船用柴油发电机组轴系扭振分析若干问题

柴油机发电机组轴系与螺旋桨推进轴系的扭振特性是不同的,在进行柴油机发电机组的扭振计算时,不仅要校核柴油机曲轴扭振应力和发电机转子轴的扭振应力在规范允许范围内,而且发电机转子处的振动惯性扭矩以及合成扭转振幅(电角)也应在规范允许范围之内。     

MTU柴油机推进轴系的联轴器匹配研究及扭振特性预报

[目的]为明确中、高速柴油机与多弹性联轴器匹配的扭振计算方法及推进轴系扭振特性,[方法]以某船MTU柴油机推进轴系为研究对象,分析与之匹配的多弹性联轴器选型方法,建立MTU柴油机推进轴系的扭振计算模型,分析MTU柴油机的激励特性和推进轴系扭振特性,开展MTU柴油机与多弹性联轴器匹配系列轴系的扭振特性预报,并提出基于实测振幅和解析法的阻尼修正推算方法,用以修正轴系扭振特性的预报结果。[结果]研究结果表明:实测共振频率与计算频率吻合;经修正,共振转速处的曲轴应力降低了16%,弹性联轴器的振动扭矩降低了15%,验证了扭振计算方法的正确性。[结论]所得结论可为后续同型舰船的轴系扭振分析提供工程参考。     

智能化故障诊断系统的研究与开发

基于神经网络轴系智能化故障诊断系统的开发技术，讨论了BP神经网络和自组织神经网络在轴系故障诊断中的应用特点，提出以PC为核心的扭振主号采集处理和标准样本的建立方法，介绍诊断系统的软件结构、模块功能、混合编程与接口技术、诊断流程和软件特点。实际应用表明，智能化故障诊断系统是船舶轴系扭振监测与故障诊断的一种有效工具。     

柴油机气缸熄火对轴系扭转振动的影响

应用经验公式与ANSYS有限元方法,以某集装箱船轴系为研究对象,建立了轴系扭转振动模型,计算柴油机在单缸熄火和两缸熄火时轴系轴系扭转振动的响应,研究气缸熄火对轴系扭转振动的影响规律。结果表明：柴油机正常工作时的扭振响应最小;单缸熄火时轴系扭振响应明显增大;两缸熄火对轴系扭振的影响与发火顺序有着明显的联系。     

柴油发电机组轴系扭振特性的调频处理

控制船舶柴油机发电机组的轴系扭振特性是确保机组安全运行的重要因素之一。文章针对实际工作中遇到的一柴油发电机组轴系出现的扭振问题,采用一种结构简单的弹性柱销联轴器对轴系扭振特性进行调频处理,以达到轴系减振和避振的目的。     

柴油机扭振参数的模糊诊断和灰色诊断比较

分别采用模糊诊断方法和灰色诊断方法,利用柴油机轴系扭振参数对单缸熄火故障状态进行了诊断。对实测的故障结果进行分析得出诊断在准模,用扭振理论的仿真计算结果作为诊断待检模来进行诊断,均取得了较好的效果。说明能有多种方法利用轴系扭振参数对柴油机故障进行有效诊断。对这两种诊断方法的结果进行比较分析表明,模糊诊断方法效果更好些。     

两端由柴油机驱动的船用发电机组的扭振分析

６０００ｋＷ船用柴油机发电机组采用两台１２ＰＡ６Ｖ柴油机通过两个弹性联轴器同时驱动一台发电机运转，由于前后两台发动机在运行过程中将产生相位差以及两机可能产生的负荷不均衡等各种因素，整个轴系的扭转振动将形成独特的特性，本文对该机组的扭振特性作了详细的分析，为该机组安全运行提供了可靠的依据。     

某型柴油机台架扭转振动问题实验研究

以某型柴油机台架为研究对象,开展柴油机台架扭振理论计算及试验研究,获取柴油机扭振特性,对厂家所提供的当量参数进行校核并通过实验验证。对台架轴系中所使用的双排或多排橡胶高弹性连轴器的扭振模型简化方法进行理论和实验的对比,提出了简化方法建议。对该实验台架的扭转振动特性进行了详细的理论研究并通过实验验证了理论研究的正确性,同时提出了针对于该实验台架的扭转振动共振问题规避措施的建议。     

冰载荷下柴油机推进轴系扭振的数值方法研究

本文研究出一种可用于计算冰载荷下柴油机推进轴系扭振的数值方法。先介绍了轴系扭振Newmark时域计算方法理论,针对一个多用途船的柴油机推进轴系,应用该计算方法,对柴油机稳定运行工况下的瞬态扭振进行仿真计算,将时域与频域计算结果进行对比,验证了该数值方法的可应用性;同时,在考虑柴油机调速器的情况下,利用刚性轴模型推导出相关激励载荷,并结合上述时域方法计算了额定转速时冰载荷下轴系的扭振响应,得到了轴系的最大响应幅值,并与无冰载荷冲击下的结果进行对比分析。     

一种基于轴系振动的柴油机故障诊断新技术

本文在６１３５Ｃａ－１型柴油机台架试验的基础上，应用柴油机轴系扭转振动的多参数诊断，并引入灰色关联度分析方法，成功地诊断了该柴油机工作过程的故障，即不同气缸熄火的工况。实验初次证实了柴油机轴系扭转振动的多参数故障诊断方法是一项有效的新的故障诊断技术。     

船舶轴系扭振计算中若干问题的研究

对船舶轴系扭振计算中最为主要的公式,平均指示压力、气体力所产生的干扰力矩、外阻尼等进行探讨和修正。完善了船舶轴系扭振计算,提高扭振计算的精度。对MAN B＆W 90MC型柴油机实例计算及实船测量结果表明,平均指示压力降低了5．3％,气体力所产生干扰力矩降低了3．1％,外阻尼降低了8．29％,而船舶轴系扭振应力的计算精度也相应地提高了3．23％。     

船舶柴油机轴系扭振测试程序软件集成开发平台

扭振会对船舶柴油机轴系产生较大的不利影响,致使轴系发生故障或者断裂,需要对其进行精准的测试。为了提升柴油机轴系扭振测试的准确性,设计扭振测试程序软件集成开发平台,其硬件包括传感器选型单元、采集卡选型单元与调理电路设计单元,软件包括扭振测试数据处理模块与轴系扭振计算模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了船舶柴油机轴系扭振测试程序软件集成开发平台的运行。实验结果表明,在共振转速27 r/min时,减振器内外圈振幅分别为3.3°与4.4°,与实测数值保持一致,证实设计平台具备可行性。     

气缸燃烧对船舶推进轴系扭振的影响

针对柴油机燃烧工况变化引起的轴系扭振问题,以某集装箱船作为研究对象,运用有限元方法对该船舶推进轴系进行固有频率的计算分析,确定可以代表轴系扭转振动的参考点,并将柴油机正常燃烧和单缸熄火的工况对轴系扭振的影响进行仿真分析。结果表明:在低频率阶次的振动情况下,曲轴的振幅比中间轴和尾轴的大,并且曲轴扭转角的最大位置基本上发生在输出端,尾轴中最大的扭转角和扭矩发生在螺旋桨处;柴油机在正常燃烧情况下的推进轴系的扭转振幅小;在单缸熄火的情况下,熄火气缸越接近曲轴的输出端,轴系螺旋桨处的最大扭转角度越小,但减小的幅度不大。     

基于船舶轴系扭振的船用主机气缸动力输出平衡性分析

基于船用柴油机气缸动力输出平衡性评价的基础理论,对某船开展实船轴系扭振测试,在对轴系扭振时域波形图和扭振数据进行分析和计算的基础上,得出该船主机气缸动力输出不平衡变化曲线及相关结论,为进一步应用船舶轴系扭振进行船用柴油机气缸动力输出平衡性研究提供参考。     

表面桨驱动装置关键技术研究

为检验表面桨驱动装置能否安全可靠地运行，采用UG进行双十字万向联轴节的运动仿真计算，运用有限元方法对各典型零部件进行强度计算及轴系回旋振动计算，采用系统矩阵法分析装置的扭转振动特性，结合轴系扭振计算与校中计算，采用理论公式对轴系进行综合强度校核，得到双十字万向联轴节的运动干涉数据、各典型零部件应力大小及分布情况、轴系扭振应力大小等数据，并对表面桨驱动装置设计计算中的关键技术进行了深入研究，提出了计算分析的流程，可为表面桨装置设计、计算与分析提供理论及工程指导。     

调整螺旋桨叶片与柴油机曲柄的相对位置抑制轴系扭振振幅

我厂设计和建造的1960马力近海拖轮,用双机双桨直接传动推进装置,每一轴系各由一根推力轴,中间轴及带有可拆联轴节的艉轴组成,主机用两台6L 350PN捷克机。为改善轴系扭振性能,在安装轴系时,力求使螺旋桨桨叶与柴油机曲柄相位处于最佳状态,从而减少装置运转中桨叶干扰力矩对轴系扭振振幅的影响。     

近年来我国船舶柴油机动力装置扭振故障分析

扭振疲劳事故是往复式发动机动力装置特有的故障。近年来,我国一些船舶柴油机动力装置曾多次发生扭振事故。本文对这些故障情况及其发生原因作了简要介绍,並结合实例对消除故障的方法进行了深入的讨论。在扭振疲劳事故中,以单节扭振故障最为常见。通常采用调频法消除,可改变轴系柔度或柴油机飞轮惯量以使单节主临界转速远离常用转速。双节扭振故障也较常见,通常可加装减振器以消除之。如柴油机前后端同时输出功率,或轴系较长时,有可能产生三节扭振故障,也必须予以注意。此外,本文对扭振故障的其它形式,如传动齿轮敲击、减振器损坏、凸轮轴断裂等进行了简要分析。最后,本文阐述了为使柴油机动力装置具有良好的扭振特性,在其设计、试验和实船试航各阶段必须注意的几个环节。     

6300型船用中速柴油机推进轴系扭转振动与轴系设计的关系

本文结合实例分析了6300型船用中速柴油机推进轴系由于扭振造成弹性联轴器断裂的事故,找出了原因并提出了改进措施,还就该轴系扭振与轴系设计关系提出几点看法。     

含有皮带驱动附件的船舶柴油机轴系扭振分析

按照造船规范,船舶柴油机轴系扭振计算中,皮带驱动部件可不予考虑。在测试中发现,1台含皮带驱动附件的柴油发电机组轴系扭振固有频率测试值多于计算值。在传统计算模型上增加皮带驱动部件后,并根据实际布置形式建立带分支的扭振计算模型,轴系固有频率的计算与测试结果吻合。分析表明:皮带系统对轴系的扭振存在不可忽视的影响,而且若皮带及驱动设备的参数选择不当,可使轴系扭振固有频率在机组额定转速附近,威胁轴系安全运行。     

基于DEWE43V的船舶轴系扭振测量

扭振是影响船舶安全性和舒适性的重要因素,船舶轴系扭振的测量是提高轴系安全性和舒适性设计的重要前提。本文针对以柴油机为主动力的船舶轴系为研究对象,研究了轴系扭振的测量的方法。硬件部分采用测速齿轮、转速传感器和DEWE43V数据采集模块进行瞬时转速的采集;软件部分,在DEWEsoft软件平台的基础上进行二次开发,对瞬时转速进行处理,从而提取扭振信号,实现了船舶轴系扭振的实际测量。