[发明专利]一种低速工况下船舶水润滑尾轴承的润滑剂自动供给系统

说明书

本发明公开了一种低速工况下船舶水润滑尾轴承的润滑剂自动供给系统，包括润滑剂输送孔、润滑剂供给装置、PLC控制单元和尾轴转速测量装置，所述润滑剂输送孔为设于船舶水润滑尾轴承下部分的径向通孔，用于将润滑剂输送至船舶水润滑尾轴承与尾轴之间的摩擦界面；润滑剂供给装置与润滑剂输送孔相连；PLC控制单元根据尾轴转速测量装置测量的转速判断尾轴是否处于低速工况，当尾轴处于低速工况时，润滑剂供给装置通过润滑剂输送孔将润滑剂输送至船舶水润滑尾轴承与尾轴之间的摩擦界面，改善摩擦界面的润滑条件。本发明自动化程度高，能有效改善船舶水润滑尾轴承在低速运行工况下润滑条件不佳的问题，提高船舶水润滑尾轴承的运行可靠性和使用寿命。

技术领域

本发明属于船舶领域，涉及一种水润滑尾轴技术，具体涉及一种在低速工况下向船舶水润滑尾轴承提供润滑剂的自动供给系统，是一种针对船舶水润滑尾轴承在启动、停止或转向等水介质承载和润滑效果不佳的低速运行工况下，自动向船舶螺旋桨轴和水润滑尾轴承摩擦界面提供绿色润滑剂的系统。

背景技术

船舶尾轴承的作用在于支撑船舶螺旋桨轴，是船舶推进系统的重要组成部分，也是决定船舶运行可靠性和能源能耗的关键部件之一。水润滑尾轴承系统是船舶尾轴承系统的一种，通常是开式系统结构，利用航行水域的自然水介质对尾轴承系统进行润滑和冷却，具有结构简单、环境友好、节约大量有色金属和矿物油等优点，符合节能、环保和绿色航运的发展需求，从而已经成为船舶尾轴承的发展趋势。船舶水润滑尾轴承系统中的尾管轴承通常是由尾轴承衬套和设于尾轴承衬套内的高分子复合材料内衬组成，在中高速工况下，高分子复合材料内衬和螺旋桨轴间因流体动压润滑效应，形成较厚的润滑水膜，致使两者之间摩擦系数较低，摩擦磨损较小，能耗低，满足设计要求，对船舶运行可靠性影响较小。然而，在低速、转向和频繁启停等低速运作工况下，流体动压效应不显著，且由于水介质的粘度较低，致使润滑水膜较薄，使得高分子复合材料内衬和螺旋桨轴处于边界润滑或干摩擦状态，两者之间的摩擦系数显著增加，接触区域温度上升，摩擦磨损行为显著加剧，能耗增加，甚至诱发明显的振动和噪声行为，极大地影响船舶尾轴承使用寿命和船舶的航行安全。

目前，结构优化和性能改性是目前两种主要的优化水润滑尾轴承润滑在低速工况下承载力不均匀和润滑条件不佳的现象的方式。海军工程大学等研究人员设计的一种具备自动匀载功能的船舶水润滑尾轴承(专利公开号：CN104074871A)，通过在传动轴和高分子复合材料内衬之间设置厚度梯度变化的自适应材料分布层，达到高分子复合材料内衬内部受力均匀的目的，但该结构较为复杂，对于尾轴承中各类零件或装置的安装精度要求高，且无法明显改善船舶尾轴承在低速重载或启停等工况下的润滑不佳问题。青岛理工大学等研究人员设计的海水润滑聚四氟乙烯船舶槽腔动压轴承(专利公开号：CN203035747U)，通过在内衬为聚四氟乙烯的水润滑轴承中设置水槽和水箱结构，使海水能充分存在于轴承于传动轴的接触位置，达到增强润滑效果的目的。

针对船舶水润滑尾轴承在启动、停止或转向等低速工况下水介质承载和润滑效果不佳的问题，通过设计一种低速工况下自动向船舶水润滑尾轴承提供润滑剂的系统，补偿水润滑尾轴承在低速工况下润滑能力的不足，达到增强螺旋桨轴和高分子复合材料内衬摩擦界面之间润滑能力的目的，解决船舶水润滑尾轴承在启动、停止或转向等低速工况下因润滑效果不佳而产生的磨损、振动和噪音等问题，提高船舶航行的可靠性和安全性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：设计一种低速工况下船舶水润滑尾轴承润滑剂自动供给系统，通过在船舶启动、停止和转向等低速运行工况下向船舶水润滑尾轴承主动提供绿色润滑剂，达到改善螺旋桨轴和高分子复合材料内衬摩擦界面间润滑条件的目的，解决船舶水润滑尾轴承在启动、停止或转向等低速运行工况下因润滑效果不佳而产生的磨损、振动和噪音问题，提高船舶水润滑尾轴承的使用寿命和运行可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种低速工况下船舶水润滑尾轴承的润滑剂自动供给系统，其特征在于：包括：