半浸桨推进装置的带载运转试验系统的试验方法及其试验系统转让专利
申请号 : CN202310484505.9
文献号 : CN116481766B
文献日 : 2024-02-27
发明人 : 曹耀初 , 刘兵 , 姚明珠 , 王森金 , 史宗鹰 , 刘振宇
申请人 : 中国船舶科学研究中心
摘要 :
权利要求 :
1.一种半浸桨推进装置的带载运转试验系统的试验方法,其特征在于,包括以下步骤:
将检测机构安装至半浸桨推进装置的对应位置;
将所述半浸桨推进装置安装至支架,使所述半浸桨推进装置处于一个适合进行模拟试验的模拟位置;
调整负载模拟机构,使所述负载模拟机构生成目标试验环境,所述目标试验环境为:当所述半浸桨推进装置的桨轴的旋转速度达到设计转速的100%,且所述桨轴的扭矩能够达到设计扭矩的100%时,所述负载模拟机构所生成的试验环境;
控制所述半浸桨推进装置在所述目标试验环境及预设运行条件下运行;
在所述半浸桨推进装置运行的过程中,通过所述检测机构对所述半浸桨推进装置的运转参数进行检测;
其中,所述负载模拟机构包括试验池及至少一组暗流模拟组件,所述暗流模拟组件用于调节所述试验池内的水体的水流速度和水流方向中的至少一个,通过调整所述暗流模拟组件的输出参数和/或所述半浸桨推进装置的输出功率,使所述半浸桨推进装置达到所述预设运行条件;
所述预设运行条件包括:第一运行条件:所述桨轴的旋转速度为设计转速的25%,运转
15分钟;第二运行条件:调整所述暗流模拟组件的输出参数,使所述桨轴的旋转速度为设计转速的50%,运转15分钟;第三运行条件:所述桨轴的旋转速度为设计转速的75%,运转45分钟;第四运行条件:所述桨轴的旋转速度为设计转速的90%,运转30分钟;第五运行条件:所述桨轴的旋转速度为设计转速的100%,运转15分钟;
所述半浸桨推进装置包括驱动组件及与所述驱动组件转动连接的桨叶组件,所述桨叶组件包括与所述驱动组件的输出轴连接的桨轴,所述检测机构包括用于检测所述桨轴的轴跳动参数的第一检测组件及用于检测所述桨轴的扭矩参数的第二检测组件;
所述半浸桨推进装置还包括连接在所述输出轴与所述桨叶组件之间的连接组件,所述连接组件包括套设在所述输出轴外围并与所述支架固定连接的壳体、设置于所述壳体内部的衬套及设置在所述衬套与所述桨轴之间的球关节,所述衬套与所述球关节之间具有润滑油,所述检测机构还包括用于检测所述衬套内的润滑油的温度的第三检测组件。
2.根据权利要求1所述的带载运转试验系统的试验方法,其特征在于,所述暗流模拟组件包括若干个贯通所述试验池的侧壁的水流通道、设置在所述试验池的外围并连接在两个所述水流通道之间的循环管及设置在所述循环管内的驱动部,通过调整所述驱动部的输出功率及输出端的旋转方向,以使所述半浸桨推进装置达到所述预设运行条件。
3.根据权利要求2所述的带载运转试验系统的试验方法,其特征在于,所述循环管至少包括两根,连接同一根所述循环管的两个所述水流通道的连线相互不平行。
4.一种用于半浸桨推进装置的带载运转试验系统,其特征在于,用于实现如上述权利要求1‑3任一项所述的带载运转试验系统的试验方法,包括:支架,用于支撑所述半浸桨推进装置;
负载模拟机构,用于提供所述半浸桨推进装置的试验环境;及
检测机构,用于对所述半浸桨推进装置在所述试验环境中运行时的运转参数进行检测;
其中,所述负载模拟机构包括试验池及暗流模拟组件,所述暗流模拟组件用于调节所述试验池内的水体的水流速度和水流方向中的至少一个。
5.根据权利要求4所述的带载运转试验系统,其特征在于,所述暗流模拟组件包括至少两个贯通所述试验池的水流通道、设置在所述试验池的外围并连接在两个所述水流通道之间的循环管及设置在所述循环管内的驱动部,所述驱动部用于驱动所述试验池内的水体循环流动,并改变水体在所述循环管内的流速和循环方向。
6.根据权利要求5所述的带载运转试验系统,其特征在于,所述试验池包括底壁及自所述底壁向上延伸设置的侧壁,所述底壁和所述侧壁之间围设形成具有一个开口的储水腔,所述水流通道贯穿所述侧壁并连通所述循环管与所述储水腔,所述驱动部用于驱动所述储水腔和所述循环管内的水体循环流动。
7.根据权利要求5所述的带载运转试验系统,其特征在于,所述驱动部包括潜水电机和与所述潜水电机的输出端连接的叶片。
8.根据权利要求6所述的带载运转试验系统,其特征在于,所述暗流模拟组件还包括设置在所述储水腔内,并连通所述水流通道与所述储水腔的导流部,所述导流部与所述侧壁之间的夹角可以调整。
9.根据权利要求8所述的带载运转试验系统,其特征在于,所述导流部包括转动安装在所述侧壁的基部及贯通基部的导流孔,所述导流孔连通所述水流通道与所述储水腔,所述导流孔与所述侧壁之间的夹角可以调整。
说明书 :
半浸桨推进装置的带载运转试验系统的试验方法及其试验
系统
技术领域
背景技术
运动复杂,水底存在暗流、礁石,且水的流向变幻莫测,而目前的测试装置较为简单,无法达
到准确的测试效果、试验测试结果对船舶的设计参考价值非常有限。
发明内容
统。
至支架,使所述半浸桨推进装置处于一个适合进行模拟试验的模拟位置;调整负载模拟机
构,使所述负载模拟机构生成目标试验环境,所述目标试验环境为:当所述半浸桨推进装置
的桨轴的旋转速度达到设计转速的100%,且所述桨轴的扭矩能够达到设计扭矩的100%
时,所述负载模拟机构所生成的试验环境;控制所述半浸桨推进装置在所述目标试验环境
及预设运行条件下运行;在所述半浸桨推进装置运行的过程中,通过所述检测机构对所述
半浸桨推进装置的运转参数进行检测。
述暗流模拟组件的输出参数和/或所述半浸桨推进装置的输出功率,使所述半浸桨推进装
置达到所述预设运行条件。
内的驱动部,通过调整所述驱动部的输出功率及输出端的旋转方向,以使所述半浸桨推进
装置达到所述预设运行条件。
的旋转速度为设计转速的50%,运转15分钟;第三运行条件:所述桨轴的旋转速度为设计转
速的75%,运转45分钟;第四运行条件:所述桨轴的旋转速度为设计转速的90%,运转30分
钟;第五运行条件:所述桨轴的旋转速度为设计转速的100%,运转15分钟。
环境;及检测机构,用于对所述半浸桨推进装置在所述试验环境中运行时的运转参数进行
检测;其中,所述负载模拟机构包括试验池及暗流模拟组件,所述暗流模拟组件用于调节所
述试验池内的水体的水流速度和水流方向中的至少一个。
驱动部,所述驱动部用于驱动所述试验池内的水体循环流动,并改变水体在所述循环管内
的流速和循环方向。
循环管与所述储水腔,所述驱动部用于驱动所述储水腔和所述循环管内的水体循环流动。
整。
检测所述桨轴的轴跳动参数的第一检测组件及用于检测所述桨轴的扭矩参数的第二检测
组件。
置于所述壳体内部的衬套及设置在所述衬套与所述桨轴之间的球关节,所述衬套与所述球
关节之间具有润滑油,所述检测机构还包括用于检测所述衬套内的润滑油的温度的第三检
测组件
目标试验环境,在目标试验下对半浸桨推进装置进行带载运转试验,能够提高带载运转试
验系统的测试精度,进而较准确的提前发现半浸桨推进装置的设计或制造问题,满足中国
船级社(CCS)的产品检验需求,保障流入市场的半浸桨推进装置的质量。
附图说明
具体实施方式
请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不
违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
机构(未图示)、用于模拟半浸桨推进装置的工作环境的负载模拟机构12及用于对半浸桨推
进装置的运转参数进行检测的检测机构。
空间位置的调节组件24,控制机构通过控制驱动组件21及调节组件24运行参数来控制半浸
桨推进装置的运行状态。
架11能够转动支撑输出轴212。
外侧的球关节234,球关节234一端转动设置在衬套232内、另一端与桨轴221连接。壳体231
的一端通过螺钉等紧固件与支架11可拆卸的固定连接、另一端设置有容纳衬套232的容纳
腔,衬套232设置在容纳腔内。
使用寿命。
接、另一端与支架11通过十字铰关节连接。转舵单元242安装于桨轴221外侧,一端与桨轴
221通过旋转铰关节连接、另一端与支架11通过十字铰关节连接。纵倾单元241和转舵单元
242均包括可伸缩的油缸,通过油缸的伸缩量调节桨轴221与支架11的相对位置,从而实现
桨叶222的吃水量和船舶的航向的调节。具体的,纵倾单元241用于调节桨叶222的吃水量,
转舵单元242用于调节船舶的航向。
还包括连接在桨轴221之间的连接杆。
同时驱动两组桨叶组件22的前提下,缺少一组驱动组件21,能够降低制造成本。
并连通水流通道1231与储水腔1210的导流部1234及设置在循环管1232内的驱动部。
1212之间的夹角发生改变,从而调节从导流孔1236流出的水的流向。
接的叶片1238,通过调节潜水电机1237的转向实现水流在循环管1232内的循环方向的调
整,通过调整潜水电机1237的输出功率调节水流在循环管1232内的流速。循环管1232设置
为两根,连接同一根循环管1232的两个水流通道1231的连线相互平行,使得暗流模拟组件
123能够模拟海洋内两股洋流以大致相互平行的方向相汇合的航行环境,提高载运转试验
系统的测试精度。
况,从而提高试验准确度;将循环管1232设置为2个,调整2个循环管1232内潜水电动机的转
向,能够模拟两股洋流相撞汇合的状态,进一步提高模拟准确度,从而提高试验准确度。
1212,相应的,循环管1232设置2个,导流部1234设置为4个。在其他实施例中,试验池121的
形状可以是圆形、三角形等其他形状;水流通道1231的数量可以是6、8或其他偶数,驱动部
的潜水电机1237可以用水泵或者其他能够驱动水流的动力装置代替;循环管1232设置为两
根,连接同一根循环管1232的两个水流通道1231的连线相互不平行,使得暗流模拟组件123
能够模拟海洋内两股洋流以相互不平行的方向相汇合的航行环境,提高载运转试验系统的
测试精度;循环管1232还可以设置为4根,其中,两条分别连接同一根循环管1232的两个水
流通道1231的连线相互不平行、两条连接同一根循环管1232的两个水流通道1231的连线相
互平行,使得暗流模拟组件123能够模拟海洋内多股洋流从多方向相汇合的航行环境,进一
步提高载运转试验系统的测试精度。
内的润滑油的温度的第三检测组件133。
浸桨推进装置运行平稳之后,采用第二检测组件132检测桨轴221的扭矩参数。第三检测组
件设置在衬套232内,在半浸桨推进装置运行预定时间之后,采用第三检测组件133检测衬
套232内的润滑油的温度。
合进行模拟试验的模拟位置;
够达到设计转速100%时,桨轴221的扭矩能够达到设计扭矩的100%,具体的:
件123的驱动部的输出功率、旋转方向以及导流部1234与试验池121的侧壁1212之间的夹角
中的至少一个,直到桨轴221的旋转速度达到设计转速的100%时,桨轴221的扭矩能够达到
设计扭矩的100%。
在预设运行条件下运行;
置的运转参数进行检测;也可以在半浸桨推进装置在当前运行条件下运行预设时间后,通
过检测机构对半浸桨推进装置的运转参数进行检测。
温度。
中所处的环境相似的目标试验环境,半浸桨推进装置在目标试验环境及预设运行条件下运
行能够最大限度的贴合半浸桨推进装置在海洋环境内的工作情况,能够提高试验精度,能
够较准确的提前发现半浸桨推进装置的设计或制造问题,满足中国船级社(CCS)的产品检
验需求,保障流入市场的半浸桨推进装置的质量。
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平
的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施
方式。
在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护
范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。