[发明专利]一种推进轴系不对中故障模拟装置及不对中调整方法

说明书

本发明公开一种推进轴系不对中故障模拟装置，包括：推进轴系模拟模组用于模拟船舶、潜艇中提供推力的旋转机，不对中调整模组对推进轴系模拟模组的对中状态进行调整，实现平行不对中、角度不对中和综合不对中等三种不对中故障的模拟，振动数据采集模组用于捕捉推进轴系模拟模组振动数据，自适应振动控制模组根据振动数据控制推进轴系模拟模组进行相应运动的同时，并利用负反馈机制控制不对中调整模组找到振动量最小的对中状态。本发明采用不对中调整模组，结构紧凑，可模拟多类不对中故障，有效提高推进轴系故障模拟的准确性和高效性，为推进轴系振动测试与故障诊断和抑振方面的研究提供基础。

技术领域

本发明涉及轴不对中模拟装置技术领域，尤其涉及一种推进轴系不对中故障模拟装置及不对中调整方法。

背景技术

随着我国综合国力持续提升、对外开放程度不断扩大、海洋强国战略深入实施，船舶作为海上交通物流设备发挥着越来越重要的作用。推进轴系作为船舶的主要动力设备，以其稳定的输出和高效的效率在海上运输业中占据着愈来愈不可忽视的作用，由于海上环境复杂且船舶运行工况多变，导致其推进轴系故障频并大幅降低设备的服役时间，而70%的旋转机械故障均由不对中引起或与之相关。存在不对中故障的转子运动时会引发设备振动，轴挠曲变形，从而轴系与机架的碰摩以及轴承的磨损，对设备性能及人员安全造成极大威胁。因此，设计一种推进轴系不对中故障模拟装置并研究不对中故障机理及其振动特性是当下旋转机械领域学习和科研中的重中之重。

目前针对推进轴系不对中模拟主要采用手动拆卸轴承座并垫入塞尺或垫片的方法来实现综合不对中故障的模拟，但是却无法对推进轴系平行不对中和角度不对中两种故障进行模拟和复现。此外垫入塞尺或垫片的方法还具有精度低、效率低、不对中程度无法准确量化等缺点。部分模拟台架上亦存在通过调整螺丝来实现电机侧的水平方向移动以模拟平行不对中，但是同样存在模拟故障单一、准确性较差等问题。为此，需要开发一种简单有效、故障复现能力强的推进轴系不对中故障模拟装置。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种推进轴系不对中故障模拟装置及不对中调整方法，用以解决模拟装置的模拟故障单一、准确性较差等技术问题。

为解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供一种推进轴系不对中故障模拟装置，包括：

推进轴系模拟模组，用于模拟船舶、潜艇中提供推力的旋转机；

不对中调整模组，用于调整所述推进轴系模拟模组的对中状态，实现平行不对中、角度不对中和综合不对中三种不对中故障的模拟；

振动数据采集模组，包括振动高速摄像组件和加速度数据采集组件，所述振动高速摄像组件采用非接触式捕捉所述推进轴系模拟模组振动数据，所述加速度数据采集组件通过接触式捕捉所述推进轴系模拟模组振动数据；

自适应振动控制模组，用于处理分析所述振动数据，并根据处理后的振动数据，控制所述推进轴系模拟模组进行相应运动的同时，利用负反馈机制控制所述不对中调整模组找到振动量最小的对中状态。

根据一些实施例，还包括底座，所述推进轴系模拟模组包括依次连接的第一伺服电机、减速器、两组推进轴组件、轴承座以及螺旋浆，所述第一伺服电机和所述减速器均固定安装于所述底座上，所述两组推进轴组件通过所述轴承座安装于所述底座上，所述第一伺服电机驱动同轴连接的两组推进轴组件转动以带动所述螺旋浆转动，所述减速器用以降低所述推进轴组件的转速。

根据一些实施例，所述推进轴组件包括联轴器、转轴以及第一轴承，所述转轴的两端分别与所述联轴器连接，所述第一轴承固定安装于所述转轴上，所述轴承座用于固定其中一组所述推进轴组件的第一轴承，两组推进轴组件之间通过所述联轴器连接。

根据一些实施例，所述不对中调整模组设有两组，分别位于另一组所述推进轴组件的第一轴承一侧且固定连接，以实现平行不对中、角度不对中和综合不对中三种不对中故障的模拟。