船舶推進軸系回旋振動試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種船舶推進軸系回旋振動試驗裝置，包括基座、轉(zhuǎn)軸，所述基座上依次固定有變頻電機、減速器和軸承變位裝置。所述轉(zhuǎn)軸與變頻電機相連接，可逐級調(diào)整軸系轉(zhuǎn)速，所述軸承變位裝置上固定有支承軸承，用于調(diào)整支承軸承的標高和軸向位置。所述轉(zhuǎn)軸通過彈性聯(lián)軸器與變頻電機及減速器相連，轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有支承軸承、對中法蘭和質(zhì)量塊。所述質(zhì)量塊設(shè)置于轉(zhuǎn)軸的末端，用于模擬船舶螺旋槳的陀螺效應。所述轉(zhuǎn)軸上還可使用配重來施加額外載荷，以模擬推進軸系工作時受到的擾動。本實用新型能夠模擬船舶推進軸系在運轉(zhuǎn)過程中所處的軸系狀態(tài)變化，以在軸系不對中條件下進行試驗研究。
【專利說明】船舶推進軸系回旋振動試驗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種軸系回旋振動試驗裝置，特別是指一種船舶推進軸系回旋振動試驗裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]船舶推進軸系是船舶動力裝置的重要組成部分，回旋振動作為產(chǎn)生推進軸系破壞的主要原因之一，嚴重影響推進軸系的正常工作。推進軸系回旋振動是諸多復雜影響因素耦合作用的結(jié)果。
[0003]現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)試驗裝置主要試驗對象為高速輕載轉(zhuǎn)子，如電動機、發(fā)電機等，這些系統(tǒng)長度較短，負荷較低，結(jié)構(gòu)較簡單。雖然試驗目標均為回旋振動，但這些轉(zhuǎn)子試驗裝置的訴求多為對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)設(shè)計方案的穩(wěn)定性研宄，著重于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在高速運轉(zhuǎn)過程中的回旋振動幅值最小化，以滿足工程的精密性需要，其建立前提是確保轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的絕對對中。
[0004]船舶推進軸系為一種特殊低速重載復雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，其對回旋振動的要求為避開共振頻率，確保軸承負荷合理，對回旋振動振幅限制要求不高。現(xiàn)有的部分船舶軸系試驗裝置，基本上也只針對單一影響因素進行搭建。常規(guī)轉(zhuǎn)子試驗裝置無法對通常在不對中狀態(tài)下工作的船舶推進軸系進行有效的實際模擬，難以滿足對軸系狀態(tài)變化的需要，不利于從機理上對回旋振動進行解析，改善與控制。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺點:無法對通常在不對中狀態(tài)下工作的船舶推進軸系進行有效的實際模擬，難以滿足對軸系狀態(tài)變化的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的在于提供一種船舶推進軸系回旋振動試驗裝置，能夠模擬船舶推進軸系在運轉(zhuǎn)過程中所處的軸系狀態(tài)變化，以在軸系不對中條件下進行試驗研宄。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設(shè)計的船舶推進軸系回旋振動試驗裝置，包括基座、轉(zhuǎn)軸，所述基座上依次固定有變頻電機、減速器和軸承變位裝置。所述轉(zhuǎn)軸與變頻電機相連接，可逐級調(diào)整軸系轉(zhuǎn)速，所述軸承變位裝置上固定有支承軸承，用于調(diào)整支承軸承的標高和軸向位置。所述轉(zhuǎn)軸通過彈性聯(lián)軸器與變頻電機及減速器連接，其上設(shè)置有支承軸承、對中法蘭和質(zhì)量塊。所述質(zhì)量塊設(shè)置于轉(zhuǎn)軸的末端，用于模擬船舶螺旋槳的陀螺效應。所述轉(zhuǎn)軸上還可使用配重來施加額外載荷，以模擬推進軸系工作時受到的擾動。所述軸承變位裝置與其上固定的支承軸承根據(jù)轉(zhuǎn)軸的長度可設(shè)置為三組或三組以上，對中法蘭可設(shè)置在第一組、第二組之間。所述軸承變位裝置包括導軌底座、標高調(diào)節(jié)裝置、軸承座和兩個標高調(diào)節(jié)滑塊。所述導軌底座與基座固定連接，所述標高調(diào)節(jié)裝置的底部與導軌底座的頂部滑動連接，所述標高調(diào)節(jié)裝置與導軌底座之間設(shè)置有用于移動標高調(diào)節(jié)裝置的軸向位移機構(gòu)和用于鎖緊標高調(diào)節(jié)裝置位置的鎖緊機構(gòu)。所述標高調(diào)節(jié)裝置的頂部與兩個標高調(diào)節(jié)滑塊的底部滑動連接，兩個標高調(diào)節(jié)滑塊的頂部向相反的方向傾斜并沿裝置中心線對稱，所述標高調(diào)節(jié)裝置的頂部設(shè)置有用于向相反方向移動兩個標高調(diào)節(jié)滑塊的滑塊位移機構(gòu)。所述軸承座的底部兩邊向相反的方向傾斜形成兩個斜面，所述軸承座的兩個底部斜面與兩個標高調(diào)節(jié)滑塊的頂部斜面滑動連接，所述軸承座的頂部與支承軸承固定連接。
[0008]進一步地，所述軸向位移機構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)形式為:包括設(shè)置在所述標高調(diào)節(jié)裝置的底面上的軸向調(diào)節(jié)滑塊和設(shè)置在所述導軌底座上的軸向調(diào)節(jié)螺桿，所述軸向調(diào)節(jié)螺桿與軸向調(diào)節(jié)滑塊螺紋連接。
[0009]進一步地，所述鎖緊機構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)形式為:包括設(shè)置在標高調(diào)節(jié)裝置上的腰型孔和緊固螺栓，所述緊固螺栓穿過腰型孔與導軌底座螺紋連接。
[0010]進一步地，所述滑塊位移機構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)形式為:包括標高調(diào)節(jié)螺桿和固定在標高調(diào)節(jié)裝置頂部中間的螺桿軸套，所述標高調(diào)節(jié)螺桿通過螺桿軸套軸向定位，所述標高調(diào)節(jié)螺桿通過其兩邊設(shè)置的方向相反的螺紋分別與一個標高調(diào)節(jié)滑塊螺紋連接，所述標高調(diào)節(jié)螺桿的中部設(shè)置有用于轉(zhuǎn)動標高調(diào)節(jié)螺桿的標高調(diào)節(jié)螺母。
[0011]進一步地，為使裝置更穩(wěn)固，可針對標高調(diào)節(jié)滑塊、軸承座設(shè)置相應的鎖緊機構(gòu)，如在各導軌的外側(cè)設(shè)置鎖緊螺釘?shù)取?br> [0012]本實用新型的有益效果是:(I)采用變頻電機可逐級調(diào)整軸系轉(zhuǎn)速，以模擬不同的軸系轉(zhuǎn)速；(2)通過軸承變位裝置可方便地調(diào)整轉(zhuǎn)軸的標高和軸向位置；(3)轉(zhuǎn)軸中部由對中法蘭連接，可手動調(diào)整法蘭控制傳動軸系分別處于平行不對中、偏角不對中、平行偏角不對中狀態(tài)，并對不對中量進行控制，法蘭在工作時固定以保證設(shè)置的不對中量在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時保持不變；(4)轉(zhuǎn)軸的末端設(shè)置有質(zhì)量塊，可用于模擬船舶螺旋槳的陀螺效應；(5)采用彈性聯(lián)軸器連接減速器可避免變頻電機輸出端引入額外的不對中和振動，以免對試驗結(jié)果造成不利影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為改進船舶推進軸系回旋振動試驗裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為改進船舶推進軸系回旋振動試驗裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為圖1中軸承變位裝置的立體圖。
[0016]圖4為圖3中軸承變位裝置的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖5為圖3中導軌底座的立體圖。
[0018]圖6為圖3中標高調(diào)節(jié)裝置的立體圖。
[0019]圖7為圖3中標高調(diào)節(jié)滑塊的立體圖。
[0020]圖8為圖3中軸承座的立體圖。
[0021]其中:基座1、轉(zhuǎn)軸2、變頻電機3、減速器4、支承軸承5、軸承變位裝置6、彈性聯(lián)軸器21、對中法蘭22、質(zhì)量塊23、導軌底座61、標高調(diào)節(jié)裝置62、軸承座63、標高調(diào)節(jié)滑塊64、軸向位移機構(gòu)7、軸向調(diào)節(jié)滑塊71、軸向調(diào)節(jié)螺桿72、鎖緊機構(gòu)8、腰型孔81、緊固螺栓82、滑塊位移機構(gòu)9、標高調(diào)節(jié)螺桿91、螺桿軸套92、標高調(diào)節(jié)螺母93

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0023]如圖1?2所示，本實用新型改進的船舶推進軸系回旋振動試驗裝置，包括基座1、轉(zhuǎn)軸2，基座I上依次固定有變頻電機3、減速器4和軸承變位裝置6，軸承變位裝置6上固定有支承軸承5。變頻電機3輸出軸與減速器4相連，轉(zhuǎn)軸2通過彈性聯(lián)軸器21與及減速器4相連，轉(zhuǎn)軸2上設(shè)置有支承軸承5、對中法蘭22和質(zhì)量塊23。軸承變位裝置6與其上固定的支承軸承5的數(shù)量為三組，對中法蘭22設(shè)置在第一組、第二組之間。
[0024]如圖3?8所示，所述軸承變位裝置6包括導軌底座61、標高調(diào)節(jié)裝置62、軸承座63和兩個標高調(diào)節(jié)滑塊64。導軌底座61與基座I固定連接，標高調(diào)節(jié)裝置62的底部與導軌底座61的頂部通過導軌滑動連接，標高調(diào)節(jié)裝置62與導軌底座61之間設(shè)置有用于移動標高調(diào)節(jié)裝置62的軸向位移機構(gòu)7和用于鎖緊標高調(diào)節(jié)裝置62位置的鎖緊機構(gòu)8。標高調(diào)節(jié)裝置62的頂部與兩個標高調(diào)節(jié)滑塊64的底部通過燕尾導軌滑動連接，兩個標高調(diào)節(jié)滑塊64的頂部向相反的方向傾斜并沿裝置中心線對稱，標高調(diào)節(jié)裝置62的頂部設(shè)置有用于向相反方向移動兩個標高調(diào)節(jié)滑塊64的滑塊位移機構(gòu)9。軸承座63的底部兩邊向相反的方向傾斜形成兩個斜面，軸承座63的兩個底部斜面與兩個標高調(diào)節(jié)滑塊64的頂部斜面通過燕尾導軌滑動連接，軸承座63的頂部與支承軸承5固定連接。軸向位移機構(gòu)7包括設(shè)置在標高調(diào)節(jié)裝置62的底面上的軸向調(diào)節(jié)滑塊71和設(shè)置在導軌底座61上的軸向調(diào)節(jié)螺桿72，軸向調(diào)節(jié)螺桿72與軸向調(diào)節(jié)滑塊71螺紋連接。鎖緊機構(gòu)8包括設(shè)置在標高調(diào)節(jié)裝置62上的腰型孔81和緊固螺栓82，緊固螺栓82穿過腰型孔81與導軌底座61螺紋連接?；瑝K位移機構(gòu)9包括標高調(diào)節(jié)螺桿91和固定在標高調(diào)節(jié)裝置62頂部中間的螺桿軸套92，標高調(diào)節(jié)螺桿91通過螺桿軸套92軸向定位，標高調(diào)節(jié)螺桿91通過其兩邊設(shè)置的方向相反的螺紋分別與一個標高調(diào)節(jié)滑塊64螺紋連接，標高調(diào)節(jié)螺桿91的中部設(shè)置有用于轉(zhuǎn)動標高調(diào)節(jié)螺桿91的標高調(diào)節(jié)螺母93。
[0025]上述船舶推進軸系回旋振動試驗裝置進行試驗的過程如下:
[0026](I)進行軸承擾動試驗時，通過旋轉(zhuǎn)軸向調(diào)節(jié)螺桿72移動軸向調(diào)節(jié)滑塊71，軸向調(diào)節(jié)滑塊71帶動標高調(diào)節(jié)裝置62移動，移動至指定位置后通過緊固螺栓82鎖定在導軌底座61上，即完成支承軸承5的軸向變位；旋轉(zhuǎn)標高調(diào)節(jié)螺母93，通過標高調(diào)節(jié)螺桿91移動兩個標高調(diào)節(jié)滑塊64，滑塊相向或反向移動，擠壓或放松軸承座63的底部斜面，使其上下移動，以調(diào)整支承軸承5的標高。軸承定位過程中，可使用百分表確定精確變位數(shù)值。軸承定位完畢后，可使用傳感器測量系統(tǒng)內(nèi)各支承軸承5的負荷分配情況。
[0027](2)進行不對中試驗時，可調(diào)整對中法蘭22，使其左右兩法蘭盤與法蘭墊接合時具有一定程度的偏斜或曲折，使用測量儀器控制其不對中的具體數(shù)值，分別維持在平行不對中、偏角不對中、平行偏角不對中三種工況。當對中法蘭22調(diào)節(jié)至目標狀態(tài)后，使用螺栓對齊進行緊固，確保軸系以恒定的不對中量穩(wěn)定運行。
[0028](3)進行軸系模擬試驗時，可根據(jù)需要調(diào)整轉(zhuǎn)軸2末端的質(zhì)量塊23的質(zhì)量，以模擬船舶螺旋槳的陀螺效應。
[0029]對于(I)和⑵中的軸系狀態(tài)調(diào)整，可以僅針對其中一項進行單因素試驗，也可以同時施加多因素擾動，進行綜合不對中的軸系狀態(tài)試驗。
【權(quán)利要求】
1.一種船舶推進軸系回旋振動試驗裝置，包括基座(I)、轉(zhuǎn)軸(2)，所述基座(I)上依次固定有變頻電機(3)、減速器(4)和軸承變位裝置￠)，所述軸承變位裝置(6)上固定有支承軸承(5)，所述轉(zhuǎn)軸(2)通過彈性聯(lián)軸器(21)與變頻電機(3)及減速器(4)相連接，所述轉(zhuǎn)軸(2)上設(shè)置有支承軸承(5)、對中法蘭(22)和質(zhì)量塊(23)，其特征在于: 所述軸承變位裝置(6)包括導軌底座(61)、標高調(diào)節(jié)裝置(62)、軸承座￠3)和兩個標高調(diào)節(jié)滑塊(64)； 所述導軌底座(61)與基座(I)固定連接，所述標高調(diào)節(jié)裝置(62)的底部與導軌底座(61)的頂部滑動連接，所述標高調(diào)節(jié)裝置(62)與導軌底座(61)之間設(shè)置有用于移動標高調(diào)節(jié)裝置(62)的軸向位移機構(gòu)(7)和用于鎖緊標高調(diào)節(jié)裝置(62)位置的鎖緊機構(gòu)(8); 所述標高調(diào)節(jié)裝置(62)的頂部與兩個標高調(diào)節(jié)滑塊(64)的底部滑動連接，兩個標高調(diào)節(jié)滑塊￠4)的頂部向相反的方向傾斜并沿裝置中心線對稱，所述標高調(diào)節(jié)裝置￠2)的頂部設(shè)置有用于向相反方向移動兩個標高調(diào)節(jié)滑塊(64)的滑塊位移機構(gòu)(9); 所述軸承座￠3)的底部兩邊向相反的方向傾斜形成兩個斜面，所述軸承座￠3)的兩個底部斜面與兩個標高調(diào)節(jié)滑塊￠4)的頂部斜面滑動連接，所述軸承座￠3)的頂部與支承軸承(5)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述船舶推進軸系回旋振動試驗裝置，其特征在于:所述軸向位移機構(gòu)(7)包括設(shè)置在所述標高調(diào)節(jié)裝置￠2)的底面上的軸向調(diào)節(jié)滑塊(71)和設(shè)置在所述導軌底座￠1)上的軸向調(diào)節(jié)螺桿(72)，所述軸向調(diào)節(jié)螺桿(72)與軸向調(diào)節(jié)滑塊(71)螺紋連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述船舶推進軸系回旋振動試驗裝置，其特征在于:所述鎖緊機構(gòu)(8)包括設(shè)置在標高調(diào)節(jié)裝置￠2)上的腰型孔(81)和緊固螺栓(82)，所述緊固螺栓(82)穿過腰型孔(81)與導軌底座(61)螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述船舶推進軸系回旋振動試驗裝置，其特征在于:所述滑塊位移機構(gòu)(9)包括標高調(diào)節(jié)螺桿(91)和固定在標高調(diào)節(jié)裝置(62)頂部中間的螺桿軸套(92)，所述標高調(diào)節(jié)螺桿(91)通過螺桿軸套(92)軸向定位，所述標高調(diào)節(jié)螺桿(91)通過其兩邊設(shè)置的方向相反的螺紋分別與一個標高調(diào)節(jié)滑塊￠4)螺紋連接，所述標高調(diào)節(jié)螺桿(91)的中部設(shè)置有用于轉(zhuǎn)動標高調(diào)節(jié)螺桿(91)的標高調(diào)節(jié)螺母(93)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述船舶推進軸系回旋振動試驗裝置，其特征在于:所述滑塊位移機構(gòu)(9)包括標高調(diào)節(jié)螺桿(91)和固定在標高調(diào)節(jié)裝置(62)頂部中間的螺桿軸套(92)，所述標高調(diào)節(jié)螺桿(91)通過螺桿軸套(92)軸向定位，所述標高調(diào)節(jié)螺桿(91)通過其兩邊設(shè)置的方向相反的螺紋分別與一個標高調(diào)節(jié)滑塊(64)螺紋連接，所述標高調(diào)節(jié)螺桿(91)的中部設(shè)置有用于轉(zhuǎn)動標高調(diào)節(jié)螺桿(91)的標高調(diào)節(jié)螺母(93)。
【文檔編號】G01M7/02GK204214627SQ201420723540
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】周瑞平, 林晞晨, 肖能齊, 雷俊松, 王正興, 李健 申請人:武漢理工大學