[实用新型]多功能船舶联合动力装置综合模拟实验台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟实(试)验装置，特别是一种具有多种实(试)验功能的模拟船舶联合动力装置的综合模拟实(试)验台。

背景技术

随着造船行业对造船技术、工艺及质量要求的提高和“低碳经济”的提出，对船舶动力装置的性能提出了更高的要求，各种新型的动力装置形式不断涌现，并得到广泛应用。例如，为减少推进轴系的安装对中时间，提高操纵的灵活性，在推进轴系中安装有万向联轴器；为提高螺旋桨推进效率，避免空泡现象的产生，将减速传动装置主机的转速降低至合适的范围；既要内燃机在最省油的工况下工作，满足经济性的要求，又要内燃机的输出功率满足动力性的要求，传统的单机单桨动力装置已无法满足需要，而采用多动力装置；其次，当造船行业处于旺季时，大功率的船用内燃机供不应求，为减少造船时间，提高造船效率，船舶联合动力装置逐渐在船舶上得到应用。与此同时，为进一步节能减排，不少船舶采用轴带发电机或轴带消防泵(PTO，POWER-TAKE-OFF，动力输出装置)装置，以提高船舶动力装置的经济性；为进一步提高功率输出，在动力装置上再增加电动机(PTI，POWER-TAKE-IN，动力输入装置)以提高动力性。

20世纪80年代我国引进过双机单桨动力装置系统，并对该系统进行过国产化研究。目前，我国在该领域上的研究，已有哈尔滨工程大学、海军工程大学和上海交通大学三所高校建成了柴油机联合动力装置物理模拟实(试)验台，开展有关柴油机数字式并车控制器实验平台及监测分析系统的研究，并着手提出较为完整的解决方案。但是根据所查阅的资料，这些实验台功能单一，无轴系传动，难以模拟实船的动力装置，还无法完全模拟电力推进、电-柴联合推进、带PTO/PTI装置推进等装置的性能，也无法进行多种推进形式轴系校中、振动、噪声等试验。

针对上述情况，为加快在船舶领域的科研进展，提高科研水平，同时让高校学生对新型的船舶动力装置及控制系统设备有一个很好的认识，并且为大学提供一个很好的科研实(试)验平台，本申请人设计建立了这种多功能船舶联合动力装置综合模拟实(试)验台。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在搭建一种多功能船舶联合动力装置实(试)验台，根据动力源和耗能装置的不同，实现多种能量传递路线，模拟现有船舶动力装置中所可能出现的各种结构组成及相应的零部件结构形式，为学生的学习提供一个实验平台；同时通过测试分析，研究在不同的激励源作用下实验台整体的机械性能，以及通过更换或改变某个零部件或相应位置来研究单一零部件的力学振动性能，为科学研究工作提供一个实(试)验平台。

为解决上述的技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种多功能船舶联合动力装置综合模拟实(试)验台，它由下向上分为三层：底层为支撑底板，通过弹性块安装在地基上，支撑底板开有纵向滑槽，与支座一起共同调整机械部件和测试仪器的水平位置；中层为设置在支撑底板上的支承和支架，起支承和垂向导向作用；上层为安置在支承和支架上的机械部件和测试仪器；机械部件包括：1号内燃机、2号内燃机、变频电机、并车齿轮箱、测功机、第1弹性联轴器、第2弹性联轴器、第3弹性联轴器、膜片联轴器、万向联轴器、传动长轴、第1连接短轴、第2连接短轴和轴承；测试仪器包括第1扭矩仪、第2扭矩仪、第3扭矩仪、第1传感器、第2传感器和第3传感器；并车齿轮箱有a、b、c和d四个接口，1号内燃机、第1扭矩仪、第1弹性联轴器、以及并车齿轮箱的输入接口a依次连接，2号内燃机、第2扭矩仪、第2弹性联轴器以及并车齿轮箱的输入接口b依次连接，并车齿轮箱的中间输出接口c、万向联轴器、传动长轴、第1连接短轴、膜片联轴器、第2连接短轴以及测功机依次相接；在传动长轴上安装有两个水平位置和垂向位置可调的轴承对传动长轴起支撑作用；并车齿轮箱的另一输出接口d、第3弹性联轴器、第3扭矩仪以及变频电机依次相连，在上述的连接中，除膜片联轴器与第1连接短轴和第2连接短轴依靠键连接外，其它均为法兰连接形式。

本实用新型的多功能船舶联合动力装置综合模拟实验台中，万向联轴器、膜片联轴器以及长轴之间的位置可以互换。

本实用新型的多功能船舶联合动力装置综合模拟实验台，机械部件还包括两根替代短轴，一根长度与万向联轴器相同，另一根长度与膜片联轴器相同，用来单独或同时替代膜片联轴器和万向联轴器。

本实用新型多功能船舶联合动力装置综合模拟实验台中，所述的1号内燃机与2号内燃机机型相同或不相同。

本实用新型的多功能船舶联合动力装置综合模拟实验台的使用方法，其特征在于：通过并车齿轮箱中不同离合器的脱开和闭合以及变频电机的模式选择实现下列不同的动力传递路线：