CN206876342U - 一种船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪,包括油箱、悬浮系统、定心系统和检测系统,所述悬浮系统包括支撑筒、球面活塞和可调活塞,所述支撑筒顶部与活塞支撑体螺纹连接,所述球面活塞放置在活塞支撑体与可调活塞之间,所述定心系统包括外筒、下定心锥和上定心锥,所述外筒套在支撑筒、球面活塞及可调活塞外部且同轴放置,外部依次套有下定心锥、螺旋桨及上定心锥,所述检测系统包括传感器组件、数据采集卡和上位机,本实用新型通过设置可调活塞和将传感器组件集成化,实现了静平衡仪的多用化和操作简单化,具有成本低廉、安装方便和精度高等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种偏重检测装置技术领域,尤其是涉及一种船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪。
背景技术
随着造船技术的进步,船舶制造业在国民经济中的占有比重逐年增加,而作为船舶推进动力的螺旋桨是决定船舶整体性能的关键因素,且直接影响着船舶制造业的发展。由于材质分布不均匀,结构设计及制造时容易产生误差,因此螺旋桨的不平衡质量很难避免,这种不平衡质量会在工作中产生很大的离心惯性力,这种离心惯性力会使轴系的传动效率下降,并加快轴承磨损,也会造成船舶密封装置发生泄漏和损坏,严重时甚至会造成海损事故,因此螺旋桨的静平衡检测至关重要。
为了消除离心惯性力带来的危害,就必须把不平衡质量控制在允许的范围内,通常方法是对螺旋桨进行静平衡检测,根据结果采用局部修正以此来控制螺旋桨的不平衡质量。至目前为止,国内大多数造船厂依旧采用传统的平衡轴挂重法,通过依次将螺旋桨各叶片置于水平位置,使其静止,然后在各叶梢上挂重,去掉固定物后叶片都能转动,则螺旋桨的不平衡质量在允许的范围内,这种检测方法精度低且存在安全隐患,中国专利CN102156024A公开了一种高精度船舶螺旋桨液压静平衡仪,创新性地采用液压悬浮系统,当外筒悬浮后,通过传感器采集螺旋桨摆动时的压力信号反映在测控操作台上,进而得到螺旋桨的不平衡质量。然而这种装置操作复杂,测量时传感器往复安装且检测误差较大。中国专利CN101865751A公开了一种螺旋桨静平衡的自动检测新方法,利用投影仪和摄像机进行螺旋桨桨叶的非接触式和数字化检测,构建螺旋桨的三维坐标模型,通过计算机进行螺旋桨的静平衡检测,这种方法由于材料分布不均会造成较大的检测误差。
发明内容
针对现有技术中存在不足,本实用新型提供了一种船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪,采用液压和电控技术,可对螺旋桨的不平衡质量进行自动监测,具有结构简单、操作方便、误差小等优点。
本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪,包括液压系统、悬浮系统、定心系统和检测系统;所述液压系统包括油箱和液压系统,所述油箱内固定有安装底座;所述悬浮系统包括支撑筒和球面活塞,所述支撑筒固定连接在所述安装底座上;所述支撑筒顶部通过螺纹与活塞支撑体连接,所述支撑筒底部设有进油口,所述活塞支撑体中心设有加油孔,所述支撑筒底部进油口通过油管与所述活塞支撑体的加油孔连接;所述油管与液压系统通过液压管道连接;所述球面活塞固定在活塞支撑体上,所述球面活塞中心设有通孔,且与所述活塞支撑体中心的加油孔同轴;所述球面活塞上设有密封圈槽,所述密封圈槽内安装O型密封圈;所述定心系统包括外筒、下定心锥和上定心锥,所述外筒顶部与压盖螺纹连接,所述挡板焊接在外筒底部,所述外筒外径上依次安装下定心锥、螺旋桨及上定心锥,且与外筒外径间隙配合,所述下定心锥大端面朝下放置在挡板上,所述上定心锥大端面朝上放置;所述外筒内部设有可调活塞,所述可调活塞一端设有凹槽,且凹槽直径小于球面活塞直径;所述外筒内径依次安装球面活塞和支撑筒,且与设有凹槽的球面活塞平面贴合;所述检测系统包括传感器组件、数据采集卡和上位机;所述传感器组件安装在所述外筒周围,用于检测所述外筒受的压力,通过数据线传输到数据采集卡;数据采集卡通过数据线与上位机连接。
进一步,所述定心系统还包括调节环,所述外筒底部设有外螺纹,所述调节环螺纹固定在外筒底部,通过锁紧螺母锁紧。
进一步,所述传感器组件数量为4个,且呈90度分布。
进一步,所述传感器组件包括L型支架,套筒、左端盖、右端盖、压力传感器和弹簧;所述压力传感器两端分别螺纹连接螺杆A和螺杆B,通过螺母B将螺杆A和压力传感器锁紧,通过螺母C将螺杆B和压力传感器锁紧;所述螺杆B一端插入螺杆C中,所述螺杆B上设有弹簧,通过垫片和螺母D固定预紧;所述螺杆C内部为阶梯孔,套在螺母D上;所述压力传感器在所述套筒内部,所述套筒的两端分别与左端盖和右端盖螺纹连接;所述左端盖中心设有通孔,所述螺杆A穿过所述左端盖的通孔;所述右端盖与螺杆C螺纹连接,通过螺母E锁紧;所述L型支架固定在油箱上,所述L型支架设有螺纹孔,所述左端盖设外螺纹与所述L型支架螺纹孔连接,通过螺母A锁紧。
进一步,所述可调活塞凹槽的另一端上固定安装配重,配重的重量根据螺旋桨重量调整。
本实用新型的有益效果是:
1.本实用新型所述的船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪,利用线密封的泄漏形成摆动副,且设在外筒内部的球面活塞的位置可针对螺旋桨的尺寸做相应调整,可适用于各种型号的螺旋桨。
2.本实用新型所述的船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪,将传感器组件集为一体,解决了检测时传感器反复安装的缺陷,且在传感器尾部串联一个具有一定预紧力的弹簧,避免因压力过大损坏传感器,起到过载保护和延长使用寿命的作用。
3.本实用新型所述的船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪,实现了静平衡仪的操作简单化和多用化,具有成本低廉、安装方便和精度高等优点。
附图说明
图1为本实用新型所述船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪整体结构剖视图。
图2为图1中A的局部放大图。
图3为本实用新型所述传感器组件结构视图。
图中:
1-油箱,2-安装底座,3-支撑筒,4-油管,5-挡板,6-下定心锥,7-外筒,8-螺旋桨,9-上定心锥,10-活塞支撑体,11-O型密封圈,12-球面活塞,13-可调活塞,14-顶盖,15-锁紧螺母,16-调节环,17-L型支架,18-螺母A,19-左端盖,20-套筒,21-弹簧,22-垫片,23-右端盖,24-螺杆A,25-螺母B,26-压力传感器,27-螺杆B,28-螺母C,29-螺母D,30-螺杆C,31-螺母E,32-数据线,33-数据采集卡,34-上位机。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明,但本实用新型的保护范围并不限于此。
如图1-3所示,一种船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪,包括液压系统、悬浮系统、定心系统和检测系统;所述液压系统包括油箱1和液压系统,所述油箱1内固定有安装底座2;所述悬浮系统包括支撑筒3和球面活塞12,所述支撑筒3固定连接在所述安装底座2上;所述支撑筒3顶部通过螺纹与活塞支撑体10连接,所述支撑筒3底部设有进油口,所述活塞支撑体10中心设有加油孔,所述支撑筒3底部进油口通过油管4与所述活塞支撑体10的加油孔连接;所述油管4与液压系统通过液压管道连接;所述球面活塞12固定在活塞支撑体10上,所述球面活塞12中心设有通孔,且与所述活塞支撑体10中心的加油孔同轴;所述球面活塞12上设有密封圈槽,所述密封圈槽内安装O型密封圈11;
所述定心系统包括外筒7、下定心锥6和上定心锥9,所述外筒7顶部与压盖14螺纹连接,挡板5焊接在外筒7底部,所述外筒7外径上依次安装下定心锥6、螺旋桨8及上定心锥9,下定心锥6和上定心锥9与外筒7外径间隙配合,将螺旋桨8放入上下定心锥之间,通过双定心锥使外筒7与螺旋桨8实现自动对中,然后在保证螺旋桨8与外筒7有足够的同心精度,所述下定心锥6大端面朝下放置在挡板5上,所述上定心锥9大端面朝上放置;所述外筒7内部设有可调活塞13,所述可调活塞13一端设有凹槽35,且凹槽35直径小于球面活塞12直径;所述外筒7内径依次安装球面活塞12和支撑筒3,且与设有凹槽35的球面活塞12平面贴合。
所述检测系统包括传感器组件、数据采集卡33和上位机34;所述传感器组件安装在所述外筒7周围,用于检测所述外筒7受的压力,通过数据线32传输到数据采集卡33;数据采集卡33通过数据线32与上位机34连接。所述传感器组件数量为4个,且呈90度分布。
工作过程:将下定心锥6,使下定心锥6大端面朝下放置,与挡板5接触;安装待测螺旋桨8;安装上定心锥9,小面朝下,大面朝上,在上下定心锥作用下使螺旋桨8加紧对中;启动液压系统,液压油通过油管4将压力传递可调活塞13的凹槽35面上;由于可调活塞13的凹槽35直径小于球面活塞12直径,而且球面活塞12安装O型密封圈11,而不是油缸中常用的拉杆封,其作用在于在高压下O形密封圈11发生泄漏,即球面活塞12与外筒7之间形成线密封,利用线密封的泄漏,使定心系统形成摆动副;通过检测系统测量外筒7的受力情况,用上位机分析得出偏心质量大小和方向。
所述传感器组件包括L型支架17,套筒20、左端盖19、右端盖23、压力传感器26和弹簧21;所述压力传感器26两端分别螺纹连接螺杆A24和螺杆B27,通过螺母B25将螺杆A24和压力传感器26锁紧,通过螺母C28将螺杆B27和压力传感器26锁紧;所述螺杆B27一端插入螺杆C30中,所述螺杆B27上设有弹簧21,通过垫片22和螺母D29固定预紧;所述螺C30内部为阶梯孔,套在螺母D29上。所述压力传感器26在所述套筒20内部,所述套筒20的两端分别与左端盖19和右端盖23螺纹连接;所述左端盖19中心设有通孔,所述螺杆A24穿过所述左端盖19的通孔;所述右端盖23与螺杆C30螺纹连接,通过螺母E31锁紧;所述L型支架17固定在油箱1上,所述L型支架17设有螺纹孔,所述左端盖19设外螺纹与所述L型支架17螺纹孔连接,通过螺母A18锁紧。所述的弹簧21在安装时设有一定的预紧力,当螺旋桨8整体悬浮后,力传感器26正常工作时,螺旋桨8产生的压力通过螺杆A24传至力传感器26,当产生的压力小于弹簧21的预紧力时,力传感器26正常工作;当产生的压力大于弹簧21的预紧力时,弹簧21压缩,力传感器26横向移动,可以防止压力过大损坏力传感器26。
为了方便调节测量外筒与传感器组件的受力点,所述定心系统还包括调节环16,所述外筒7底部设有外螺纹,所述调节环16螺纹固定在外筒7底部,通过锁紧螺母15锁紧,所述调节环16外圆呈锥面。为防止出现测量误差及延长力传感器26的使用寿命,当外筒7未悬浮时,调节环16与螺杆A24未接触,外筒7悬浮后,通过旋转调节环16直至调节环16与螺杆A24顶端相接触,力传感器26正常工作,然后通过锁紧螺母15将调节环16锁紧。
根据螺旋桨8的大小和重量不同,所述可调活塞13凹槽35的另一端上可以固定安装配重。
所述实施例为本实用新型的优选的实施方式,但本实用新型并不限于上述实施方式,在不背离本实用新型的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪,其特征在于,包括液压系统、悬浮系统、定心系统和检测系统;
所述液压系统包括油箱(1)和液压系统,所述油箱(1)内固定有安装底座(2);
所述悬浮系统包括支撑筒(3)和球面活塞(12),所述支撑筒(3)固定连接在所述安装底座(2)上;所述支撑筒(3)顶部通过螺纹与活塞支撑体(10)连接,所述支撑筒(3)底部设有进油口,所述活塞支撑体(10)中心设有加油孔,所述支撑筒(3)底部进油口通过油管(4)与所述活塞支撑体(10)的加油孔连接;所述油管(4)与液压系统通过液压管道连接;所述球面活塞(12)固定在活塞支撑体(10)上,所述球面活塞(12)中心设有通孔,且与所述活塞支撑体(10)中心的加油孔同轴;所述球面活塞(12)上设有密封圈槽,所述密封圈槽内安装O型密封圈(11);
所述定心系统包括外筒(7)、下定心锥(6)和上定心锥(9),所述外筒(7)顶部与压盖(14)螺纹连接,所述外筒(7)底部焊接挡板(5),所述外筒(7)外径上从下向上依次安装下定心锥(6)、螺旋桨(8)及上定心锥(9),且与外筒(7)外径间隙配合,所述下定心锥(6)大端面朝下放置在挡板(5)上,所述上定心锥(9)大端面朝上放置;所述外筒(7)内部设有可调活塞(13),所述可调活塞(13)一端设有凹槽(35),且凹槽(35)直径小于球面活塞(12)直径;所述外筒(7)内径依次安装球面活塞(12)和支撑筒(3),且与设有凹槽(35)的球面活塞(12)平面贴合;
所述检测系统包括传感器组件、数据采集卡(33)和上位机(34);所述传感器组件安装在所述外筒(7)周围,用于检测所述外筒(7)受的压力,通过数据线(32)传输到数据采集卡(33);数据采集卡(33)通过数据线(32)与上位机(34)连接。
2.根据权利要求1所述船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪,其特征在于,所述定心系统还包括调节环(16),所述外筒(7)底部设有外螺纹,所述调节环(16)螺纹固定在外筒(7)底部,通过锁紧螺母(15)锁紧,所述调节环(16)外圆呈锥面。
3.根据权利要求1所述船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪,其特征在于,所述传感器组件数量为4个,且呈90度分布。
4.根据权利要求1所述船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪,其特征在于,所述传感器组件包括L型支架(17),套筒(20)、左端盖(19)、右端盖(23)、压力传感器(26)和弹簧(21);所述压力传感器(26)两端分别螺纹连接螺杆A(24)和螺杆B(27),通过螺母B(25)将螺杆A(24)和压力传感器(26)锁紧,通过螺母C(28)将螺杆B(27)和压力传感器(26)锁紧;所述螺杆B(27)一端插入螺杆C(30)中,所述螺杆B(27)上设有弹簧(21),通过垫片(22)和螺母D(29)固定预紧;所述螺杆C(30)内部为阶梯孔,套在螺母D(29) 上;所述压力传感器(26)在所述套筒(20)内部,所述套筒(20)的两端分别与左端盖(19)和右端盖(23)螺纹连接;所述左端盖(19)中心设有通孔,所述螺杆A(24)穿过所述左端盖(19)的通孔;所述右端盖(23)与螺杆C(30)螺纹连接,通过螺母E(31)锁紧;所述L型支架(17)固定在油箱(1)上,所述L型支架(17)设有螺纹孔,所述左端盖(19)设外螺纹与所述L型支架(17)螺纹孔连接,通过螺母A(18)锁紧。
5.根据权利要求1所述船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪,其特征在于,所述可调活塞(13)凹槽(35)的另一端上固定安装配重,配重的重量根据螺旋桨(8)重量调整。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106556493A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-04-05 | 江苏大学 | 一种船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪 |
CN109374203A (zh) * | 2018-06-22 | 2019-02-22 | 九江精密测试技术研究所 | 一种动平衡机用传感器可调锁紧装置 |
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