从扭振角度探讨船用轴带发电机轴系的布置设计

机械式恒频轴带发电机是一种新颖的节能装置,正日益广泛地被新设计的现代化船舶所采用。轴带发电机分支的出现,给推进轴系的扭转振动带来了新问题。本文旨在从扭转振动角度探讨轴带发电机推进轴系的布置设计,通过对两个实船轴系的计算,表明布置设计至关重要。布置的不合理除对主轴系扭振有影响外,将使发电机分支的工作状态变得恶劣,行星齿轮箱内部承受过大的振动扭矩,发电机转子处扭转振幅接近或超过《船规》许用电角,直接影响到电网的稳定工作.     

船舶轴系扭转振动消减方法研究

船舶轴系是船舶推进系统的主要组成部分,轴系产生的扭转振动是引发船舶推进系统事故的重要因素之一。在分析了船舶轴系扭转振动产生的原因、计算方法以及减振措施之后,并以某型船舶为例,利用轴系扭振计算软件,研究了优化该船轴系扭振的措施。     

大型船舶推进轴系扭振特性仿真和试验

基于多体动力学耦合理论结合有限元理论,以1艘大型船舶为研究对象,建立其推进轴系的刚柔耦合多体动力学仿真模型,对大型低转速推进轴系在工作中的扭振特性进行研究。在仿真计算的基础上,利用扭振测试系统对实船的扭振进行测量,并从多个谐次将轴系扭振的仿真计算值与试验测量值进行对比和分析。分析结果表明,通过仿真计算得到的轴系扭转振动变化趋势与实际测量值基本相符,验证了仿真模型的正确性和可行性。同时,通过Adams/Virbration模块分析了船体变形对轴系扭振的影响,证明了船体变形会导致轴系扭转振动增大。     

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。     

轴带发电机对于双燃料船舶的设计影响分析

为充分有效利用主机能源,轴带发电机系统在目前倡导的绿色船舶上的应用已经越来越普遍。轴带发电机本身具备减少滑油消耗、节省费用、改善机舱环境等特点,一直广受船东青睐。文章通过一型双燃料VLEC实船的计算为例,探讨采用轴带发电机对于双燃料推进系统船舶的综合影响,并从船舶运营的经济性和最新碳排放政策要求2个层面来分析探讨轴带发电机作为船用辅助电站的实际作用与效果。研究结果表明:轴带发电机作为船用辅助电站具有显著的优势,双燃料系统的船舶在燃气模式下运营比在燃油模式下运营更加经济、环保。     

VLCC直立艏结构优化设计

考虑到VLCC艏部采用直立艏线型设计能够提高船舶阻力性能,降低油耗,但是直立艏也会给结构设计带来一定问题,如总纵弯矩增加、艏部冲击载荷增大等,由此带来结构增重,根据VLCC实船设计经验,从艏尖舱类型、线型设计、冲击载荷计算、结构优化布置等方面进行讨论,总结出一套VLCC直立型首部结构优化设计方法,有效控制艏部结构重量。     

船舶扭振计算软件开发及关键技术研究

船舶动力系统的推进轴系是指柴油主机输出端轴承到船舶螺旋桨之间的部分,对船舶动力性能起着关键性的作用。船舶推进轴系的结构复杂,轴系的扭转和振动对各轴承和部件有不利的影响,因此,研究和降低推进轴系的扭振计算有十分重要的意义。本文建立船舶推进轴系的扭振数学模型,在此基础上系统研究推进轴系扭振运动和响应计算,并在软件Matlab平台上完成船舶扭振计算软件的设计和开发。     

船舶轴带发电机系统的扭转振动计算

轴带发电机系统的扭转振动对于内燃机设计者来说是一个新的问题。计算轴带发电机轴系的扭转振动,需要切实地考虑发电机吸收功率对柴油机激扰力矩的贡献。实测结果证实了这一点。关于轴带发电机恒速齿轮箱的扭转振动计算,本文采用了传递矩阵和系统矩阵两种方法。前者可以使行星轮系最终转化成一当量轴系,输入、输出惯量之间存在一“等效场阵”;后者使用了行星轮系扭振计算的详细模型,考虑了轮齿平均啮合刚度及行星轮销轴横向弯曲刚度的影响。     

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。     

复杂分支轴系扭振计算的动态矩阵法

讨论了目前国内外在船舶推进轴系扭转振动计算中所应用的诸多方法，比较了它们的优缺点。在此基础上，提出应用改进的动态矩阵法进行船舶推进轴系的扭振计算，并论述了该方法的理论基础，使其能更加简单、方便地解决船舶复杂分支推进轴系的扭转振动计算。最后还列举了实际算例的扭振计算，证明此方法在解决船舶推进轴系扭振计算方面是一种有效、方便的方法。     

大型LNG船双轴系非平行布置设计

从LNG贸易市场发展角度出发,节能型LNG船是未来发展的主要方向,采用双轴系非平行布置设计能够有效提高大型LNG船的推进系统效率。通过水动力CFD模拟计算分析双轴系非平行布置的技术特点发现,双轴系非平行布置设计能够使螺旋桨进水更加充分,还可以有效降低船舶尾部结构受到的水流冲击力,具有节能提效的潜能。重点研究该设计在实船应用中遇到的特殊齿轮箱基座结构设计、起吊设施的倾斜布置、机舱底层设备紧凑化布置、全悬挂舵的匹配安装等技术挑战,分析问题并提出相应的解决方案。通过实船试航的验证试验,一方面证明非平行布置双轴系推进系统的可靠性,另一方面也确认了双轴系非平行布置设计达到预想的节能指标。     

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。     

船舶复杂轴系扭振计算研究及其应用

对船舶复杂轴系扭振计算进行了研究,用传递矩阵法和ＶＢ５． ０语言编制了相应的计算程序,并进行实船计算。该研究成果和开发的程序也适用于一般轴系的扭振计算,对保证船舶安全、轴系设计和审图具有指导意义。     

冰区船舶柴油机推进轴系瞬态扭振计算研究

对冰区船舶推进轴系时域扭振建模方法进行阐述,归纳了扭振计算的流程,并对计算中的关键问题及影响因素进行了探讨。应用Newmark-β逐步积分法和MATLAB求解工具,进行了轴系瞬态扭振仿真计算。螺旋桨轴最大扭矩幅值的计算结果与国外计算报告的相对偏差为0.82%,验证了计算方法和程序的正确性,可为冰区船舶柴油机推进轴系瞬态扭振计算提供参考。     

船舶轴带发电机应用及相关EEDI研究

为顺应当前节能减排的大趋势,轴带发电机已经广泛应用于安装二冲程低速机的远洋运输船上,本文介绍了船舶PTO型轴带发电机的工作模式、布局限制、稳定性及增加功率输出的方法,通过船舶实例详细分析计算该型轴带发电机的安装对能源效率设计指数（EEDI）的影响,结果表明,安装PTO能有效降低船舶的EEDI值,积极起到节能减排的效果。     

船舶复杂轴系扭振计算机研究及其应用

对船舶复杂轴系扭振计算进行了研究,用传递矩阵法和ＶＢ５．０语言编制了相应的计算程序,并进行实船计算。该研究成果和开发的程序也适用于一般轴系的扭振计算,对保证船舶安全,轴系设计和审图具有指导意义。     

船舶柴油发电机组轴系扭转振动影响因素

扭转振动是船舶柴油发电机组固有特性,在机组设计工作中,需分析轴系固有自振频率、各轴段扭振应力、发电机轴电位角和联轴器变动扭矩等,对比计算结果与各自的许用限值,确保轴系运转安全可靠。以典型机组为例,分析机组轴系各部位参数变化对轴系扭转振动的影响,为轴系改进设计提供方向性指导。     

船舶推进轴系扭转振动影响因素分析

船舶推进轴系是船舶动力装置的重要组成部分,在载荷的作用下,产生扭振。根据轴系扭振的基本原理,分析了船舶推进轴系产生扭振的原因,在此基础之上,分析各个因素对扭振特性的不同影响效果,从而为推进轴系的避振减振提供参考。     

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。     

某船舶PWM轴带发电机的应用及测试技术研究

为响应目前全球节能减排的形势,各国在绿色船舶节能技术领域开展了多方面的技术探讨和开发,因良好节能效果促使轴带发电机在大型低速船舶上得到广泛应用。本文针对PWM轴带发电机在某船舶上的应用和测试技术开展研究,对主要测试和验证内容予以阐述,对测试验证过程中发现的一些主要问题进行了分析并提出解决方案。经过测试和验证后,该船PWM轴带发电机运行正常,节能减排效果明显。