船用柴油发电机组的冲击损伤研究.pdf

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1、SHANGHAISHIPBUILDING上海造船2011年第4期(总第88期)船舶动力装置与辅机船用柴油发电机组的冲击损伤研究王志刚，姚辉(711研究所，上海200090)摘要：通过对船用柴油发电机组在冲击试验中的损伤情况进行分析，研究了柴油发电机组冲击损伤模式，提出了船用柴油发电机组抗冲击防护设计建议，供柴油机及相关动力装置设计部门参考。关键词：船用柴油发电机组；抗冲击试验；冲击损伤；防护措施中图分类号：TU311．3文献标识码：A文章编号：1005．9962(2011104．0026．02Abstract：Thispaperstudiestheimpactdamage

2、conditionofmarinedieselgeneratorsetthroughimpacttrialanalysis；andproposessomesuggestionsandguidanceonanti-impactprotectiondesignfordieselengineandpowerunitdesigndepartments．Keywords：marinedieselgeneratorset；anti—impacttrial；impactdamage；protectivemeasure0引言柴油发电机组是现代船舶最重要的电力设备之一，担负着给船上各类设备

3、供电的任务，其抗冲击性能对整个船舶生命力至关重要。柴油发电机组通常由柴油机、发电机、隔振装置、隔声罩等设备组成，具有体积大，重量重、附属设备多等特点，见图1。即使是中小型船舶，其采用的柴油机发电机组重量通常也都在3t以上，而目前国内载荷最大的中型冲击试验机的试验载荷也只能达到2．7tlJJ。因此，目前陆上中小型冲击试验台架不论是试验载荷、还是冲击能量都很难以满足机组的冲击试验要求。图1某型船用柴油发电机组实船抗冲击试验可提供贴近实战的船舶冲击环境，是研究船用柴油发电机组冲击损伤模式，检式。近年来，随着隔振抗冲击技术的不断发展，新验其抗冲击性能的有效手段。通过抗冲击试验，可

4、型船舶的柴油发电机组陆续采用了单层隔振装置、形象直观地勘查柴油发电机组冲击损伤情况，并可双层隔振装置等弹性安装方式，这些隔振装置通常通过测试，获取柴油发电机组的冲击加速度、位移包括橡胶隔振器、中间筏架、挠性接管等元件。近和应力响应数据，检验和考核船用柴油发电机组的年来，一些频率更低的新型气囊隔振器也在柴油发抗冲击性能L2IjJ。电机组的隔振中得到应用【4J。这些隔振装置都具有较好的隔振效果，同时对1柴油发电机组的抗冲击防护措施发电机组又有一定的抗冲击防护功能。但这些隔振装置的设计主要是为了隔离柴油机的振动噪声，并传统的船用柴油发电机组都采用刚性安装方非专门为抗冲击防护设计

5、的。因此有时装置的抗冲击设计和隔振设计存在矛盾，例如，隔振器的固有第一作者简介：王志刚，男，博士，高级工程师，1977年频率越低，隔振效果会越好，但也会形成较大冲击生。2005年毕业于上海同济大学工程力学位移，造成冲击损坏。因此在设计时必须注意隔振专业，现从事动力装置研究设计工作。和抗冲击设计的均衡。收稿日期：201I一05～10王志刚，等：船用柴油发电机组的冲击损伤研究272柴油发电机组的冲击损伤3结论与建议柴油发电机组采用的弹性安装方式主要包括船用柴油发电机组在抗冲击试验中，其冲击破单层和双层隔振装置，隔振元件主要为橡胶隔振坏情况主要表现在：器，近年来气囊隔振器也有一

6、定应用。根据实船抗11由于冲击加速度和冲击应力过大造成的机冲击试验的现场勘测和测量分析，弹性安装的柴油械性损伤，如机脚破裂、刚性管路断裂、附属设备发电机组的冲击损坏情况主要有：损坏等。1)柴油机换热器弹性支承件断裂。试验中，由2)由于冲击位移过大造成的冲击损伤，如换热于弹性安装的柴油机冲击加速度响应过大，超过了器弹性支承件断裂、橡胶隔振器拉断、连接管路撕橡胶支承件的允许范围，造成了冲击损坏L5J，见图2。裂等。根据柴油发电机组的冲击损伤情况，对机组抗冲击防护设计提出以下设计建议：1)尽量采用弹性安装方式，弹性安装的柴油发电机组的抗冲击性能远超过刚性安装的柴油机，在尺寸、重

7、量允许的情况下尽量选取双层隔振装置。21弹性安装的隔振装置设计时不仅要考虑隔振效果，还必须考虑抗冲击防护设计的需要，尽量采用具有较大位移补偿量的弹性元件，以防止冲击位移过大造成损坏。3)柴油发电机组的换热器、增压器、海水泵、滑油泵等附件为其抗冲击薄弱环节，在柴油发电机组的设计和制造中应予以加强。图2柴油机换热器弹性支承件发生断裂本文根据实船抗冲击试验的实测数据，对柴油发电机组的冲击损伤情况进行了分析，提出了船用2)柴油机弹性连接管路扯断。由于冲击位移过柴油发电机组抗冲击防护设计建议，供柴油机及相大，超过管路连接位移补偿量，柴油