基于Labview的船舶柴油机功率测量系统开发

柴油机是船舶的动力核心,保障舰船的安全平稳运行。由于柴油主机的结构非常复杂,且工作环境非常恶劣。因此,柴油机在工作过程中可能会产生多种类型故障,研究船舶柴油主机的在线测量和检测系统有重要的意义。本文研究的重点是船舶柴油主机的功率测量,功率稳定性是船舶柴油主机的重要指标。本文基于Labview软件开发平台和嵌入式信号采集系统,开发了船舶柴油机功率测量系统,并详细介绍了该系统的软件和硬件组成。     

基于共振解调技术的船舶柴油机故障诊断研究与仿真

柴油机推进是最可靠、最成熟的船舶推进技术。目前,几乎所有的大吨位舰船都采用了柴油机推进。在船舶运行过程中,柴油主机可能会出现磨损、变形、腐蚀等故障,严重影响船舶的正常运行。振动信号分析是船舶柴油机故障诊断的重要方式,柴油机的振动信号包含大量信息,柴油机的齿轮、轴承等发生故障时会产生各种冲击信号,采用共振解调技术分析这些振动信号,可以有效的获取故障类型和严重程度,有助于提高船舶柴油机故障诊断的水平。本文系统介绍了柴油机故障的类型,并研究了基于共振解调技术的柴油机故障诊断与仿真分析。     

柴油机电力增强推进系统

德国西门子公司船舶工程部基于其先进的性能卓越的船舶电力推进系统及主机轴带发电机系统技术,又开发出一种最具革新创意的柴油机电力增强推进系统。1997年9月,装备有输出功率为4MW柴油机电力增强推进系统的大型集装箱船投入了运行。 目前,西门子公司船舶工程部能提供系列的输出功率2～15MW的柴油机电力增强推进系统。1 什么是电力增强推进系统 所谓柴油机电力增强推进系统,即根据船舶设计,在柴油机至螺旋桨的轴系上,安装一套同步电动机,为船舶提供所需的附加推进动力。此推进电机或直接安装在柴油机推进轴系上,或通过齿轮箱联接到推进轴系上。详如图1所示。推进电机把船舶电网的电能转换成推进动力,直接作用在柴油机的推进轴系上。电力增强推进系统宛如柴油机的外部附加气缸,又像是一套“自动齿轮装置”,为柴油机的推进轴系提供无级调节的额外推进功率,并改善柴油机的推进性能。     

船舶主机增压器喘振故障原因及排除

现代船舶主机几乎全部采用废气涡轮增压技术来提高柴油机功率,而喘振是船舶主机增压器的常见故障之一,文章通过介绍一起主机增压器喘振故障的排除过程,从理论上分析了增压器喘振的原因,并对其日常维护管理提出了建议。     

群雄逐鹿国内外船用中速柴油机市场格局与发展

以往中速柴油机由于单缸和单机功率小、不能使用高粘度燃油、主要用于陆上工业,在船上则只能用于部分的内河船舶、辅助船舶、渡轮、工程船舶、舰艇和船舶电站等缺点,使它应用范围比较狭窄。例如从1954年至1964年间,瑞士苏尔寿公司生产的中速柴油机总功率只占其同期生产的低速柴油机总功率的1.3%。随着中速柴油机在技术性能、可靠性、经济性和维护操作方面的不断进步，它在船舶上的应用范围有了明显的扩展。据对全球2004～2005年度的造船统计显示，中速柴油机的定单已占船用柴油主机总数的18.49%；占船用柴油发电机组总数的76.83%;占船用电力推进柴油主机总数的50%以上。[编者按]     

船舶柴油机动力系统的可持续性分析与优化

柴油动力系统是目前船舶工业领域应用最为广泛,技术最为成熟的推进技术,柴油机动力系统的可靠性与可持续性有非常重要的意义。随着舰船吨位和功率的不断升高,对舰船推进系统提出更高要求,舰船柴油机动力系统也需要不断进行优化。本文系统建立了船舶柴油主机的阻力模型、动力模型等函数模型,并结合故障树分析法对船舶的可持续性和可靠性进行了优化设计。本文对改善船舶柴油机动力系统的性能,降低柴油机故障率有重要的意义。     

2940 kW全回转拖轮主机曲轴轴瓦烧坏故障分析及修复工艺

大功率拖轮在实施重载拖航作业的过程中,发生主机曲轴轴瓦烧坏故障的主要原因是船舶操纵人员没有理解船舶主机的推进特性原理,盲目加速致使主机超负荷。故障柴油机在曲轴轴颈磨削量超出柴油机生产厂许可的最大磨削尺寸,可采用特配非标准轴瓦的修复工艺。     

船舶主机低功耗电子电路故障准确获取系统

为提高船舶主机低功耗电子电路故障的检测效果,设计了一种船舶主机低功耗电子电路故障准确获取系统。首先分析了当前船舶主机低功耗电子电路故障检测的研究现状,指出各种检测方法的不足,然后引入层次分析法对船舶主机低功耗电子电路故障特征进行分析,确定每一个特征对故障检测结果的权重,并采用支持向量机根据权重对船舶主机低功耗电子电路故障进行检测,最后将应用于船舶主机低功耗电子电路故障准确获取系统中。仿真测试结果表明,本文系统的船舶主机低功耗电子电路故障检测精度高,降低了船舶主机低功耗电子电路故障检测误差,可以应用于实际的船舶主机电路故障检测中,具有较高的实际应用价值。     

四冲程柴油机启动故障分析

<正>0引言船舶航运业各种公约、法规日益严苛,迫使柴油机厂家技术不断革新,柴油机各系统也变得越来越复杂。这就要求船舶管理人员熟悉柴油机系统各部件的工作原理,尤其是部件之间的内在关联,不断学习和积累经验,从而迅速排除故障。笔者就某船四冲程柴油机发生的起动失败故障进行分析,介绍其故障现象与排查过程,并提出类似故障的排查方法,供同人参考。1故障现象与排查某船采用电力推进系统,主发电柴油机为3台     

基于数据挖掘的船舶主机故障远程诊断系统设计

如果船舶的主发动机不能正常的工作,船舶的安全航行就难以保证。传统的故障诊断系统主要依靠船员的经验来分析每台设备的参数并推断出故障的类型。该方法精度低,成本高,无实时性。为解决这一问题,基于数据挖掘技术设计了一种新型船用柴油机故障诊断优化系统。本文将数据挖掘技术应用故障诊断,利用算法上的高效,包括VSM算法和关联规则,建立远程船舶主机故障诊断系统,对主机的运营进行实时动态的仿真。对发动机各子系统运行状态的实时监控可以与整个船用柴油机的故障特征相结合。     

船用柴油机功率的分级与修正及使用功率的选定

船用柴油机功率的定义在设计、制造和使用各方面缺少统一的理解,以致使用时常常出现柴油机功率满足不了需要的问题。本文提出船用柴油机功率分级应从制造及使用两方面分别加以考虑:从制造方面可分为最大功率、额定功率和超额功率三级;从船上使用方面,驱动发电机的付柴油机可分为持久功率及超额功率两级,而推进用的柴油机则应分为试航功率、最大使用功率和正常使用功率三级。本文给出了上述各种功率的科学定义和经验比例。额定功率的标定基础是标准大气条件和安裝条件,标准大气条件的选择原则应根据国内大部份柴油机车间的条件而定,而使用者別应根据具体航区和船的用途重新标定持久使用功率。本文建议的标准大气条件为736毫米汞柱,20℃和70%湿度,并提出进气系统真空度不超过150毫米水柱、排气背压应为30～100毫米汞柱。目前使用的各种额定功率及耗油率修正计算方法差别较大,本文对非增压柴油机分别按每循环供油量不变及燃烧空气过量系数不变两种情况提出了新的修正计算公式。运用本文介绍的公式计算结果与试验结果,比较表明本文建议的公式比较合理,但仍略偏于保守。船上机仓内的大气条件与工厂条件相差较大,投使用功率的选定应以机仓大气条件为准。作者根据统计提出适合在远洋、东南海及比海航行的三种船舶之标准机仓大气条件;同时推荐了在送定使用功率计算中为考虑磨损、转速不稳性及功率贮备等因素所采用的系数。对于发电用的柴油机船上使用功率一般为额定功率的76～82%,对于推进主机则为70～79%。近年来,在我国船舶上,通常发现由于各方面对船用柴油机功率标定缺少统一妁理解,往往引起柴油机的实际使用功率超出其能力,以致引起柴油机超负荷、螺旋桨转速或发电量达不到设计要求,严重的甚至会引起发动机损坏。柴油机功率按不同大气条件的修正亦常常引起制造厂与验收部门的争执。这些问题虽然在我国有关标准中已作了某些规定,但仍有继续探讨的必要。本文着重对额定功率与使用功率的关系、标准大气条件的确定以及功率和耗油率按大气条件变化的修正等问题提出一些看法。     

免疫算法在舰船柴油主机故障诊断系统的应用

现代大型船舶的控制系统中一般都需要依赖柴油主机提供动力,然后经由发电机转换成电力,从而驱动螺旋桨电机工作,保证整个船舶的正常运行,因此必须避免柴油机系统出现故障。本文通过免疫算法,对船舶柴油机的故障模式进行主动的学习,提高了故障的识别效率。同时通过自主的诊断系统和控制程序,对潜在的故障进行预测,在提高了柴油机的故障诊断效率的同时,也能够优化柴油机的控制参数,进一步提高了其使用寿命。     

VTR 564D-32 型废气涡轮增压器喘振及故障排除

现代船舶主机几乎全部采用废气涡轮增压技术来提高柴油机功率，而喘振是船舶主机增压器的常见故障之一。文章首先分析了增压器喘振的机理和原因，并结合两起ABBVTR 564D-32型废气涡轮增压器喘振故障，详细的介绍了喘振的排除过程，并对其日常维护管理提出了建议。     

双燃料柴油机燃油转换燃气模式故障解析

<正>0引言随着清洁能源天然气不断受到青睐,越来越多的双燃料柴油机在船舶(特别是LNG船舶)上得到应用。本文以MAN四冲程双燃料柴油机燃油模式到燃气模式的转换故障为例,对其转换过程进行分析和探讨,并对双燃料柴油机的日常管理提出建议,供同人参考。1 故障描述某LNG船使用双燃料柴油机电力推进,电站为5台MAN 8L51/60DF四冲程双燃料柴油机,每台双燃料柴油机额定功率8 000 kW(单缸功率1 000 kW)。该双燃料柴油     

船舶柴油机机械磨损故障诊断方法研究

柴油机机械磨损直接影响船舶工作的可靠性,为了获得高正确率的船舶柴油机机械磨损故障诊断结果,设计了局部均值分解和机器学习算法的船舶柴油机机械磨损故障诊断模型。首先对船舶柴油机机械磨损故障信号进行局部均值分解,提取的船舶柴油机机械磨损故障特征,然后引入机器学习算法对船舶柴油机机械磨损故障进行分类和识别,最后进行了船舶柴油机机械磨损故障性能测试。结果表明,本文模型的船舶柴油机机械磨损故障正确率超过95%,而且船舶柴油机机械磨损故障的误诊率相当低,完全能够满足当前船舶柴油机机械磨损故障诊断的实际要求。     

船舶柴油主机状态监测及故障诊断系统的开发

基于船舶主柴油机的故障征兆大部分包含在机械振动信号中，利用LabVIEW语言平台，作者开发出主机的状态监测及故障诊断系统。此文详细介绍该系统硬件的搭建，各部分的功能，以及系统的软件构成和特点。     

FMEA在船舶主机润滑系统中的应用

应用故障模式及影响分析方法(FMEA)对船舶主机润滑系统出现故障的原因和模式进行研究和分析,计算出故障的风险度并进行分级,根据结果提出提高其可靠性的措施。本文研究为轮机人员有效地对船舶主机润滑系统进行维护和管理提供帮助。     

基于LabVIEW的船舶柴油机不同工况下的机身振动信号分析

机身振动信号对船舶柴油机故障的识别具有重要作用,可为故障的分析提供重要的参数,因此编写了基于LabVIEW的柴油机振动信号的采集与分析系统,应用搭建的平台在正常工况和几种典型的故障模式下进行振动信号的采集与分析试验。从采集到的状态信号中提取与设备故障密切相关的机身振动信号进行时域、频域和幅值域的分析,同时通过各特征参数的分析对柴油机进行简单有效的故障诊断与识别,并根据计算得出的特征值的变化趋势来分析确定信号中故障的发生与发展,及时对故障作出分析诊断。这对保证船舶安全航行以及对设备实行预知维护都具有十分重要的意义。     

基于时间序列与小波分析的船舶柴油机故障诊断

模拟柴油机气阀间隙异常的几种情况,并实时监测柴油机缸盖振动信号.采用时间序列分析方法对船舶柴油机缸盖振动信号功率谱进行识别,采用小波变换方法对各信号进行小波包分解,并提取故障特征频段信号进行功率谱估计,实现精确故障诊断.     

基于RBF神经网络的船用低速柴油机故障诊断系统

为确保船舶海上运输的安全性与稳定性,设计基于RBF神经网络的船用低速柴油机故障诊断系统.使用多传感器采集船用低速柴油机各关键构件信号,并对信号进行预处理,运用过限判断模块获得故障信号,RBF神经网络依据故障信号特征进行船用低速柴油机故障诊断和故障程度判断.实验结果表明,该系统能有效滤除信号中的无用高频信号,故障诊断结果...