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大型船舶推进轴系运行状态监测系统开发
| 论文题名： | 大型船舶推进轴系运行状态监测系统开发 |
| 关键词： | 船舶动力装置;轴系振动;轴心轨迹图;状态监测;艉轴承变形;阶次谱 |
| 摘要： | 船舶推进轴系作为船舶动力装置的重要组成部分，在运行过程中，受到各种激励和载荷作用，会产生多种形式的振动，主要有扭转振动、回转振动、纵向振动。随着船舶向大型化方向发展，推进轴系长度增加，相对刚度降低，固有频率减小，其临界转速容易落在工作转速范围内，引起共振，振动严重时会引起艉轴承变形、密封失效、柴油机曲轴故障等恶性事故发生，严重影响船舶正常航行及船员的生命安全。因此，开展大型船舶推进轴系状态监测研究具有十分重要的意义。 论文以轴系试验台为研究平台，开发出一套船舶推进轴系运行状态监测系统，结合数据采集硬件设备，实现对轴系扭转振动、回转振动、纵向振动、轴心轨迹、轴功率及轴承座振动信号的同步采集，并用时域、频域和阶次分析对轴系运行状态参数进行实时分析。 对轴系在七种不同加载下的运行状态进行在线监测。对轴系三种振动信号进行时域、频域分析，提取有效时域、频域参数，比较工况变化对参数的影响，将振动信号的时域和频域参数组成参数向量用于轴系状态监测；对轴系振动信号进行阶次分析，从阶次谱中提取主要振动阶次进行时域重构，得到各振动阶次时域波形，绘制阶次瀑布图，通过各阶次振幅随转速的变化曲线找到共振点，比较不同工况对主要阶次变化趋势的影响，并比较回振在水平与垂直方向上的差异，在试验转速内，回振在水平方向有共振发生而垂直方向上没有；对轴心轨迹进行整周期截取，显示单周期轨迹图，比较不同故障下轴心轨迹图的差异；提出一种新的轴心轨迹提纯方法：阶次提取法，从阶次谱中提取特征阶次，得到各阶次分量的轴心轨迹图，用各阶次轴心轨迹参数判断轴系故障特征，并比较转速对艉轴不对中故障的影响，转速越低，不对中故障越明显。 论文通过试验验证了监测系统运行的可靠性，完成了对推进轴系运行状态参数的实时监测，达到预期设计目的。 |
| 作者： | 李中成 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 王志华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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