某型船轴系异常振动问题处理及启示

轴系的设计是推进系统和舰船设计的最重要部分之一。针对某型船轴系出现的异常振动问题,分析原因、提出了处理方法,并经实船验证得出了调距桨推进轴系设计的指导性意见。     

船舶调距桨主推进系统轴系动态校中计算模型研究

传统的船舶轴系校中计算的主要目的是在轴系静态的情况下验证和确定轴系设计状况,用来指导轴系的安装和检验.本文拟在静态校中基础上结合调距桨系统的特征,考虑调距桨主推进系统由于船体在各种装载情况下的变形、轴承支承刚度、油膜刚度、螺旋桨水动力、齿轮箱齿轮啮合力等动态因素下对轴系合理校中的影响,以满足日益复杂的现代大型船舶轴系校中计算需要.     

船用调距桨技术规范

一、民船调距桨 1.标准化同一系列中,各条船的调距桨装置应相同。对于双桨船,左右舷轴系的调距桨也应相同,仅仅是轴转向不同不应要求作对称设计。     

基于平台供应船的可调螺旋桨轴系设计方法研究

目前,国内对大功率平台供应船的可调桨轴系设计没有一个比较完整和系统的方法。通过工程实例详细介绍了可调桨的轴系布置方法。该方法是根据目标船舶的特点,确定推进轴系的布置和各部件的尺寸及材料,以保证整个轴系安全、平稳地完成各种工况下的推进和机动任务。并保证船舶在横倾15°、横摇22.5°、纵倾5°、纵摇10°以及它们同时发生时轴系的正常运行。该方法能为平台供应船的调距桨轴系设计提供一套完整可行的设计方法。     

基于改进三弯矩法在某物探船可调桨推进轴系校中计算的应用

为使轴系校中计算模型更接近实船轴系运转工况,确保采用可调桨推进系统的船舶安全运行,在考虑螺旋桨水动力影响下,采用改进三弯矩法对轴系校中数值计算模型进行改进。并以某物探船为例,对其可调桨推进系统进行动态轴系校中计算。数值计算结果显示：考虑螺旋桨水动力等动态因素影响的动态轴系校中计算确保了采用调距桨推进轴系船舶在各种工况下的安全运转。     

调距桨推进轴系回旋振动计算研究

以某型船为例,建立了调距桨轴系集总参数元件-分布参数元件混合系统模型,利用传递矩阵法进行轴系回旋振动计算,并对影响调距桨轴系回旋振动特性的主要因素进行了分析。     

基于ADRC的调距桨伺服控制系统设计

船舶调距桨推进系统具有典型的非线性和不确定性,以及柴油机、推进轴系和螺旋桨三者的强耦合性,并受到其执行能力的约束以及风、浪、流等的干扰,使得调距桨伺服控制系统的设计非常困难。本文建立了基于自抗扰控制器(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)的调距桨伺服控制系统数学模型,对自抗扰控制器的原理及参数整定进行了分析,采用Matlab/Simulink完成仿真程序的设计和研究,ADRC螺距控制与传统的PID螺距控制相比,具有良好的鲁棒性和稳定性,尤其在抗扰性能方面具有良好的控制效果。     

推拉杆式可调螺旋桨的轴系设计

推拉杆式调距桨由于其工作受力状况的特点，变距力对轴系的影响是不可忽视的。本文对考虑变距力后的轴系设计问题进行了探讨，并对“ＺＣ”规范中的某些设计问题提出修改建议。     

可调螺距螺旋桨漏油原因

随着调距桨推进系统可靠性的提高、船舶动力多样性发展以及船舶自动化程度的提高,调距桨作为船舶主推进装置被广泛应用.基于调距桨漏油现象时有发生,总结调距桨在使用过程中漏油的主要原因,并对其进行分析,探讨相关解决措施,以期对调距桨船舶的设计及使用单位提供借鉴.     

冰区加强型桨毂调距机构的设计

调距桨装置是破冰船常用的推进型式,国内以往并无破冰船调距桨装置的设计经验,技术储备很少。本文针对某型按照DNV规范PC-5级设计的破冰船用调距桨装置,分析了冰区加强型桨毂调距机构毂径比的确定原则、冰载施加方法、调距机构强度计算部位和要求、优化设计、材料选用原则等,对类似的冰区加强型桨毂调距机构设计提供了有益参考。     

海洋工程船高速轴系的设计研究

通过对海洋工程船基于可调螺距螺旋桨推进系统的设计研究,引入一种推进轴系+高速轴系的动力传动形式;结合具体的实船应用,详细地介绍了高速轴系设计要点、弹性或柔性联轴器的特点比较以及采用高速轴系的优点.对Z型驱动推进系统高速轴系的设计也具有借鉴意义.     

新型集成电机推进器设计研究

为了实现单轴推进潜艇,在主推进轴系故障失效状态下的应急推进,在参照吊舱推进器的基础上并结合导管桨结构形式,通过将传统电机、螺旋桨推进型式在轴向空间进一步集成,设计出新型集成电机推进器,并通过设计实例对集成电机推进器在结构特点、电机设计、水动力学仿真与模型水池试验等方面进行说明,论证集成推进器高效率、高功率密度的特点,适合于作为潜艇应急推进装置。     

基于有限元的舰船推进轴系合理校中计算方法

推进轴系的合理校中直接关系到舰船推进系统运行和舰船航行的安全性与可靠性,因此,其计算方法的合理性和准确性是推进系统研究的重要内容之一。基于有限元分析,建立了舰船推进轴系合理校中计算模型,并计入了螺旋桨水动力、齿轮动态啮合力、轴承刚度、轴承变位、轴段剪切变形以及运行温度等因素对推进轴系校中的影响。以某型舰船的推进轴系为研究对象,采用所提出的方法进行了推进轴系冷态、热态以及安装状态的合理校中计算分析,并与Kamewa公司采用Shaft Analysis AB软件的计算结果进行了比对,平均计算偏差小于1.54%。     

超浅吃水多工况船舶推进方式探讨

通过对多工况拖船采用不同推进方式的性能比较表明导管螺旋桨优于普通螺旋桨,可调螺距螺旋桨优于导管螺旋桨,二档变转速的导管螺旋桨与可调螺距螺旋桨的推进效果相当,建议在多工况船的螺旋桨设计中采用二档突转速推进方式。     

低速柴油机推进轴系频域稳态扭转振动分析

以载重10 000 t低速柴油机推进轴系为研究对象，创建其当量系统模型。基于系统矩阵法对推进轴系进行自由振动分析，求得扭转振动固有频率和振型。研究柴油机在全转速下的气体和往复惯性激励力矩，针对推进轴系在柴油机和螺旋桨共同激励下的频域稳态扭转振动响应特性进行计算，求得推进轴系扭转振动的主谐次、共振转速点和推进轴系各部件的应力值。结果表明，推进轴系在低阶频率振动时气缸和中间轴振幅较大，推进轴系应力远小于材料的屈服强度，船舶能够安全稳定航行，同时为推进轴系时域瞬态扭转振动研究打下基础。     

调距桨内外油管支撑布置的优化研究

以某一调距桨轴系为研究对象,利用有限元方法,建立轴系模型和轴系内油管模型。通过分析不同支撑状态下轴系内油管振动特性,并与轴系振动特性进行对比分析,得出轴系内油管支撑布置的优化方案。     

翼滑艇可调桨智能推进系统最佳控制参数组合综合优化计算方法研究

本文建立了以可调桨作为翼滑艇的推进器、综合考虑航行快速性和航速控制特性的智能推进系统最佳控制参数组合优化计算的数学模型,在VC 平台上编制了采用遗传算法优化求解的计算软件。综合优化计算结果表明:运用遗传算法能很好地完成对该数学模型优化计算,该软件也可应用于以可调桨作为翼滑艇的推进器、综合考虑航行快速性和航速控制特性的智能推进系统初步优化设计及其系统分析。     

4500m^3耙吸挖泥船推进系统改造设计及应用

分析了4500m^3耙吸挖泥船的推进系统,通过对主机进行实测,了解使用多年后主机的工作状态。在不改变轴系和调距机构的前提下,设计新的导管可调桨取代原有可调桨,通过理论计算以及改造前后实船测试数据的对比,显示本次改造提高了该船挖泥施工的推力,经济效益显著,达到了节能增效的目的。     

混合推进船舶"船-泵+桨-机"匹配方法研究

为提高混合推进船舶推进系统的性能,分析了"船-泵+桨-机"的匹配方法.介绍了"船-桨-机"与"船-泵-机"的匹配方法、思路与步骤,着重研究"船-泵+桨-机"匹配中的泵、桨负载分配对推进性能的影响.以调距桨特性曲线与喷水推进推力曲线进行混合推进舰船的快速性计算,螺旋桨重载降低推进效率,喷水推进重载容易产生空化.为避免喷水推进泵产生空化,调距桨的螺距、转速可调范围变窄.