船舶轴系异常噪声的分析与控制.pdf

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1、第32卷第lO期舰船科学技术V01．32，No．102010年10月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYOct．，2010船舶轴系异常噪声的分析与控制李忠杰，葛孚宁(海军驻武汉438厂军事代表室，湖北武汉430064)摘要：分析了某大型船舶在低速航行中尾轴的异常噪声。运用理论分析和相关检验的方法研究了轴系异常噪声的根源和产生机理：船舶轴系受多个载荷作用，导致船体、螺旋桨轴和尾轴承发生变形，在尾轴承中心线与螺旋桨轴颈中心线之间形成1个变形角；船舶低速航行时，轴系变形产生的回旋运动对轴承润滑性能的影响以及二者之间的相互耦合是轴系产生振动并辐射噪声的根本原因。提出了在船舶设

2、计和建造过程中降低轴系异常噪声的措施。关键词：轴系；异常噪声；回旋运动；润滑性能中图分类号：U664．21文献标识码：A文章编号：1672—7649(2010)lO一0038—03DoI：10．3404／j．issn．1672—7649．2010．10．010AnalysisandcontrolofabnormalnoiseproducedbyshipshaftLIZhong-jie，GEFu—ning(OfficeofNavalRepresentativesinNo．438Factory，Wuhan430064，China)Abstract：Theabnormalnoisefr

3、ompropeUer—shaftofalargeshipinlowspeedisanalyzedinthispaper．Thereasonofshipshaftradiatingabnormalnoisewasstudiedbytheoreticanalysisandcoherenceinspection．Theshipshaftisappliedmanyexternalloads．Theseloadsmakeshipbody，shaftandshipbearingdeformseriously，andangleisproducedbetweenthecentralaxesoft

4、heshaftneckandthebearing．Thecircummutationoftheshipshaftandlubricationpropertyofbeatingwerecorrelativeandcouplingandexcitingwitheachother，whichwerekeyfactorsofshaftradiatingnoiseinlowspeed．Intheend，somemethodsaboutlownoiseshaftsystemdesignandbuildwereprovided．Keywords：shaft；abnormalnoise；eirc

5、umnutation；lubricationproperty0引言某大型船舶在满载低速航行时，轴系出现了异常噪声，并伴随着轻微振动，随着船舶速度的提高，异常噪声消失。以直观听觉判断，异常噪声是轴系摩擦产生的，且与轴系的运转速度有关。为此，本文对船舶轴系的异常噪声源进行分析和检验，研究异常噪声的产生机理，并提出了在船舶设计和建造过程中轴系异常噪声的控制措施。1轴系异常噪声源分析船舶轴系由推力轴、中间轴、尾轴、螺旋桨、支承轴承及其附件组成，是多支承细长的大柔性轴系，船舶主机和螺旋桨分别位于轴系的两端，螺旋桨悬挂在尾轴尾部，如图1所示。与轴系可能发生摩擦的部件有：螺旋桨导流罩及附属设备

6、、尾轴密封装置、尾轴轴承。1．1螺旋桨导流罩及附属设备对螺旋桨导流罩及附属设备与船体的配合间隙收稿日期：2009—12—14；修回日期：2010—04—14作者简介：李忠杰(1978一)。男，博士，工程师，研究方向为轮机工程。图1轴系示意图Fig．1Sketchofshipshaft第10期李忠杰，等：船舶轴系异常噪声的分析与控制·39·进行检验，未发现螺旋桨导流罩及附属设备与船体的间隙处有杂物，且该部分配合间隙较大，说明轴系螺旋桨与船体不会产生摩擦噪声。1．2尾轴密封装置尾轴密封装置采用带补偿的水润滑密封装置，该密封装置属于非平衡(外置)式端面密封，由圆周分布的多个弹簧及相应组

7、件构成轴系的轴向补偿装置，摩擦副(动环、静环)材料选用碳精环，并且在静环中有冷却水槽，降低运转时摩擦副产生的高温。碳精环盖环部分与轴系的配合间隙较大，对尾轴密封装置进行拆卸检验，未发现碳精环有异常磨损现象，排除了轴系与密封装置摩擦产生异常噪声。1．3尾轴轴承尾轴轴承采用整体式橡胶轴承，根据航行观测，在轴系的工作转速下，推力轴承油温、油压和润滑油泵均处于正常工作状态，检验也发现轴颈与轴承间隙均匀，轴颈与轴承在工作转速下不会因偏磨产生异常噪声。尾轴是钢质材料，硬度较高，而橡胶轴承硬度