[发明专利]一种船舶推进轴系-螺旋桨耦合振动实验台

说明书

本发明公开了一种船舶推进轴系‑螺旋桨耦合振动实验台，包括基座、驱动装置底座、驱动单元、轴承单元、校中及轴向调节装置、轴系及其附件、螺旋桨、油润滑单元、测试单元以及终端设备。驱动单元通过驱动单元底座安装在基座上；驱动单元的输出端连接齿轮箱，齿轮箱输出轴通过弹性联轴器与轴系的中间轴连接；艉轴系末端与螺旋桨相连接；油润滑系统通过油管和前、后尾轴承、中间轴承联通；测试单元监测螺旋桨叶片的振动、轴系的振动以及轴系转速；终端设备接收测试单元传输过来的叶片振动数据以及轴系振动数据，进行数据处理以分析其耦合特性。本发明结构简单，针对性强，可以模拟船舶推进系统在运转工程中，轴系振动与螺旋桨桨叶振动的耦合特征。

技术领域

本发明涉及船舶轴系振动试验技术领域，尤其涉及一种船舶推进轴系-螺旋桨耦合振动实验台。

背景技术

船舶推进系统中，推进轴系连接主机和螺旋桨，将主机发出的功率传递给螺旋桨，并将螺旋桨旋转产生的推力传递给船体，实现船舶前进。船舶轴系振动会引起主机以及船体振动，影响船舶航行安全。传统的船舶轴系振动分析是指轴系的扭转振动、回旋振动、纵向振动以及这三种振动之间的耦合振动。随着船舶的大型化和高速化，轴系越来越细长，轴系与螺旋桨桨叶之间的耦合振动效应越来越明显。

目前关于轴系振动的试验台多是针对轴系本身的振动进行试验研究，现有技术大多是对轴系自身的振动以及轴系与船体耦合动力进行了试验研究，但是都没有考虑到螺旋桨桨叶与轴系的耦合振动特性，随着船舶的大型化和高速化，螺旋桨桨叶与轴系之间的耦合作用越来越强烈，因此，建立船舶轴系和螺旋桨耦合振动试验台，有利于进一步探究轴系与螺旋桨桨叶的耦合特性。

总之，大型船舶轴系与螺旋桨的耦合振动试验台的设计研究，对于船舶推进性能和安全性能有着重要影响和深远意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中缺少分析船舶轴系与螺旋桨之间的耦合振动效应的试验平台的缺陷，提供一种船舶推进轴系-螺旋桨耦合振动实验台。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种船舶推进轴系-螺旋桨耦合振动实验台，该实验台包括：基座、驱动单元底座、驱动单元、轴承单元、校中及轴向调节装置、轴系及其附件、油润滑单元、螺旋桨、轴系振动测试单元、螺旋桨叶片振动测试单元、轴系转速测试单元以及终端设备，其中：

电机底座固定安装在基座上表面的一侧，螺旋桨桨叶振动测试单元固定安装在基座上表面的另一侧，驱动单元安装在电机底座上；轴系一端与驱动单元相连，另一端与螺旋桨相连，且螺旋桨设置在螺旋桨桨叶振动测试单元内；轴承单元包括多个轴承，且轴承单元的底部通过校中及轴向调节装置安装在基座上，轴承单元的顶部对轴系进行支撑；油润滑单元设置在轴承单元的顶端，且油润滑单元与轴承单元相连，对轴承单元进行润滑；轴系振动测试单元、轴系转速测试单元均安装在轴系上，且轴系振动测试单元、螺旋桨叶片振动测试单元以及轴系转速测试单元均与终端设备相连；轴系振动测试单元和螺旋桨叶片振动测试单元分别用于采集轴系振动数据和螺旋桨叶片振动数据，轴系转速测试单元用于采集轴系转速，终端设备根据接收到轴系振动数据、螺旋桨叶片振动数据和轴系转速，对轴系和螺旋桨的耦合振动进行分析。

进一步地，本发明的驱动单元包括变频电机和齿轮箱；齿轮箱一端与变频电机的输出轴相连，另一端与轴系相连。

进一步地，本发明的变频电机供电电压为AC380V，频率为50Hz。

进一步地，本发明的轴承单元包括中间轴承、前尾轴承以及后尾轴承；中间轴承靠近电机底座设置，后尾轴承靠近螺旋桨设置，前尾轴承设置在中间轴承和后尾轴承之间。

进一步地，本发明的校中及轴向调节装置包含垫片和调节螺栓，通过垫片和调节螺栓实现轴系的校中以及轴承的轴向移动功能。