RU2682839C1 - Method of in-service control of technical condition of the ship diesel generator - Google Patents

Method of in-service control of technical condition of the ship diesel generator Download PDF

Info

Publication number
RU2682839C1
RU2682839C1 RU2018119261A RU2018119261A RU2682839C1 RU 2682839 C1 RU2682839 C1 RU 2682839C1 RU 2018119261 A RU2018119261 A RU 2018119261A RU 2018119261 A RU2018119261 A RU 2018119261A RU 2682839 C1 RU2682839 C1 RU 2682839C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vibration
generator
engine
diesel generator
values
Prior art date
Application number
RU2018119261A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Иванович Николаев
Евгений Владимирович Хекерт
Виктор Васильевич Герасиди
Алексей Витальевич Лисаченко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова"
Priority to RU2018119261A priority Critical patent/RU2682839C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2682839C1 publication Critical patent/RU2682839C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/16Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/04Testing internal-combustion engines

Abstract

FIELD: shipbuilding; power engineering.SUBSTANCE: invention relates to a ship power equipment system, in particular to diagnostics of vibroacoustic parameters of power equipment, and can be used to establish the causes and limits of vibration of ship diesel generators. According to the proposed method, vibration signal is received in the vertical, axial, transverse directions from sensors mounted on the elements of a diesel generator.EFFECT: technical result consists in establishing the optimal load mode on the basis of the obtained vibration parameters and improving the reliability of the diesel generator as a whole.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к системе судового энергетического оборудования, в частности, к средствам диагностики виброакустических параметров энергетического оборудования и может быть использовано для установления причин и норм вибрации судовых дизель-генераторов.The invention relates to a system of marine power equipment, in particular, to a diagnostic tool for vibro-acoustic parameters of power equipment and can be used to establish the causes and vibration standards of marine diesel generators.

Вибрационный мониторинг состояния машин и оборудования является одним из наиболее эффективных способов снижения аварийности и повышения надежности судового энергетического оборудования. Эксплуатация судовых дизель-генераторов включает применение основного вида технического обслуживания и ремонта по состоянию, по которому можно оценить техническое состояние оборудования без разборки, освоенными методами и средствами диагностировании и неразрушающего контроля.Vibration monitoring of the condition of machinery and equipment is one of the most effective ways to reduce accidents and increase the reliability of marine power equipment. Operation of marine diesel generators includes the use of the main type of maintenance and repair according to which it is possible to assess the technical condition of the equipment without disassembling, using the methods and means of diagnosis and non-destructive testing.

Известны технические решения, относящиеся как ко способам вибрационной диагностики элементов судовых дизелей в эксплуатации, так и ко способам теоретического подхода выявления причин вибрации и расчета частот действующих сил на дизель.Known technical solutions related both to methods of vibration diagnostics of marine diesel engine elements in operation, and to methods of a theoretical approach to identify the causes of vibration and calculate the frequencies of the acting forces on a diesel engine.

Известен стенд для вибрационной диагностики элементов судовых дизелей в эксплуатации: патент РФ №154366 G01M 13/00 «Стенд для вибрационной диагностики турбокомпрессоров судовых дизелей» опуб. 20.08.2015, Бюл. №23. Стенд содержит турбокомпрессор, контрольно-измерительные приборы, ресивер с большим объемом воздуха, переносной лазерный цифровой фототахометр. возбудитель механических колебаний, демпферное устройство, вибростол и вибрационные датчики, установленные на подшипнике и корпусе турбокомпрессора. Стенд предусматривает имитацию виброакустического сигнала, характерного для высоко- и среднеоборотных двигателей на различных режимах эксплуатации. Стенд предназначен для вибрационной диагностики турбокомпрессора, входящего в состав элементов газовыпускной системы судового дизель-генератора.Known stand for vibration diagnostics of elements of marine diesel engines in operation: RF patent No. 154366 G01M 13/00 "Stand for vibration diagnosis of turbochargers of marine diesel engines" publ. 08/20/2015, Bull. Number 23. The stand contains a turbocompressor, instrumentation, a receiver with a large volume of air, a portable laser digital phototachometer. exciter of mechanical vibrations, damping device, vibration table and vibration sensors mounted on the bearing and housing of the turbocompressor. The stand provides for imitation of a vibro-acoustic signal characteristic of high- and medium-speed engines in various operating modes. The stand is designed for vibration diagnostics of a turbocharger, which is part of the elements of the gas exhaust system of a marine diesel generator.

Известен способ определения вибрационных частот основных возмущающих сил некоторых судовых механизмов и причин вибрации, включающих двигатель внутреннего сгорания. См. Попков В.И. «Виброакустическая диагностика и снижение виброактивности судовых механизмов», Л., Судостроение, 1974 г., Стр. 84, 207-215. Этот способ основан на общем подходе выявления причин вибрации и неуравновешенности вращающихся деталей, сил инерции первого и второго порядков и их моментов, процессов сгорания топлива и вспомогательного оборудования двигателей внутреннего сгорания. Этот способ требует разборки причин вибрации применительно к судовым дизель-генераторам имеющих конструктивные особенности от классической теории подхода к двигателям внутреннего сгорания.A known method for determining the vibrational frequencies of the main disturbing forces of some ship mechanisms and causes of vibration, including an internal combustion engine. See Popkov V.I. “Vibroacoustic diagnostics and reduction of vibrational activity of ship mechanisms”, L., Shipbuilding, 1974, pp. 84, 207-215. This method is based on a general approach to identify the causes of vibration and imbalance of rotating parts, inertia forces of the first and second orders and their moments, the processes of fuel combustion and auxiliary equipment of internal combustion engines. This method requires disassembling the causes of vibration in relation to marine diesel generators having design features from the classical theory of approach to internal combustion engines.

За прототип принят патент РФ №2640387, G05B 23/02, F16K 37/00 опубл. 28.12.2017, Бюл. №37 «Способы и устройства для использования данных о вибрациях для определения состояния устройства управления технологическим процессом». Изобретение относится к управлению технологическим процессом. В способе используют данные о вибрациях для определения состояния устройства управления технологическим процессом, во время калибровки; рассчитывают эксплуатационный порог устройства управления на основании первых данных о вибрациях; собирают данные об эксплуатации относительно устройства управления. Данные об эксплуатации указываются на ресурсе, связанным с устройством управления. Обновляют эксплуатационный порог, на основании указанных данных об эксплуатации. Обновленный эксплуатационный порог указывает на уменьшенный оставшийся ресурс, связанный с устройством управления. Собирают вторые данные о вибрациях от первого датчика после калибровки цепи вибрационного мониторинга и определяют состояние устройства управления технологическим процессом, если вторые данные о вибрациях превышают обновленный эксплуатационный порог. В прототипе решена задача управления любым технологическим процессом классической технологии последовательности действий и методов передачи данных от датчика к приемнику, как и в описанных выше аналогов. Поэтому этот способ не учитывает вибродиагностику элементов современного дизель-генератора с различными режимами эксплуатации.For the prototype adopted a patent of the Russian Federation No. 2640387, G05B 23/02, F16K 37/00 publ. 12/28/2017, Bull. No. 37 "Methods and devices for using vibration data to determine the status of a process control device." The invention relates to process control. The method uses vibration data to determine the state of a process control device during calibration; calculate the operating threshold of the control device based on the first vibration data; collect operating data regarding the control device. The operation data is indicated on the resource associated with the control device. The operational threshold is updated based on the indicated operational data. An updated operational threshold indicates a reduced remaining resource associated with the control device. The second vibration data from the first sensor is collected after the vibration monitoring circuit is calibrated and the state of the process control device is determined if the second vibration data exceeds the updated operational threshold. In the prototype, the problem of controlling any technological process of the classical technology of the sequence of actions and methods for transmitting data from the sensor to the receiver, as in the analogues described above, is solved. Therefore, this method does not take into account the vibration diagnostics of the elements of a modern diesel generator with various operating modes.

Целью предлагаемого изобретения является контроль технического состояния по параметрам вибрации элементов двигателя и генератора в эксплуатации и, как следствие, повышение надежности дизель-генератора в целом.The aim of the invention is to monitor the technical condition of the vibration parameters of the engine and generator components in operation and, as a result, increase the reliability of the diesel generator as a whole.

Для достижения указанной цели предложен способ контроля технического состояния судового дизель-генератора в эксплуатации путем получения и обработки вибросигнала в вертикальном, осевом, поперечном направлениях, значений виброускорения, виброскорости и виброперемещения с датчиков, отличающийся тем, что устанавливают датчики на корпусе турбокомпрессора, на элементах газовыпускной и впускной системах двигателя и коленчатого вала двигателя, на лапах двигателя, на корпусе подшипников генератора и на лапах генератора, на опорах и фундаменте дизель-генератора - всего в количестве от 18 до 20 датчиков, получают сигналы в вертикальном, осевом, поперечном направлениях от всех датчиков, преобразуют в узкополосные спектры виброускорения, виброскорости, виброперемещения, причем, с датчика, установленного в количестве одного на корпусе турбокомпрессора сигналы преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброускорения и фиксируют значения виброускорения в пределах, в которых находятся вибрационные параметры турбокомпрессора, с датчиков, установленных в количестве от двух до четырех на корпусах клапанных крышек с одной и другой стороны двигателя сигналы преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброскорости и фиксируют значения виброскорости в пределах, в которых находятся вибрационные параметры впускных и выпускных клапанов двигателя, кулачков распределительного вала, распределительного вала двигателя, с датчиков, установленных в количестве четырех на лапах со всех сторон двигателя сигналы преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброперемещения и фиксируют значения виброперемещения в пределах, которых находятся вибрационные параметры коленчатого вала двигателя, с датчиков, установленных в количестве двух на подшипниках с одной и с другой стороны генератора сигналы преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры и фиксируют значения в узкополосные спектры виброскорости в пределах, которых находятся вибрационные параметры подшипников генератора и генератора, с датчиков, установленных в количестве четырех на лапах со всех сторон генератора сигналы преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброперемещения и фиксируют значения виброперемещения в пределах, которых находятся вибрационные параметры генератора, с датчиков, установленных в количестве четырех на опорах со всех сторон дизель-генератора сигналы преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброперемещения и фиксируют значения виброперемещения в пределах, которых находятся вибрационные параметры двигателя, с датчика, установленного в количестве одного на фундаменте дизель-генератора сигналы преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброперемещения и фиксируют значения виброперемещения в пределах, которых находятся вибрационные параметры дизель-генератора при этом, если зафиксированное значение параметров вибрации в любом из указанных направлениях хотя бы с одного датчика превысит пределы эксплуатационных уровней вибрации, то уменьшают нагрузку на дизель-генератор с шагом 10-15% от существующей нагрузки до того, как зафиксированные значения параметров вибрации во всех указанных направлениях со всех датчиков войдут в пределы эксплуатационных уровней вибрации, при этом замер проводят через 1-2 минуты и повторяют замер после изменения нагрузки на дизель-генератор, если нагрузка на дизель-генератор была изменена.To achieve this goal, a method is proposed for monitoring the technical condition of a marine diesel generator in operation by receiving and processing a vibration signal in the vertical, axial, transverse directions, values of vibration acceleration, vibration velocity and vibration displacement from sensors, characterized in that the sensors are mounted on the turbocharger body, on the exhaust elements and intake systems of the engine and engine crankshaft, on the feet of the engine, on the housing of the bearings of the generator and on the feet of the generator, on the supports and foundation nte of a diesel generator - in total from 18 to 20 sensors, receive signals in the vertical, axial, transverse directions from all sensors, convert them into narrow-band spectra of vibration acceleration, vibration velocity, vibration displacement, moreover, from a sensor installed in the amount of one on the turbocharger case transform in all these directions into narrow-band acceleration spectra and record the values of vibration acceleration within the limits within which the vibration parameters of the turbocharger are located, from sensors installed in From two to four on the valve cover housings on one or the other side of the engine, the signals are converted in all indicated directions to narrow-band vibration velocity spectra and the vibration velocity values are fixed within the range within which the vibration parameters of the engine intake and exhaust valves, camshaft cams, engine camshafts , from sensors installed in the amount of four on the paws on all sides of the engine, the signals are converted in all indicated directions into narrow-band spectra vibration displacement and record the values of vibration displacement within the limits of which the vibration parameters of the engine crankshaft are located, from sensors installed in the amount of two on bearings on one and the other side of the generator, the signals are converted in all these directions to narrow-band spectra and record the values in narrow-band spectra of vibration velocity within , which are the vibration parameters of the bearings of the generator and generator, with sensors installed in the amount of four on the legs on all sides of the generator the signals are converted in all indicated directions to narrow-band vibration displacement spectra and the values of vibration displacement are fixed within the limits of which the vibration parameters of the generator are located, from sensors installed in the amount of four on supports on all sides of the diesel generator, the signals are converted in all indicated directions to narrow-band vibration displacement spectra and recorded vibration displacement values within the limits of which the engine vibration parameters are located, from a sensor installed in the amount of one on the foundation those diesel generator signals are converted in all indicated directions into narrow-band vibration displacement spectra and record the values of vibration displacement within which the vibration parameters of the diesel generator are located in this case, if the recorded value of the vibration parameters in any of the indicated directions exceeds at least one operational level from the operational levels vibration, then reduce the load on the diesel generator in increments of 10-15% of the existing load before the fixed values of the vibration parameters in all specified directions from all sensors will be included in the limits of operational vibration levels, the measurement is carried out in 1-2 minutes after the measurement is repeated and the load change on a diesel generator, if the load on the diesel generator was changed.

Технический результат заключается в установлении оптимального режима нагрузки на основе полученных параметров вибрации, а именно, значений виброускорения, виброскорости, виброперемещения на соответствующих частотах режимах работы элементов двигателя и генератора.The technical result consists in establishing the optimal load mode based on the obtained vibration parameters, namely, values of vibration acceleration, vibration velocity, vibration displacement at the respective frequencies of the operating modes of the engine and generator elements.

Технический результат достигается совокупностью всех признаков как в ограничительной, так и в отличительной частях формулы изобретения.The technical result is achieved by the combination of all the features both in the restrictive and in the distinctive parts of the claims.

Предлагаемый способ обеспечивает контроль параметров вибрации дизель-генератора в эксплуатации.The proposed method provides control of vibration parameters of a diesel generator in operation.

Согласно предлагаемому способу, происходит получение вибросигнала в вертикальном, осевом, поперечном направлениях с датчиков, установленных на элементах дизель-генератора.According to the proposed method, there is a vibration signal in the vertical, axial, transverse directions from the sensors installed on the elements of the diesel generator.

С датчика, установленного в количестве одного на корпусе турбокомпрессора получают временные сигналы в вертикальном, осевом, поперечном направлениях преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброускорения и фиксируют значения виброускорения на соответствующей оборотной частоте турбокомпрессора fотк=n/60, где n - число оборотов вала турбокомпрессора, которое меняется и зависит от нагрузки дизель-генератора.From a sensor installed in the amount of one on the turbocharger case, temporary signals are received in the vertical, axial, transverse directions, are converted into narrow-band vibration acceleration spectra in all the indicated directions, and the vibration acceleration values are recorded at the corresponding turbocompressor revolution speed fо тк = n / 60, where n is the number of revolutions turbocharger shaft, which varies and depends on the load of the diesel generator.

С датчиков, установленных в количестве от двух до четырех на корпусах клапанных крышек с одной и другой стороны двигателя получают временные сигналы в вертикальном, осевом, поперечном направлениях преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброскорости и фиксируют значения виброскорости, на соответствующей частоте впускных и выпускных клапанов двигателя fк=4fо (суммарная частота ударов клапанов), кулачков распределительного вала fкрв=3/2fо, распределительного вала двигателя fор=1/2fо, где fо - частота вращения коленчатого вала двигателя равная fо=n/60, где n - число оборотов коленчатого вала двигателя, которое не меняется и не зависит от нагрузки дизель-генератора.From sensors installed in an amount of two to four on the valve cover housings on one or the other side of the engine, temporary signals in the vertical, axial, transverse directions are converted into narrow-band vibration velocity spectra in all these directions and the vibration velocity is recorded at the corresponding inlet and outlet frequencies engine valves fк = 4fo (total frequency of valve strokes), cam cams fкрв = 3 / 2fo, engine camshaft фор = 1 / 2fo, where fo - crankshaft speed of the motor shaft is equal to Fo = n / 60 where n - number of revolutions of engine crankshaft, which does not change and is not dependent on the load diesel generator.

С датчиков, установленных в количестве четырех на лапах со всех сторон двигателя получают временные сигналы в вертикальном, осевом, поперечном направлениях преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброперемещения и фиксируют значения виброперемещения на соответствующей частоте коленчатого вала двигателя (оборотная частота) fо=n/60, где n - число оборотов коленчатого вала двигателя, которое не меняется и не зависит от нагрузки дизель-генератора.From sensors installed in the amount of four on the paws on all sides of the engine receive temporary signals in the vertical, axial, transverse directions, convert in all these directions into narrow-band vibration displacement spectra and record the values of vibration displacement at the corresponding frequency of the engine crankshaft (revolution frequency) fо = n / 60, where n is the number of revolutions of the engine crankshaft, which does not change and does not depend on the load of the diesel generator.

С датчиков, установленных в количестве двух на подшипниках с одной и с другой стороны генератора получают временные сигналы в вертикальном, осевом, поперечном направлениях преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры и фиксируют значения в узкополосные спектры на соответствующих частотах: подшипников генератора оборотная частота вала подшипника fо=n/60, частота тел качения подшипника fтк=

Figure 00000001
, частота перекатывания тел качения по внешнему кольцу подшипника fвнк=
Figure 00000002
и частота перекатывания тел качения по внутреннему кольцу подшипника fвн=
Figure 00000003
где α, D, d, n - габариты подшипника (угол соприкосновения, диаметр дуги, диаметр ролика, число роликов и число оборотов коленчатого вала двигателя, которая не меняется и не зависит от нагрузки дизель-генератора); генератора частоте генерируемой электродвижущей силы fг=50 Гц.From sensors installed in an amount of two on bearings on one and the other side of the generator, temporary signals are received in the vertical, axial, transverse directions, are converted into narrow-band spectra in all the indicated directions and the values are recorded in narrow-band spectra at the corresponding frequencies: bearings of the generator, the rotational frequency of the bearing shaft fo = n / 60, the frequency of the rolling elements of the bearing ftk =
Figure 00000001
, rolling frequency of rolling elements along the outer bearing ring fvnk =
Figure 00000002
and rolling frequency of rolling elements along the inner ring of the bearing fвн =
Figure 00000003
where α, D, d, n are the dimensions of the bearing (contact angle, arc diameter, roller diameter, number of rollers and the number of revolutions of the engine crankshaft, which does not change and does not depend on the load of the diesel generator); generator frequency of the generated electromotive force fg = 50 Hz.

С датчиков, установленных в количестве четырех на лапах со всех сторон генератора получают временные сигналы в вертикальном, осевом, поперечном направлениях преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброперемещения и фиксируют значения виброперемещения на соответствующей оборотной частотах генератора fо=n/60, где n - число оборотов коленчатого вала двигателя, которое не меняется и не зависит от нагрузки дизель-генератора.From sensors installed in the amount of four on the paws on all sides of the generator, temporary signals are received in the vertical, axial, and transverse directions, they are converted in all indicated directions into narrow-band vibration displacement spectra, and the values of vibration displacement are recorded at the corresponding revolution frequency of the generator fо = n / 60, where n is the number of revolutions of the crankshaft of the engine, which does not change and does not depend on the load of the diesel generator.

С датчиков, установленных в количестве четырех на опорах со всех сторон дизель-генератора получают временные сигналы в вертикальном, осевом, поперечном направлениях преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброперемещения и фиксируют значения виброперемещения на соответствующей частоте двигателя fо=n/60, где n - число оборотов коленчатого вала двигателя, которая не меняется и не зависит от нагрузки дизель-генератора.From sensors installed in number of four on supports on all sides of the diesel generator, temporary signals are received in the vertical, axial, transverse directions, are converted in all indicated directions into narrow-band vibration displacement spectra, and the values of vibration displacement are recorded at the corresponding engine frequency fо = n / 60, where n - the number of revolutions of the crankshaft of the engine, which does not change and does not depend on the load of the diesel generator.

С датчика, установленного в количестве одного на фундаменте дизель-генератора получают временные сигналы в вертикальном, осевом, поперечном направлениях преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброперемещения и фиксируют значения виброперемещения на соответствующей частоте дизель-генератора fо=n/60, где n - число оборотов коленчатого вала двигателя, которая не меняется и не зависит от нагрузки дизель-генератора.From a sensor installed in the amount of one on the foundation of the diesel generator, temporary signals are received in the vertical, axial, transverse directions, they are converted in all indicated directions into narrow-band vibration displacement spectra and the vibration displacement values are recorded at the corresponding frequency of the diesel generator fо = n / 60, where n is the number of revolutions of the crankshaft of the engine, which does not change and does not depend on the load of the diesel generator.

Заявляемый способ отличается от прототипа тем, что в прототипе данные о вибрациях используются для определения состояния устройства управления и для настройки или вводе в эксплуатацию какого-либо устройства в технологическом процессе. В заявляемом способе параметры вибрации необходимы для контроля технического состояния дизель-генератора в эксплуатации и при превышении эксплуатационного порога параметров вибрации не происходит его обновление значений вибрации, как в прототипе, а выполняются действия для устранения этой проблемы, например, смена режим эксплуатации, вплоть до вывода из эксплуатации дизель-генератора.The inventive method differs from the prototype in that in the prototype vibration data is used to determine the state of the control device and to configure or commission any device in the process. In the inventive method, vibration parameters are necessary to control the technical condition of the diesel generator in operation and when the operating threshold of vibration parameters is exceeded, its vibration values are not updated, as in the prototype, but actions are taken to eliminate this problem, for example, changing the operating mode, up to the conclusion out of operation of a diesel generator.

Сущность изобретения заключается в том, что установление оптимального режима нагрузки и контроль технического состояния судового дизель-генератора в эксплуатации обеспечивается с помощью полученных параметров вибрации с датчиков, установленных на дизель-генераторе, а именно, значений виброускорения, виброскорости, виброперемещения на соответствующих частотах работы элементов двигателя и генератора.The essence of the invention lies in the fact that the establishment of the optimal load mode and the control of the technical condition of the marine diesel generator in operation is ensured by using the obtained vibration parameters from sensors installed on the diesel generator, namely, values of vibration acceleration, vibration velocity, vibration displacement at the corresponding frequencies of the elements engine and generator.

Изобретение поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

На фиг. 1 представлены принципиальная схема с указанием мест установки датчиков вибрации на дизель-генераторе.In FIG. 1 is a schematic diagram showing the installation locations of vibration sensors on a diesel generator.

На фиг. 2 показан в качестве примера спектр виброскорости в вертикальном направлении с датчиков, установленных в количестве двух на подшипниках с одной и с другой стороны генератора с указанием соответствующих частот работы генератора.In FIG. Figure 2 shows, by way of example, a vertical velocity spectrum from sensors mounted in an amount of two on bearings on one and the other side of the generator, indicating the corresponding frequencies of the generator.

На фиг. 1 изображены места установки датчиков вибрации: 1 - на турбокомпрессоре; 2,3 на корпусах клапанных крышек с одной и другой стороны двигателя; 4-7 - на лапах со всех сторон двигателя; 8, 9 - на подшипниках с одной и с другой стороны генератора; 10-13 - на лапах со всех сторон генератора; 14-17 - на опорах со всех сторон дизель-генератора; 18 - на фундаменте дизель-генератора.In FIG. 1 shows the installation locations of the vibration sensors: 1 - on the turbocharger; 2.3 on the valve cover bodies on one or the other side of the engine; 4-7 - on paws on all sides of the engine; 8, 9 - on bearings on one and the other side of the generator; 10-13 - on the paws on all sides of the generator; 14-17 - on supports from all sides of the diesel generator; 18 - on the foundation of a diesel generator.

Пример реализации способа контроля технического состояния судового дизель-генератора в эксплуатации.An example of the implementation of the method of monitoring the technical condition of a ship diesel generator in operation.

Судовой дизель-генератор прогрет и работает на холостом ходу. Затем дизель-генератор нагружают до необходимого установившегося режима эксплуатации, например, 75% от номинальной мощности. Нагрузка на дизель создается с помощью генератора. Проводится замер параметров вибрации, полученных с датчиков, установленных на элементах дизель-генератора. Если значения параметров вибрации находятся в пределах эксплуатационных уровней, то работа дизель-генератора продолжается на этой нагрузке. Если зафиксированные значения параметров вибрации, хотя бы с одного датчика, превысят пределы эксплуатационных уровней вибрации в любом из указанных направлений, то уменьшают нагрузку на дизель-генератор на 10-15% от существующей нагрузки до того, как зафиксированные значения параметров вибрации со всех датчиков войдут в пределы эксплуатационных уровней, при этом замер проводят через 1-2 минуты и повторяют замер после изменения нагрузки на дизель-генератор, если нагрузка на дизель-генератор была изменена. Если параметры вибрации превышают пределы эксплуатационных уровней на всех режимах эксплуатации то дизель-генератор останавливают.Marine diesel generator warmed up and idling. Then the diesel generator is loaded to the required steady state operating mode, for example, 75% of the rated power. The diesel load is generated using a generator. The vibration parameters obtained from sensors mounted on the elements of the diesel generator are measured. If the values of the vibration parameters are within the operational levels, the operation of the diesel generator continues at this load. If the recorded values of the vibration parameters, at least from one sensor, exceed the limits of the operational vibration levels in any of the indicated directions, then reduce the load on the diesel generator by 10-15% of the existing load before the recorded values of the vibration parameters from all sensors enter within the operating levels, while the measurement is carried out after 1-2 minutes and repeat the measurement after changing the load on the diesel generator, if the load on the diesel generator has been changed. If the vibration parameters exceed the limits of operational levels in all operating modes, the diesel generator is stopped.

Положительный эффект предлагаемого изобретения заключается в том, что он может быть использован при эксплуатации судна. Использование предлагаемого изобретения позволяет контролировать техническое состояние в зависимости от параметров вибрации дизеля в эксплуатации, в результате повышается надежность и снижаются эксплуатационные расходы, связанные с незапланированным простоем из-за неисправностей элементов дизель-генератора.The positive effect of the invention is that it can be used in the operation of the vessel. The use of the invention allows to control the technical condition depending on the parameters of the diesel vibration in operation, as a result, reliability is increased and operating costs associated with unplanned downtime due to malfunctions of diesel generator elements are reduced.

Claims (1)

Способ контроля технического состояния судового дизель-генератора в эксплуатации путем получения и обработки вибросигнала в вертикальном, осевом, поперечном направлениях, значений виброускорения, виброскорости и виброперемещения с датчиков, отличающийся тем, что устанавливают датчики на корпусе турбокомпрессора, на элементах газовыпускной и впускной систем двигателя и коленчатого вала двигателя, на лапах двигателя, на корпусе подшипников генератора и на лапах генератора, на опорах и фундаменте дизель-генератора - всего в количестве от 18 до 20 датчиков, получают сигналы в вертикальном, осевом, поперечном направлениях от всех датчиков, преобразуют в узкополосные спектры виброускорения, виброскорости, виброперемещения, причем, с датчика, установленного в количестве одного на корпусе турбокомпрессора, сигналы преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброускорения и фиксируют значения виброускорения в пределах, в которых находятся вибрационные параметры турбокомпрессора, с датчиков, установленных в количестве от двух до четырех на корпусах клапанных крышек с одной и другой стороны двигателя, сигналы преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброскорости и фиксируют значения виброскорости в пределах, в которых находятся вибрационные параметры впускных и выпускных клапанов двигателя, кулачков распределительного вала, распределительного вала двигателя, с датчиков, установленных в количестве четырех на лапах со всех сторон двигателя, сигналы преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброперемещения и фиксируют значения виброперемещения в пределах, в которых находятся вибрационные параметры коленчатого вала двигателя, с датчиков, установленных в количестве двух на подшипниках с одной и с другой стороны генератора, сигналы преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры и фиксируют значения в узкополосные спектры виброскорости в пределах, в которых находятся вибрационные параметры подшипников генератора и генератора, с датчиков, установленных в количестве четырех на лапах со всех сторон генератора, сигналы преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброперемещения и фиксируют значения виброперемещения в пределах, в которых находятся вибрационные параметры генератора, с датчиков, установленных в количестве четырех на опорах со всех сторон дизель-генератора, сигналы преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброперемещения и фиксируют значения виброперемещения в пределах, в которых находятся вибрационные параметры двигателя, с датчика, установленного в количестве одного на фундаменте дизель-генератора, сигналы преобразуют во всех указанных направлениях в узкополосные спектры виброперемещения и фиксируют значения виброперемещения в пределах, в которых находятся вибрационные параметры дизель-генератора, при этом, если зафиксированное значение параметров вибрации в любом из указанных направлений хотя бы с одного датчика превысит пределы эксплуатационных уровней вибрации, то уменьшают нагрузку на дизель-генератор с шагом 10-15% от существующей нагрузки до того, как зафиксированные значения параметров вибрации во всех указанных направлениях со всех датчиков войдут в пределы эксплуатационных уровней вибрации, при этом замер проводят через 1-2 мин и повторяют замер после изменения нагрузки на дизель-генератор, если нагрузка на дизель-генератор была изменена.A method for monitoring the technical condition of a marine diesel generator in operation by receiving and processing a vibration signal in the vertical, axial, transverse directions, values of vibration acceleration, vibration velocity and vibration displacement from sensors, characterized in that the sensors are installed on the turbocharger body, on the elements of the exhaust and intake systems of the engine and the crankshaft of the engine, on the feet of the engine, on the housing of the bearings of the generator and on the feet of the generator, on the supports and the foundation of the diesel generator - in total m 18 to 20 sensors, receive signals in the vertical, axial, transverse directions from all sensors, convert them into narrow-band spectra of vibration acceleration, vibration velocity, vibration displacement, and, from a sensor installed in the amount of one on the turbocharger case, the signals are converted in all directions to narrow-band acceleration spectra and record the values of vibration acceleration in the range within which the vibration parameters of the turbocompressor are located, from sensors installed in an amount of two to four on the housings of the aforementioned covers on one or the other side of the engine, the signals are converted in all indicated directions to narrow-band spectra of vibration velocity and record the values of vibration velocity within the limits within which the vibration parameters of the intake and exhaust valves of the engine, camshaft cam, camshaft of the engine are located, from sensors installed in four on paws on all sides of the engine, the signals are converted in all indicated directions to narrow-band vibration displacement spectra and record the values of displacements within the limits within which the vibration parameters of the engine crankshaft are located, from sensors installed in an amount of two on bearings on one and the other side of the generator, the signals are converted in all indicated directions into narrow-band spectra and record the values into narrow-band vibration velocity spectra within, in which are the vibrational parameters of the bearings of the generator and the generator, with sensors installed in the amount of four on the legs on all sides of the generator, the signals are converted to all specified x directions into narrow-band vibration displacement spectra and record the values of vibration displacement in the range within which the vibration parameters of the generator are located, from sensors installed in the amount of four on poles on all sides of the diesel generator, the signals are converted in all these directions to narrow-band vibration displacement spectra and fix the values of vibration displacement within the limits in which the vibration parameters of the engine are located, with a sensor installed in the amount of one on the foundation of the diesel generator, the signals form in all indicated directions into narrow-band vibration displacement spectra and fix the values of vibration displacement in the range within which the vibration parameters of the diesel generator are located, while if the fixed value of the vibration parameters in any of these directions exceeds at least one of the operational vibration limits, then reduce the load on the diesel generator in increments of 10-15% of the existing load before the fixed values of the vibration parameters in all these directions from all sensors will be included in the limits of operational vibration levels, the measurement is carried out in 1-2 minutes and is repeated measurement after a load change on a diesel generator, if the load on the diesel generator was changed.
RU2018119261A 2018-05-24 2018-05-24 Method of in-service control of technical condition of the ship diesel generator RU2682839C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018119261A RU2682839C1 (en) 2018-05-24 2018-05-24 Method of in-service control of technical condition of the ship diesel generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018119261A RU2682839C1 (en) 2018-05-24 2018-05-24 Method of in-service control of technical condition of the ship diesel generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2682839C1 true RU2682839C1 (en) 2019-03-21

Family

ID=65858662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018119261A RU2682839C1 (en) 2018-05-24 2018-05-24 Method of in-service control of technical condition of the ship diesel generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2682839C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2735108C1 (en) * 2020-03-11 2020-10-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" Method for control of technical condition of shipboard centrifugal pumps in operation
RU2753156C1 (en) * 2020-09-01 2021-08-12 Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" (Ао "Концерн Росэнергоатом") Method for monitoring technical condition of diesel generator during operation
RU2773562C1 (en) * 2021-10-27 2022-06-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" Method for monitoring the technical condition of a marine gearbox in operation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2103668C1 (en) * 1996-01-03 1998-01-27 Костюков Владимир Николаевич Method of diagnostics and prediction of mechanical condition of machines by body vibration
RU2484442C1 (en) * 2011-11-22 2013-06-10 Александр Владимирович Иванов Vibration diagnostics and forecasting method of sudden failure of engine, and carrier
RU2556477C1 (en) * 2014-09-01 2015-07-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Топаз" Vibration diagnostic method of gas-turbine engines in operation as per information of onboard devices
RU154366U1 (en) * 2014-11-13 2015-08-20 ФГБОУ ВПО "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" STAND FOR VIBRATION DIAGNOSTICS OF TURBOCHARGERS OF SHIP DIESELS
RU2640387C2 (en) * 2012-06-27 2017-12-28 Фишер Контролз Интернешнел Ллс Methods and devices for using vibration data to determine status of process control device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2103668C1 (en) * 1996-01-03 1998-01-27 Костюков Владимир Николаевич Method of diagnostics and prediction of mechanical condition of machines by body vibration
RU2484442C1 (en) * 2011-11-22 2013-06-10 Александр Владимирович Иванов Vibration diagnostics and forecasting method of sudden failure of engine, and carrier
RU2640387C2 (en) * 2012-06-27 2017-12-28 Фишер Контролз Интернешнел Ллс Methods and devices for using vibration data to determine status of process control device
RU2556477C1 (en) * 2014-09-01 2015-07-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Топаз" Vibration diagnostic method of gas-turbine engines in operation as per information of onboard devices
RU154366U1 (en) * 2014-11-13 2015-08-20 ФГБОУ ВПО "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" STAND FOR VIBRATION DIAGNOSTICS OF TURBOCHARGERS OF SHIP DIESELS

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2735108C1 (en) * 2020-03-11 2020-10-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" Method for control of technical condition of shipboard centrifugal pumps in operation
RU2753156C1 (en) * 2020-09-01 2021-08-12 Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" (Ао "Концерн Росэнергоатом") Method for monitoring technical condition of diesel generator during operation
WO2022050863A1 (en) * 2020-09-01 2022-03-10 Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" Method for monitoring the technical condition of a diesel generator when in operation
RU2773562C1 (en) * 2021-10-27 2022-06-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" Method for monitoring the technical condition of a marine gearbox in operation
RU2805778C1 (en) * 2023-04-25 2023-10-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" Method for monitoring technical condition of ship's piston compressor in operation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Delvecchio et al. Vibro-acoustic condition monitoring of Internal Combustion Engines: A critical review of existing techniques
KR101307017B1 (en) Apparatus for identifying a non-uniform share of cylinder power in an internal combustion piston engine system
RU2682839C1 (en) Method of in-service control of technical condition of the ship diesel generator
CN105937459B (en) System and method for detecting reciprocating device anomalies using standard quality control techniques
RU2753156C1 (en) Method for monitoring technical condition of diesel generator during operation
RU2478923C2 (en) Diagnostics method of technical state of inter-rotor bearing of two-shaft gas turbine engine
Lus Vibro-acoustic methods in marine diesel engines diagnostics
KR101659109B1 (en) Monitoring of a coupling in a rotating system of an internal combustion engine
Freestone et al. The diagnosis of cylinder power faults in diesel engines by flywheel speed measurement
RU2640463C1 (en) Method for determining operation modes of gas turbine engine, in which axial strength, acting on radial thrust bearing, takes minimum and maximum values
EP2912302B1 (en) A liquid detection system of an internal cumbustion engine
EP4269775A1 (en) Method and device for detecting misfiring cylinder of reciprocating internal-combustion engine by using torsional vibration signal
RU2773562C1 (en) Method for monitoring the technical condition of a marine gearbox in operation
RU2805778C1 (en) Method for monitoring technical condition of ship's piston compressor in operation
RU2594387C1 (en) Method of monitoring change in state of crankshaft of diesel engine bearings during operation of diesel shaft duct system
Somashekar et al. Vibration signature analysis of ic engine
RU2709238C1 (en) Diagnostic method of turbomachine rotor rolling bearing technical state
Grządziela et al. High and medium speed marine diesel engines injection installation vibration diagnostics
RU2624089C1 (en) Method of determining the operating modes of the gas turbine engine, meaning the minimum values of the axial power, acting on the radial-steering bearing
RU2735108C1 (en) Method for control of technical condition of shipboard centrifugal pumps in operation
RU154366U1 (en) STAND FOR VIBRATION DIAGNOSTICS OF TURBOCHARGERS OF SHIP DIESELS
Deshpande et al. Vibration Signature Analysis of Reciprocating Element in Machines using MATLAB and LabVIEW
RU2790276C1 (en) Method for quality control of bearing assembly
RU2809309C1 (en) Method for vibration diagnostics of technical condition of gas pumping unit
Muñoz et al. Engine diagnosis method based on vibration and acoustic emission energy