船舶推进轴系纵向振动计算技术服务-欧普兰

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    2020-9-19

刘总
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北京欧普兰科技有限公司提供船舶推进轴系纵向振动计算技术服务-欧普兰。

利用向后喷射水生推力的原理,使舰船按要求运动。一种推进船的方法。装在船上的水泵或其他设备将水向后喷出,利用其反力推船前进。

喷水推进装置是一种新型的特种动力装置 ,与常见的螺旋桨推进方式不同,喷水推进的推力是通过推进水泵喷出的水流的反作用力来获得的,并通过---舵及倒舵设备分配和改变喷流的方向来实现船舶的---。在滑行艇、穿浪艇、水翼艇、气垫船等中、高速船舶上得到了应用。

优点

(1)喷水推进装置在加速和制动性能方---有和变距螺旋桨相同的性能,喷水推进船舶具有的高速机动性,在回转时喷水推进装置产生的侧向力可使回转半径减小。

(2)喷水推进船舶舱内噪声和振动较小,比具有螺旋桨的船舶低(7-10)db(a)。

(3)吃水浅、浅水效应小、传动机构简单、附件阻力小、保护性能好。

(4) 日常保养及维护较为容易。

缺点

(1) 舰船航速较低时(低于20kn时),喷水推进的效率比螺旋桨要低一些。

(2)由于增加了管路中水的重量,轴校中计算软件开发服务,导致航行器的排水量增大(通常占全船排水量的5%左右),效率有所降低。进水口损失的功率约占主机总功率的7%~9%。

(3)在水草或杂物较多的水域,进口容易出现堵塞现象而影响舰船的航速。

(4)机械传动机构仍然比较复杂,体积庞大。由于增加了外壳体的保护,推进泵叶轮的拆换比螺旋桨复杂。

(5)在航行过程中产生的空气辐射噪声仍较大。

(6)推力矢量化程度低,---在航行器转弯时其推力会丧失。

(7)缺乏一套操作灵敏、水动力学---异的倒车装置。

(8)喷水推进器的浅吃水航行带来了在沙砾较多的水域中碎石和沙砾吸入系统的风险










2018年,雪龙号在从北极地区开展航行任务的返航途中,推进系统轴承发生故障,我方受邀配合调查故障原因,主要故障现象是:轴承---磨损,并伴有---的温度升高。

(图:雪龙号轴承故障图)

问题分析:

---到船上实地查看轴承后同船上机组人员进行了详细交流。经讨论,对于当前轴承故障,我方初步提出三条可能的故障原因:

(1)未知原因的轴承润滑油泄露;

(2)极低风暴条件下的螺旋桨---载荷激励影响;

(3)冰冲击下的回旋振动诱发动态载荷导致轴承压力过载;

故障定位:

综合上述三点原因,经机组人员确认无漏油现象,故基本上排除了个原因;此外,在---风暴气候条件下,船舶已经航行了24年,所以第二个原因也被排除。故,由于冰冲击以及回旋振动诱发的动力载荷造成的轴承过载是接下来要重点检查和验证的原因。

(图:雪龙号轴系检测)

解决方案:

为了验证上述轴承故障原因,我们技术团队利用 软件对当前轴系进行了建模和分析。为此,我们研究了该船的原始设计和校中计算文件,以及主机厂商在校中安装期间测量的数据。




通过软件的计算得到一个未预期的事实:雪龙号即使是在正常航运环境下运行,轴承就已存在大约6%的压力过载。通过研究现有的轴系校中计算报告文件,我们注意到,根据轴承历史的计算结果,轴承的安全冗余量很小,几乎很接近限值。

值得注意的是,艉管轴承计算时采用的是逐点模型。我们重新对艉轴管轴承采用用更为---的可扩展支撑模型进行计算后,得出了上述6%的轴承过载量;雪龙号轴系的特点是采用单尾管轴承设计,这使得后面的中间轴承更容易受到来自螺旋桨的外部载荷的影响。








1提供默认值参数:

2可以进行轴系疲劳计算;

3支持自动识别导入man和瓦锡兰等主机厂商主机激励数据,且当客户没有主机激励数据值时,为其提供默认参考值;

4软件支持对螺旋桨一次激励以及二次激励计算,同时对于不同数量桨叶的螺旋桨,提供默认的螺旋桨激励参数值;

5对于电力推进系统,软件提供默认的电机激励参数,包括电机短路状态下的激励参数值参考;

6软件集成多家船级社设计标准,并自动检验设计是否满足船级社的标准

7其他特点

8---船舶设计、船舶建造和船舶维修等领域,数十年行业用户验证,成熟---,---提升设计效率。

9软件集成了轴系设计所涉及的所有类型计算。

0软件自带高速计算求解器,软件具备流畅的图形化用户界面,便捷的单位转化工具

0具备---的计算报告生成系统,并可根据用户习惯自定义




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