CN101992837A - 船舶推进轴系风险预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于故障设备诊断技术领域，涉及一种船舶推进轴系风险预警方法，用于主机与螺旋桨之间功率传递失效时的状态评估与诊断，该方法根据在船舶推进轴系各测点处安装的传感器实时采集到的设备参数信息和人工排查所获取的设备运行和故障信息，通过计算机程序实施风险预警，包括：依次检查船舶的正倒车功能及转速、齿轮箱滑油低压停车功能、齿轮箱润滑油温度和压力、螺旋桨转速、冷却水防漏功能和艉轴管轴承套温度，如果以上均正常，则判断推进轴系处于良好状态，结束本次风险预警，否则，分为几种情形进行风险预警。本发明的风险预警方法，既克服了完全依赖主观故障排查的缺陷，又能利用无法采用检测设备时而通过人工排查所获取的信息，使风险预警和状态评估更为快捷、高效、准确。

Description

船舶推进轴系风险预警方法

技术领域

本发明属于故障设备诊断技术领域，涉及一种船舶的推进轴系风险预警方法。

背景技术

船舶推进轴系是船舶主机与推进器之间进行能量传递的系统，它将螺旋桨旋转产生的轴向推力通过轴系传给船体从而推动船舶前进，是船舶动力装置系统中必不可少的重要部件。船舶推进轴系在运转时，受到螺旋桨水动力、船体变形、润滑油膜等各种动态因素的影响，还可能遭受到水下爆炸等冲击载荷作用造成的振动效应。船舶推进轴系的安全可靠运转直接影响到船舶的正常航行。

为加强船舶管理，确保船舶航行安全，提高船舶推进轴系的安全性能，针对船舶推进轴系主要设备如主机轴、中间轴、螺旋桨轴、艉轴管、减速齿轮箱、联轴器等的实际运行状态进行评定，判断船舶推进轴系的完好率，并根据评定结果有针对性地安排重点设备检修与维护，解决其存在的问题，制定切实有效的船舶轴系状态改善计划，确保传播的安全运营，避免船舶的港口滞留、返坞维修等，从而节省成本，提高船舶管理公司的竞争力。由于船舶轴系状态评定涉及的指标较多，各影响因素间的关系复杂，目前，国内船舶管理公司还主要依靠在船人员的经验对船舶轴系实施状态评定，具有较大的主观性，而且检修效率低、成本高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提出一种船舶推进轴系风险预警方法，实现对船舶推进轴系快速有效的风险预警和状态评估，本发明的投入使用，能够使船舶推进轴系状态评估与诊断摆脱主要依靠检修人员技术经验的现状，通过分析由各种传感器的状态参数监测信息，加强对船舶推进轴系的控制和管理，使船舶检修省时省力，降低成本。为此，本发明采用如下的技术方案：

一种船舶推进轴系风险预警方法，用于主机与螺旋桨之间功率传递失效时的状态评估与诊断，该方法根据在船舶推进轴系各测点处安装的传感器实时采集到的设备参数信息和人工排查所获取的设备运行和故障信息，通过计算机程序实施风险预警，该方法为：依次检查船舶的正倒车功能及转速、齿轮箱滑油低压停车功能、齿轮箱润滑油温度和压力、螺旋桨转速、冷却水防漏功能和艉轴管轴承套温度，如果以上均正常，则判断推进轴系处于良好状态，结束本次风险预警，否则，分为以下几种情形进行本次的风险预警：

若检查发现正倒车功能及转速不正常，则分为两种情况：一种情况为正车及转速异常或倒车及转速异常，则判断为齿轮箱故障；另一种情况为正倒车及转速均不正常，则继续检查齿轮箱滑油温度和压力，若油温或油压不正常，则判断为齿轮箱故障，若油温油压均正常，则判断为挠性联轴器故障；

若检查发现齿轮箱滑油低压停车功能不正常，或者齿轮箱润滑油温度和压力不正常，则判断为齿轮箱故障；

若检查发现螺旋桨转速不正常，则判断为桨轴连接键损坏；

若检查发现冷却水渗漏，则判断为艉轴密封装置失效或压缩空气压力低；

若检查发现艉轴管轴承套温度过高，则检查轴承冷却水量是否充足，若否，则继续依次检查艉轴冷却水阀门、海底阀、机带泵，若检查结果都正常，则判断为供水管路堵塞，否则，按照以下几种情形继续本次的风险预警：

若检查发现艉轴冷却水阀门不正常，则判断为阀门启闭错误或阀门堵塞，结束本次的风险预警；

若检查发现海底阀不正常，则判断为海底阀堵塞或开启量不足，结束本次的风险预警；

若检查发现轴承冷却水充足，则继续依次检查艉轴中部挠度、轴系振动情况和轴承内表面磨损情况，若艉轴中部挠度过大，则判断为艉轴过长或支点过少；若轴系振动不大，则判断为螺旋桨被缠绕；若轴承内表面磨损严重，则判断为轴系校中不良；若轴承内表面磨损不严重，则判断为润滑不合格。

本发明应用于我国目前服役船舶的推进轴系风险预警，将对推进轴系的各个组成零部件，包括主机轴、挠性联轴器、中间轴、减速齿轮箱、颈轴、液压联轴器、螺旋桨轴、艉轴管、首轴承、尾轴承和密封装置等的实际运行状况进行实时监测所获取其状态信息与人工故障排查所得到的信息相结合，通过程序软件的执行进行风险预警。此种风险预警方法，既克服了完全依赖主观故障排查的缺陷，又能利用无法采用检测设备时而通过人工排查所获取的信息。使风险预警和状态评估更为快捷、高效、准确，同时为船舶的日常维修和保养提供参考依据，并避免了船舶因推进轴系故障而造成的港口国滞留或返坞检修，降低了船舶运营成本。

附图说明

图1船舶推进轴系风险预警流程图。

具体实施方式

本发明为船舶推进轴系风险预警方法，利用计算机程序，在发生故障时，以人机交互的方式，将人工排查结果输入计算机中，然后利用既定的程序，将排查结果和监测系统的实时监测结果相结合，进行风险预警。程序中所需数据来自两部分，一部分是实际监测数据，一部分是经过人工排查后取得的有关设备运行状态和故障现象的数据。

首先介绍船舶推进轴系的工作原理，参见图1。推进轴系是传递主机功率到螺旋桨的中间载体，由主机轴、挠性联轴器、中间轴、减速齿轮箱、颈轴、液压联轴器、螺旋桨轴、艉轴管、首轴承、尾轴承和密封装置等基本零部件组成。推进功率由主机发出，通过挠性联轴器传递到减速齿轮箱，经齿轮箱内离合器和齿轮的连接可实现正、倒车功能及其功率传递，齿轮箱输出法兰与液压联轴器一端连接，液压联轴器另一端直接连接螺旋桨轴(艉轴)，功率则通过液压联轴器从齿轮箱输出法兰传递到艉轴，再通过艉轴上的平键传递到螺旋桨上，带动螺旋桨转动；而推力则反向经由螺旋桨、艉轴、液压联轴器传递到齿轮箱内的推力轴承上，从而传递到船体上，推动船舶前进或后退。艉轴及其支撑(轴承)都位于艉轴管内，并且在润滑油里旋转。艉轴管通过两个密封件来密封，外部密封件用来阻止海水流入和艉轴管内的油流入海中。内部密封件用来保证油不会流入机舱。两个密封件都是通过充满尾轴管油的重力供油箱的静压来维持的。

下面结合附图和具体实施例对本发明加以详细描述。

本发明为船舶推进轴系风险预警方法，利用计算机程序，以人机交互的方式，将人工排查结果输入计算机中，在发现船舶推进轴系异常时，根据在船舶推进轴系各测点处安装的传感器实时采集到的设备参数信息和人工排查所获取的设备运行和故障信息，通过计算机程序实施风险预警。参见图1，风险预警流程为：

依次检查船舶的正倒车功能及转速、齿轮箱滑油低压停车功能、齿轮箱润滑油温度和压力、螺旋桨转速、冷却水防漏功能和艉轴管轴承套温度，如果以上均正常，则推进轴系处于良好状态；

若正倒车功能及转速不正常，则又分为两种情况：一种情况为正车及转速异常或倒车及转速异常，则判断为齿轮箱故障；另一种情况为正倒车及转速均不正常，则继续检查齿轮箱滑油温度和压力，若油温或油压不正常，则判断为齿轮箱故障，若油温油压均正常，则判断为挠性联轴器故障；

当正倒车及转速正常时，检查发现齿轮箱滑油低压停车功能不正常，或者齿轮箱润滑油温度和压力不正常，则判断为齿轮箱故障；

若螺旋桨转速不正常，则判断为桨轴连接键损坏；

若冷却水渗漏，则判断为艉轴密封装置失效或压缩空气压力低；

若艉轴管轴承套温度过高，则检查轴承冷却水量是否充足，若否，则继续依次检查艉轴冷却水阀门、海底阀、机带泵，若检查结果都正常，则判断为供水管路堵塞；

若艉轴冷却水阀门不正常，则判断为阀门启闭错误或阀门堵塞；

若海底阀不正常，则判断为海底阀堵塞或开启量不足；

若轴承冷却水充足，则继续依次检查艉轴中部挠度、轴系振动情况和轴承内表面磨损情况：艉轴中部挠度过大，则判断为艉轴过长或支点过少；若轴系振动不大，则判断为螺旋桨被缠绕；若轴承内表面磨损严重，则判断为轴系校中不良；若轴承内表面磨损不严重，则判断为润滑不合格。

Claims (1)

1.一种船舶推进轴系风险预警方法，用于主机与螺旋桨之间功率传递失效时的状态评估与诊断，该方法根据在船舶推进轴系各测点处安装的传感器实时采集到的设备参数信息和人工排查所获取的设备运行和故障信息，通过计算机程序实施风险预警，该方法为：依次检查船舶的正倒车功能及转速、齿轮箱滑油低压停车功能、齿轮箱润滑油温度和压力、螺旋桨转速、冷却水防漏功能和艉轴管轴承套温度，如果以上均正常，则判断推进轴系处于良好状态，结束本次风险预警，否则，分为以下几种情形进行本次的风险预警：

若检查发现正倒车功能及转速不正常，则分为两种情况：一种情况为正车及转速异常或倒车及转速异常，则判断为齿轮箱故障；另一种情况为正倒车及转速均不正常，则继续检查齿轮箱滑油温度和压力，若油温或油压不正常，则判断为齿轮箱故障，若油温油压均正常，则判断为挠性联轴器故障；

若检查发现齿轮箱滑油低压停车功能不正常，或者齿轮箱润滑油温度和压力不正常，则判断为齿轮箱故障；

若检查发现螺旋桨转速不正常，则判断为桨轴连接键损坏；

若检查发现冷却水渗漏，则判断为艉轴密封装置失效或压缩空气压力低；

若检查发现艉轴管轴承套温度过高，则检查轴承冷却水量是否充足，若否，则继续依次检查艉轴冷却水阀门、海底阀、机带泵，若检查结果都正常，则判断为供水管路堵塞，否则，按照以下几种情形继续本次的风险预警：

若检查发现艉轴冷却水阀门不正常，则判断为阀门启闭错误或阀门堵塞，结束本次的风险预警；

若检查发现海底阀不正常，则判断为海底阀堵塞或开启量不足，结束本次的风险预警；

若检查发现轴承冷却水充足，则继续依次检查艉轴中部挠度、轴系振动情况和轴承内表面磨损情况，若艉轴中部挠度过大，则判断为艉轴过长或支点过少；若轴系振动不大，则判断为螺旋桨被缠绕；若轴承内表面磨损严重，则判断为轴系校中不良；若轴承内表面磨损不严重，则判断为润滑不合格。

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