CN206876342U - 一种船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪 - Google Patents

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

一种船舶螺旋桨偏重检测静平衡仪

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。