CN105628357A - 一种带有配重盘的尾轴检测实验装置 - Google Patents

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董良雄
温小飞
袁强
张涛
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Abstract

本发明涉及一种带有配重盘的尾轴检测实验装置，底座上部一侧安装有转动机构、另一侧安装有碰磨外圈，在底座上中部安装有固定支撑柱与顶升装置，固定支撑柱与顶升装置上部安装有模拟船艉部，模拟船艉部上安装有中间轴承与尾轴承；尾轴安插在上碰磨外圈、尾轴承、中间轴承内部，尾轴后端设有连接法兰，在连接法兰上安装有配重盘。安装配重盘，使尾轴发生转动时，通过配重块的重量及形状变化，及配重块在配重盘内的无规则运动，在配重盘内加装防滑条，防止配重块沿着配重盘的内壁有规律的滑动，影响实验的真实性。碰磨外圈的多处安装碰磨杆，碰摩杆上装有弹簧，可以施加具有确定规律的碰摩力，从而可以大大减小碰摩模型验证过程中出现的误差。

Description

一种带有配重盘的尾轴检测实验装置
技术领域
本发明涉及船舶设计检测装置技术领域，尤其涉及一种带有配重盘的尾轴检测实验装置。
背景技术
在国内外很多造船企业均有一定数量的大型新造船在不同程度上发生过艉轴承异常摩损和尾轴异常振动而返厂修理的事件，事件已成为大型船舶建造企业的一个共性问题，带来了船舶企业在经济、经营和技术等方面巨大压力。
大型船舶轴系磨损与振动控制已成为了船舶与海洋工程的重要研究领域。大型船舶由于大尺度效应，导致其推进装置的实际工作状态与原始设计状态和建造状态不一致，实际工作状态受环境影响而在一定范围内变动；大尺度效应造成船体变形大，轴系、尾轴承油膜和船体之间相互耦合、相互影响问题十分突出，影响船舶航行性能。一方面，由于推进轴系传递的扭矩、推力巨大，导致船舶轴系振动加剧；另一方面，这种振动常常表现为轴系与油膜之间的互激耦合振动，振动使润滑油膜产生涡动，严重时导致润滑油膜破裂和轴承急剧磨损，也就是耦合振动同时影响轴系运转的平稳性和油膜的稳定性。然而目前在船舶设计、制造、安装与故障诊断过程中，由于船体设计制造与推进系统设计制造一般是分开考虑的，因而对于大型船舶推进系统与船体耦合动力的研究报告非常少见，也没有将振动与磨损问题进行综合考虑而形成系统的理论。如何在实验条件下模拟实际的工作环境，从而检测尾轴及尾轴承的各参数就显得非常重要。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种带有配重盘的尾轴检测实验装置。
为实现上述目的，本发明提供一种带有配重盘的尾轴检测实验装置，包括：
底座，在所述底座上部一侧安装有转动机构、另一侧安装有碰磨外圈，在所述底座上中部安装有固定支撑柱与顶升装置，所述固定支撑柱与所述顶升装置上部安装有模拟船艉部，所述模拟船艉部上安装有中间轴承与尾轴承；
尾轴安插在上所述碰磨外圈、所述尾轴承、所述中间轴承内部，所述尾轴后端设有连接法兰，在所述连接法兰上安装有配重盘。
作为本发明进一步改进，所述碰磨外圈内部套装有碰磨内圈，所述碰磨外圈的上下及左右各加工一个贯穿内螺纹孔，所述内螺纹孔的内侧加工有弹簧孔，在所述弹簧孔内安装有弹簧，碰磨杆旋合在所述内螺纹孔内与所述弹簧上端接触，碰磨头位于所述弹簧的下端与所述碰磨内圈接触。
作为本发明进一步改进，所述配重盘内部放置有多个配重块，在所述配重盘的外侧安装有加料口。
作为本发明进一步改进，多个所述配重块形状均不同，重量不同。
作为本发明进一步改进，所述配重盘内壁固定安装有多根防滑条。
作为本发明进一步改进，所述配重盘通过连接件穿过所述连接法兰上的通孔使其固定。
作为本发明进一步改进，所述模拟船艉部的中间处通过连接器连接。
作为本发明进一步改进，所述顶升装置由压力传感器、位移传感器、压力调节阀、流量调节阀、顶升油缸连接组成，并与控制箱进行电气连接。
作为本发明进一步改进，所述转动机构内侧安装有与所述尾轴相接触的卡盘。
本发明的有益效果为：采用在连接法兰处固定配重盘，使尾轴发生转动时，通过配重块的重量及形状变化，及配重块在配重盘内的无规则运动，模拟尾轴在复杂的扭矩作用下的工况。利用模拟船艉部的固定支撑及活动支撑，模拟船艉部的变化对尾轴及尾轴承的影响。该模拟艉部结构能够拆卸更换，以便模拟不同力学特性的结构系统。在配重盘内加装防滑条，防止配重块沿着配重盘的内壁有规律的滑动，影响实验的真实性。碰磨外圈的多处安装碰磨杆，碰摩杆上装有弹簧，可以施加具有确定规律的碰摩力，从而可以大大减小碰摩模型验证过程中出现的误差。该装置在充分考虑船舶实际工作的情况下，模拟接近实际工况，设计非常新颖，检测的数据接近实际的使用情况。
附图说明
图1为本发明一种带有配重盘的尾轴检测实验装置的主视图；
图2为本发明一种带有配重盘的尾轴检测实验装置的配重盘的主视图；
图3为本发明一种带有配重盘的尾轴检测实验装置的碰磨外圈的侧视图。
图中：1、底座；2、转动机构；3、固定支撑；4、连接器；5、模拟船艉部；6、顶升装置；7、尾轴承；8、碰磨外圈；9、连接法兰；10、配重盘；11、尾轴；12、中间轴承；13、卡盘；14、加料口；15、配重块；16、连接件；17、通孔；18、碰磨杆；19、防滑条；20、碰磨内圈；21、碰磨头；22、弹簧；23、弹簧孔；24、内螺纹。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明实施例的一种带有配重盘的尾轴检测实验装置，包括：底座1，在底座1上部一侧安装有转动机构2、另一侧安装有碰磨外圈8，在底座1上中部安装有固定支撑柱3与顶升装置6，固定支撑柱3与顶升装置6上部安装有模拟船艉部5，模拟船艉部5上安装有中间轴承12与尾轴承7。尾轴11安插在上碰磨外圈8、尾轴承7、中间轴承12内部，尾轴11后端设有连接法兰9，在连接法兰9上安装有配重盘10。碰磨外圈8内部套装有碰磨内圈20，碰磨外圈8的上下及左右各加工一个贯穿内螺纹孔24，内螺纹孔24的内侧加工有弹簧孔23，在弹簧孔23内安装有弹簧22，碰磨杆18旋合在内螺纹孔24内，碰磨杆18下端加工有与碰磨内圈20相接触的碰磨头21。配重盘10内部放置有多个配重块15，在配重盘10的外侧安装有加料口14。多个配重块15形状均不同，重量不同。配重盘10内壁固定安装有多根防滑条19。配重盘10通过连接件16穿过连接法兰9上的通孔17使其固定。模拟船艉部5的中间处通过连接器4连接。顶升装置6由压力传感器、位移传感器、压力调节阀、流量调节阀、顶升油缸连接组成，并与控制箱进行电气连接。转动机构2内侧安装有与尾轴11相接触的卡盘13。
采用在连接法兰处固定配重盘，使尾轴发生转动时，通过配重块的重量及形状变化，及配重块在配重盘内的无规则运动，模拟尾轴在复杂的扭矩作用下的工况。利用模拟船艉部来固定支撑及活动支撑，模拟船艉部的变化对尾轴及尾轴承的影响。在配重盘内加装防滑条，防止配重块沿着配重盘的内壁有规律的滑动，影响实验的真实性。碰磨盘的多处安装碰磨杆，可以检测尾轴在不同方向的受力情况。该装置在充分考虑船舶实际工作的情况下，模拟接近实际工况，设计非常新颖，检测的数据接近实际的使用情况。
为方便理解本发明：结合附图进行描述，具体使用时法兰旋转，转动机构带动尾轴及连接。通过改变配重块的重量及形状变化，使尾轴在复杂的扭矩作用下的工作，通过改变碰磨杆各个方向的进给量，使部分碰磨杆与尾轴接触，检测尾轴在某个方向受力时的变化，通过改变活动支撑的液压油缸的力，改变模拟船艉部的位置，即改变尾轴承与尾轴的相对位置，来检测尾轴及尾轴承的各种参数的变化，经过分析对造船提供一个科学的数据。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带有配重盘的尾轴检测实验装置，其特征在于，包括：
底座(1)，在所述底座(1)上部一侧安装有转动机构(2)、另一侧安装有碰磨外圈(8)，在所述底座(1)上中部安装有固定支撑柱(3)与顶升装置(6)，所述固定支撑柱(3)与所述顶升装置(6)上部安装有模拟船艉部(5)，所述模拟船艉部(5)上安装有中间轴承(12)与尾轴承(7)；
尾轴(11)安插在上所述碰磨外圈(8)、所述尾轴承(7)、所述中间轴承(12)内部，所述尾轴(11)后端设有连接法兰(9)，在所述连接法兰(9)上安装有配重盘(10)。
2.根据权利要求1所述的带有配重盘的尾轴检测实验装置，其特征在于：所述碰磨外圈(8)内部套装有碰磨内圈(20)，所述碰磨外圈(8)的上下及左右各加工一个贯穿内螺纹孔(24)，所述内螺纹孔(24)的内侧加工有弹簧孔(23)，在所述弹簧孔(23)内安装有弹簧(22)，碰磨杆(18)旋合在所述内螺纹孔(24)内与所述弹簧(22)上端接触，碰磨头(21)位于所述弹簧(22)的下端与所述碰磨内圈(20)接触。
3.根据权利要求1所述的带有配重盘的尾轴检测实验装置，其特征在于：所述配重盘(10)内部放置有多个配重块(15)，在所述配重盘(10)的外侧安装有加料口(14)。
4.根据权利要求3所述的带有配重盘的尾轴检测实验装置，其特征在于：多个所述配重块(15)形状均不同，重量不同。
5.根据权利要求3所述的带有配重盘的尾轴检测实验装置，其特征在于：所述配重盘(10)内壁固定安装有多根防滑条(19)。
6.根据权利要求1所述的带有配重盘的尾轴检测实验装置，其特征在于：所述配重盘(10)通过连接件(16)穿过所述连接法兰(9)上的通孔(17)使其固定。
7.根据权利要求1所述的带有配重盘的尾轴检测实验装置，其特征在于：所述模拟船艉部(5)的中间处通过连接器(4)连接。
8.根据权利要求1所述的带有配重盘的尾轴检测实验装置，其特征在于：所述顶升装置(6)由压力传感器、位移传感器、压力调节阀、流量调节阀、顶升油缸连接组成，并与控制箱进行电气连接。
9.根据权利要求1所述的带有配重盘的尾轴检测实验装置，其特征在于：所述转动机构(2)内侧安装有与所述尾轴(11)相接触的卡盘(13)。
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