)越不匹配，而低轉(zhuǎn)速、大盤比螺旋槳的應(yīng)用使得大型船舶推進(jìn)軸系的動(dòng)態(tài)載荷越來(lái)越復(fù)雜,特別是對(duì)于雙軸系大型液化天然氣船，雙螺旋槳的相互影響，使得船舶推進(jìn)軸系隨時(shí)有可能出現(xiàn)故障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)出一種大型船舶推進(jìn)軸系狀態(tài)監(jiān)控方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種大型船舶推進(jìn)軸系狀態(tài)監(jiān)控方法，具體包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)軸系對(duì)中斜鏜孔設(shè)計(jì)方案，在后艉管軸承的長(zhǎng)度方向上選取至少三個(gè)監(jiān)測(cè)位置、在前艉管軸承的長(zhǎng)度方向上選取至少兩個(gè)監(jiān)測(cè)位置；

步驟2：在每個(gè)監(jiān)測(cè)位置處的軸承溝槽內(nèi)分別固定一組用于檢測(cè)各監(jiān)測(cè)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(gè)等間隔固定在軸承溝槽內(nèi)的電渦流位移傳感器；

步驟3：所有電渦流位移傳感器將其實(shí)時(shí)檢測(cè)到的軸心偏移電壓信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集盒傳輸給上位機(jī)，上位機(jī)對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理并根據(jù)公式分別計(jì)算各監(jiān)測(cè)位置處的軸心實(shí)時(shí)位置，其中，為第m個(gè)監(jiān)測(cè)位置處軸心的實(shí)際位置，m≥1；為第m個(gè)監(jiān)測(cè)位置處軸心的初始位置，為第m個(gè)監(jiān)測(cè)位置中第n個(gè)電渦流位移傳感器檢測(cè)到的軸心偏移量，為第m個(gè)監(jiān)測(cè)位置中第p個(gè)電渦流位移傳感器檢測(cè)到的軸心偏移量，1≤n≤3，1≤p≤3，且n≠p；

步驟4：上位機(jī)根據(jù)各監(jiān)測(cè)位置處的軸心實(shí)時(shí)位置以及每個(gè)監(jiān)測(cè)位置處各傳感器之間的空間幾何關(guān)系分別計(jì)算出各監(jiān)測(cè)位置處的軸承油膜最小間隙；

步驟5：船舶集成自動(dòng)化系統(tǒng)將其檢測(cè)到的船舶航行參數(shù)信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集盒傳輸給上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)接收到的船舶航行參數(shù)信號(hào)和計(jì)算出的各監(jiān)測(cè)位置處的軸承油膜最小間隙判斷軸系運(yùn)行狀態(tài)，并繪制得到軸系運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的頻譜分析圖、時(shí)域分析圖和軸心軌跡圖。

作為優(yōu)選地，所述步驟3中還包括步驟3.1：當(dāng)某一監(jiān)測(cè)位置的電渦流位移傳感器組中的一個(gè)傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，上位機(jī)自動(dòng)選擇另外兩個(gè)電渦流位移傳感器的檢測(cè)信號(hào)來(lái)計(jì)算該監(jiān)測(cè)位置的軸心實(shí)時(shí)位置。