轴系动态校中技术在大型船舶上的应用研究.pdf

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1、NAVALARCHITECTUREANDOCEANENGINEERING船舶与海洋工程2014年第1期（总第97期）轴系动态校中技术在大型船舶上的应用研究何江华，潘伟昌，罗乐，习猛，宗晶晶（沪东中华造船（集团）有限公司，上海200129）摘要：介绍了船舶轴系动态校中技术的应用现状，并结合沪东中华造船（集团）有限公司设计建造的某大型民用船舶上所采用的轴系状态实时监测系统，阐述了轴系动态校中技术在该型船舶建造过程中的应用情况；同时文章还对该船试航过程中的监测情况进行了较为详细的说明，阐述了轴系动态校中技术对提高轴系校中质量和轴系运行可靠性的作用。关键

2、词：船舶轴系；动态校中；位移传感器；轴系监测系统+中图分类号：U671.911文献标识码：A文章编号：2095-4069(2014)01-0065-05Abstract:Thispaperintroducesthestatusquoofdynamicmarineshaftalignmenttechnologyapplications,andelaboratestheapplicationofthistechnologyduringshipconstructionbyusingtherealtimeshaftstatusmonitoringsyst

3、emonboardsomelargecommercialvesselbuiltbyHudong-ZhonghuaShipbuilding(Group)Co.,Ltd.;andexplainsindetailthemonitoringresultsduringseatrial,toelaboratetheeffectofdynamicshaftalignmenttechnologyinimprovingshaftalignmentqualityandoperatingreliability.Keywords:marineshaft;dynamica

4、lignment;displacementtransducer;shaftmonitoringsystem0引言为了迎合船东对于船舶运营的高效性追求，船舶趋于大型化或高速化，大型而又高速化的船舶要求其配备更大功率的主机和更大面积的螺旋桨，这些因素都直接导致了船舶轴系的静态和动态负荷加大，给船舶轴系的设计和安装工作带来了巨大的挑战。在当前船舶轴系校中计算和校中工艺中，对航行时的动态因素考虑较少，导致船舶在试航或营运过程中常会在轴系上出现各种问题，影响到船舶运营安全并可能造成巨大的经济损失。因此，全面考虑动态因素对轴系校中的影响是船舶设计和建造过程中

5、一项很重要的任务。沪东中华造船（集团）有限公司设计建造的某大型民用船舶是国内首制的“三高”船舶产品，在该类型船的建造过程中常遇到艉轴承高温的问题。通过对轴系动态校中进行深入的研究，在艉轴承上安装轴系状态实时监测系统，解决了问题。本文主要介绍这一监测系统的原理，并简述运用该系统对该类型船舶轴系监测的成果。1轴系状态实时监测系统简介轴系状态监测系统是通过在艉管前后轴承的几个截面上安装位移传感器（见图1），实现对艉轴位置的监测，以便分析艉轴形态，然后结合轴系静态校中和船舶轴系的操作状态，评估轴系的校中状况和轴系的工作性能。实船具体方案为：在艉管后轴承上

6、选取4个截面，艉管前轴承上选取两个截面，每一个截面上安装两个位移传感器，合计6个截面共12个传感器。传感器布置位置参见图1，6个截面从艉向艏依次标注为“截面①”、“截面②”、“截面③”、“截面④”、“截面⑤”、“截面⑥”以便于区分。图2显示了艉轴监测系统的基本结构。通过位移传感器3测量出艉轴4的外表面与艉管后轴承2和艉管前轴承5的内表面的间隙，可以确定艉轴4上的6个对应截面相对于艉管轴承的位置，考虑到艉轴4的连续性，第一作者简介：何江华，男，高级工程师，1972年生。1993年毕业于华东船舶工业学院热能动力机械与装置专业，现从事LNG船的设计和建

7、造管理工作，沪东中华LNG船项目负责人。收稿日期：2013-07-0566船舶与海洋工程2014年第1期艉轴的变形情况就可以在数据处理显示系统9上表现出来。另外，通过I/O多通道信号采集装置8，还可以将船舶集成自动化系统（IAS）7中的轴系转速信号、舵角信号和艉管轴承的温度信号等一起采集并输送到数据处理显示系统9。在船舶操作过程中，数据处理显示系统9持续地将轴系的运行状况显示并记录下来，可为我们提供轴系运行状态的实时的可视化的参考。图3是数据处理显示系统9的显示界面，这一截图显示的是轴系连接好后主机停车的状态。图下方从左向右依次是艉管轴承从左向右

8、的六个艉轴截面以及各截面处油膜的最小厚度，分别为截面①0.114mm、截面②0.197mm、截面③0.176mm、截面④0.150mm、