CN105092021A - 船舶轴系扭转振动测试的装置与测试方法 - Google Patents

船舶轴系扭转振动测试的装置与测试方法 Download PDF

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温小飞
袁强
董良雄
胡贤民
张怀跃
刘永恒
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Abstract

本发明涉及一种船舶轴系扭转振动测试的装置，其特征在于：包括扭振传感件，扭振传感件包括有皮带转筒和设置在皮带转筒上的编码器，皮带转筒的输出轴与编码器相固定，且皮带转筒通过皮带与待测轴系部件传动连接，编码器的输出连接信号采集仪，信号采集仪连接信号采集电脑，本发明还提供一种船舶轴系扭转振动测试装置的测试方法，与现有技术相比，本发明的优点在于皮带转筒通过皮带与待测轴系部件传动连接，并且通过编码器实现测点扭振信号的精准性，为船舶轴系扭转振动分析提供可靠、准确的测点数据，同时在计算机终端实现扭振信号的快速采集、储存和后处理，实现高效、便捷、准确的船舶轴系扭振测试与分析。

Description

船舶轴系扭转振动测试的装置与测试方法
技术领域
本发明涉及一种船舶轴系扭转振动测试的装置及方法，尤其涉及一种能在船舶轴系各个位置实现对船舶轴系扭转振动测试与分析的船舶轴系扭转振动测试的装置与测试方法。
背景技术
船舶动力装置中，轴系是用来传递主机的功率和螺旋桨推力的，其设置在主机的输出端和螺旋桨之间，包括有传动主机功率的传动轴，例如推力轴、中间轴、尾轴、螺旋桨轴等，和支承传动轴的轴承以及其它附件，存在尺寸大、结构复杂等特点。船舶轴系振动故障会导致船舶主机、轴承、螺旋桨等部件的损坏，因此，使用前需要对船舶轴系进行振动测试。
船舶轴系振动包括扭转振动(简称扭振)、横振和纵振，是评价船舶轴系工作性能的重要振动指标，也是船舶主推进***是否运行安全的重要评价依据之一。现有的船舶轴系扭振测试一般采用霍尔数齿传感器，采集飞轮端齿轮周期性脉冲信号，从而实现对轴系扭振信号的采集。该方法存在三个方面的问题：(1)安装位置受限，仅限于安装在飞轮位置，且传感器与齿轮齿面之间是垂直的位置关系，其安装间隙为1～3mm；(2)齿轮的齿数获取不易，齿数是轴系扭振测试的必要参数，在测量前需要在齿轮上做记号，并主机盘车至少一圈，从而获得齿数；(3)测量精度不固定，因为采集的轴系扭振信号是通过齿轮脉冲进行转化的，因此其测试精度与齿轮结构、模数、齿数等结构参数相关，甚至会出现由于精度太低，测试结果不可信的情况。也有采用在主机自由端加装法兰，安装并通过编码器采集轴系扭振信号的方法；该方法虽然测试精度高，但是需要提前加工与被测主机相配套的连接法兰，且工艺要求较高，特别是加装法兰的同轴度；因此，存在成本高、装配困难、安装位置固定等缺点，因此，需要对船舶轴系扭转振动测试的装置作进一步的改进。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种可以根据需要灵活布置测点位置的船舶轴系扭转振动测试的装置。
本发明所要解决的另一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种上述装置的测试方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该船舶轴系扭转振动测试的装置，其特征在于：包括设置在待测轴系部件的轴表面上用于感受并传递待测轴系部件的扭转振动的扭振传感件，所述扭振传感件包括有皮带转筒和设置在所述皮带转筒上的编码器，所述皮带转筒的输出轴与编码器相固定，且所述皮带转筒通过皮带与待测轴系部件传动连接，所述编码器的输出连接信号采集仪，所述信号采集仪连接信号采集电脑。
进一步地，还包括有将所述扭振传感件固定在船体上的基座，其中，所述基座上方设置有可在所述基座内滑移的滑动台以及连接在所述滑动台上以将所述扭振传感件固定的安装支架。
进一步地，所述安装支架包括有相互垂直设置的上支撑座和下支撑座，所述上支撑座中部设置有供所述编码器的输入端穿出的通孔，且在所述通孔周边分别设置有至少一个固定所述编码器的安装孔，而所述下支撑座上也设置有至少一个固定所述编码器的定位孔。安装时，将编码器的输入端穿出上支撑座的通孔后，通过螺栓、螺母将编码器与皮带转筒一起固定在上支撑座和下支撑座上的安装孔和定位孔上。
进一步地，所述编码器的输入端与所述皮带转筒之间通过法兰连接。该编码器的输入端与法兰通过键的形式连接，并通过固定螺栓进行有效固定，防止两者的相对滑移。
本发明还提供一种船舶轴系扭转振动测试装置的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
①选择船舶轴系扭振测点位置，安装所述扭振传感件，并通过所述滑台调整扭振传感件与待测轴系部件之间的距离；
②连接扭振信号采集仪，连接至信号采集电脑，打开测试软件，即可开始测试船舶轴系扭振；其中需要对等效周期脉冲数进行计算，计算公式为
ne＝Kn×D0
式中，ne为等效周期脉冲数；Kn为等效系数，1.2/mm；D0为被测轴直径，mm，等效系数取决于所述皮带盘的结构与编码器的类型。
③通过步骤②中编码器的等效周期脉冲数就可获得轴转动一周过程中任意两个脉冲之间的角速度，角速度的动态变化通过脉冲信号及数据处理后即可获得船舶轴系扭转振动数据。
进一步地，所述编码器在一个周期内产生120个有效脉冲。有效脉冲数能对测量精度起到决定性作用。
与现有技术相比，本发明的优点在于提供了一种可以不受限制地在船舶轴系各个位置实现对船舶轴系扭转振动进行测试与分析的测试装置和方法，皮带转筒通过皮带与待测轴系部件传动连接，并且通过编码器实现测点扭振信号的精准性，为船舶轴系扭转振动分析提供可靠、准确的测点数据，同时在计算机终端实现扭振信号的快速采集、储存和后处理，实现高效、便捷、准确的船舶轴系扭振测试与分析，方便船舶性能测试单位、船厂质管部门、船检和船东对船舶主推进***运转性能进行检验和评价。
附图说明
图1为本发明实施例中船舶轴系扭转振动测试装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中扭振传感件的结构示意图；
图3为本发明实施例中安装支架上支撑座的正视图；
图4为本发明实施例中安装支架下支撑座的正视图；
图5为本发明实施例中安装支架的正视图；
图6为本发明实施例中法兰的正视图；
图7为本发明实施例中皮带转筒的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～7所示，本船舶轴系扭转振动测试的装置包括设置在待测轴系部件的轴表面上用于感受并传递待测轴系部件的扭转振动的扭振传感件4，扭振传感件4包括有皮带转筒43和设置在皮带转筒43上的编码器41，皮带转筒43的输出轴与编码器41相固定，且皮带转筒43通过皮带42与待测轴系部件传动连接，编码器41的输出连接信号采集仪6，信号采集仪6连接信号采集电脑7。
为了调整扭振传感件4与待测轴系部件之间的距离，船舶轴系扭转振动测试的装置还包括有将扭振传感件4固定在船体上的基座1，其中，基座1上方设置有可在基座1内滑移的滑动台2以及连接在滑动台2上以将扭振传感件4固定的安装支架3。具体地，安装支架3包括有相互垂直设置的上支撑座31和下支撑座32，上支撑座31中部设置有供编码器41的输入端穿出的通孔311，且在通孔311周边分别设置有四个固定编码器41的安装孔312，而下支撑座32上也对应地设置有四个固定编码器41的定位孔412。安装时，只需将编码器41的输入端穿出上支撑座31的通孔311后，通过螺栓、螺母将编码器41固定在上支撑座31和下支撑座32上的安装孔312和定位孔412上，而编码器41的输入端与皮带转筒43之间通过法兰5连接。
本船舶轴系扭转振动测试装置安装时，首先法兰5与皮带转筒43通过螺栓实现可靠的连接，同时，安装支架3与编码器41通过螺栓、螺母组合成一体，然后将编码器41的输入端与法兰5通过键的形式连接并通过固定螺栓进行有效固定，以进一步地防止两者的相对滑移，最后安装支架3通过螺栓与手动滑动台2实现固定安装，而手动滑动台2也是通过螺栓形式固定到用于将皮带转筒43安装到船体结构的基座1上，待组装好后，再连接扭振信号采集仪6，最后连接至信号采集电脑7。
另外，本发明的船舶轴系扭转振动测试装置的测试方法，包括如下步骤：
①选择船舶轴系扭振测点位置，安装扭振传感件4，并通过滑台调整扭振传感件4与待测轴系部件之间的距离；
②连接扭振信号采集仪6，连接至信号采集电脑7，打开测试软件，即可开始测试船舶轴系扭振；其中需要对等效周期脉冲数进行计算，计算公式为
ne＝Kn×D0
式中，ne为等效周期脉冲数；Kn为等效系数，1/mm；D0为被测轴直径，mm，等效系数取决于皮带盘的结构与编码器41的类型。
③通过步骤②中编码器的等效周期脉冲数就可获得轴转动一周过程中任意两个脉冲之间的角速度，角速度的动态变化通过脉冲信号及数据处理后即可获得船舶轴系扭转振动数据。
在本实施例中编码器41选用的型号为LF-12BM-C05D，在一个周期内可以产生120个有效脉冲，对测量精度起到决定性作用。

Claims (6)

1.一种船舶轴系扭转振动测试的装置，其特征在于：包括设置在待测轴系部件的轴表面上用于感受并传递待测轴系部件的扭转振动的扭振传感件(4)，所述扭振传感件(4)包括有皮带转筒(43)和设置在所述皮带转筒(43)上的编码器(41)，所述皮带转筒(43)的输出轴与编码器(41)相固定，且所述皮带转筒(43)通过皮带(42)与待测轴系部件传动连接，所述编码器(41)的输出连接信号采集仪(6)，所述信号采集仪(6)连接信号采集电脑(7)。
2.根据权利要求1所述的船舶轴系扭转振动测试的装置，其特征在于：还包括有将所述扭振传感件(4)固定在船体上的基座(1)，其中，所述基座(1)上方设置有可在所述基座(1)内滑移的滑动台(2)以及连接在所述滑动台(2)上以将所述扭振传感件(4)固定的安装支架(3)。
3.根据权利要求2所述的船舶轴系扭转振动测试的装置，其特征在于：所述安装支架(3)包括有相互垂直设置的上支撑座(31)和下支撑座(32)，所述上支撑座(31)中部设置有供所述编码器(41)的输入端穿出的通孔(311)，且在所述通孔(311)周边分别设置有至少一个固定所述编码器(41)的安装孔(312)，而所述下支撑座(32)上也设置有至少一个固定所述编码器(41)的定位孔(412)。
4.根据权利要求3所述的船舶轴系扭转振动测试的装置，其特征在于：所述编码器(41)的输入端与所述皮带转筒(43)之间通过法兰(5)连接。
5.一种如权利要求1～4所述的船舶轴系扭转振动测试装置的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
①选择船舶轴系扭振测点位置，安装所述扭振传感件(4)，并通过所述滑台调整扭振传感件(4)与待测轴系部件之间的距离；
②连接扭振信号采集仪(6)，连接至信号采集电脑(7)，打开测试软件，即可开始测试船舶轴系扭振；其中需要对等效周期脉冲数进行计算，计算公式为
ng＝Kn×D0
式中，ng为等效周期脉冲数；Kn为等效系数，1/mm；D0为被测轴直径，mm，等效系数取决于所述皮带盘的结构与编码器(41)的类型。
③通过步骤②中编码器的等效周期脉冲数就可获得轴转动一周过程中任意两个脉冲之间的角速度，角速度的动态变化通过脉冲信号及数据处理后即可获得船舶轴系扭转振动数据。
6.根据权利要求5所述的船舶轴系扭转振动测试装置的测试方法，其特征在于：所述编码器(41)在一个周期内产生120个有效脉冲。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106404411A (zh) * 2016-08-26 2017-02-15 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 一种发动机台架曲轴扭振试验装置及其试验方法
CN106706114A (zh) * 2017-02-21 2017-05-24 北京汽车研究总院有限公司 一种车辆传动轴扭振特性采集装置
CN106864664A (zh) * 2016-12-28 2017-06-20 浙江海洋大学 一种冰载荷作用下船舶轴系性能试验装置
CN107576389A (zh) * 2017-09-14 2018-01-12 浙江海洋大学 一种船舶轴系扭振监测装置
CN109000777A (zh) * 2018-08-27 2018-12-14 浙江海洋大学 一种船舶轴系扭转振动测量***校准装置
CN109297660A (zh) * 2018-08-21 2019-02-01 浙江海洋大学 一种船舶轴系扭转振动测试装置
CN111637961A (zh) * 2020-06-01 2020-09-08 东风汽车集团有限公司 一种驱动轴扭振测试装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2496025Y (zh) * 2001-08-27 2002-06-19 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种光电定位机构
US20050193821A1 (en) * 2004-03-05 2005-09-08 Siemens Westinghouse Power Corporation Torsional shaker apparatus for inspecting rotatable power generation machinery
CN201107393Y (zh) * 2007-09-21 2008-08-27 北京工业大学 同步/协调控制器性能测试平台
CN102182136A (zh) * 2011-02-18 2011-09-14 招商局重庆交通科研设计院有限公司 道路断面测量仪
CN202372329U (zh) * 2011-12-15 2012-08-08 浙江海洋学院 一种船舶轴系振动实验装置
CN103134459A (zh) * 2011-11-25 2013-06-05 扬州科光技术发展有限公司 一种用于检测分度装置精度的装置
CN203083596U (zh) * 2013-03-06 2013-07-24 中国神华能源股份有限公司 编码器的安装组件和编码器的安装结构
CN104165743A (zh) * 2014-08-07 2014-11-26 湖南工程学院 轴系扭转振动模拟试验台及其测试方法
CN104198031A (zh) * 2014-07-30 2014-12-10 东风康明斯发动机有限公司 一种发动机曲轴扭振信号检测方法及装置
CN204154507U (zh) * 2014-07-30 2015-02-11 东风康明斯发动机有限公司 一种发动机曲轴扭振信号采集装置
CN104457661A (zh) * 2014-04-01 2015-03-25 太原重工股份有限公司 可调传动间隙的检测装置及传动间隙调整机构
CN204248315U (zh) * 2014-11-26 2015-04-08 浙江瑞弗机电有限公司 用于安装工件的滑动机构
CN204740135U (zh) * 2015-04-30 2015-11-04 浙江海洋学院 一种船舶轴系扭转振动测试装置

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2496025Y (zh) * 2001-08-27 2002-06-19 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种光电定位机构
US20050193821A1 (en) * 2004-03-05 2005-09-08 Siemens Westinghouse Power Corporation Torsional shaker apparatus for inspecting rotatable power generation machinery
CN201107393Y (zh) * 2007-09-21 2008-08-27 北京工业大学 同步/协调控制器性能测试平台
CN102182136A (zh) * 2011-02-18 2011-09-14 招商局重庆交通科研设计院有限公司 道路断面测量仪
CN103134459A (zh) * 2011-11-25 2013-06-05 扬州科光技术发展有限公司 一种用于检测分度装置精度的装置
CN202372329U (zh) * 2011-12-15 2012-08-08 浙江海洋学院 一种船舶轴系振动实验装置
CN203083596U (zh) * 2013-03-06 2013-07-24 中国神华能源股份有限公司 编码器的安装组件和编码器的安装结构
CN104457661A (zh) * 2014-04-01 2015-03-25 太原重工股份有限公司 可调传动间隙的检测装置及传动间隙调整机构
CN104198031A (zh) * 2014-07-30 2014-12-10 东风康明斯发动机有限公司 一种发动机曲轴扭振信号检测方法及装置
CN204154507U (zh) * 2014-07-30 2015-02-11 东风康明斯发动机有限公司 一种发动机曲轴扭振信号采集装置
CN104165743A (zh) * 2014-08-07 2014-11-26 湖南工程学院 轴系扭转振动模拟试验台及其测试方法
CN204248315U (zh) * 2014-11-26 2015-04-08 浙江瑞弗机电有限公司 用于安装工件的滑动机构
CN204740135U (zh) * 2015-04-30 2015-11-04 浙江海洋学院 一种船舶轴系扭转振动测试装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曾志龙等: "基于DEWE43V的船舶轴系扭振测量", 《船舶工程》 *
郝鸿雁等: "大型船舶推进轴系的扭振测量及其校核", 《浙江海洋学院学报（自然科学版）》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106404411A (zh) * 2016-08-26 2017-02-15 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 一种发动机台架曲轴扭振试验装置及其试验方法
CN106864664A (zh) * 2016-12-28 2017-06-20 浙江海洋大学 一种冰载荷作用下船舶轴系性能试验装置
CN106706114A (zh) * 2017-02-21 2017-05-24 北京汽车研究总院有限公司 一种车辆传动轴扭振特性采集装置
CN107576389A (zh) * 2017-09-14 2018-01-12 浙江海洋大学 一种船舶轴系扭振监测装置
CN109297660A (zh) * 2018-08-21 2019-02-01 浙江海洋大学 一种船舶轴系扭转振动测试装置
CN109000777A (zh) * 2018-08-27 2018-12-14 浙江海洋大学 一种船舶轴系扭转振动测量***校准装置
CN111637961A (zh) * 2020-06-01 2020-09-08 东风汽车集团有限公司 一种驱动轴扭振测试装置
CN111637961B (zh) * 2020-06-01 2021-07-06 东风汽车集团有限公司 一种驱动轴扭振测试装置

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