[发明专利]一种船舶滑动轴承载荷测试与轴系状态评估系统及方法

说明书

本发明涉及船舶轴系测试技术领域，尤其涉及一种船舶滑动轴承载荷测试与轴系状态评估系统及方法。所述系统包括黑白条纹反光条及光电转换器组成的数字式转速测量装置、激光位移测量装置、信息采集PLC、微型信息处理系统、载荷分析与判断数字孪生体。所述方法能够通过多种信号传感器获取滑动轴承所支撑轴段的实时信息，能够通过PLC进行信息采集转换，能够通过微型信息系统进行数据处理，能够通过数字孪生体进行知识和分析方法的管理，能够实时输出滑动轴承的当前载荷并进行船舶轴系运行状态辅助判断。

技术领域

本发明涉及船舶轴系测试技术领域，尤其涉及一种船舶滑动轴承载荷测试与轴系状态评估系统及方法。

背景技术

滑动支撑轴承是保证船舶轴系、旋转机械轴系等正常运转的关键子部件之一。对于滑动支撑轴承，现有技术目前只能测量静态下的受力载荷，进而对应轴系的静态对中状态；还没有在线实时进行滑动支撑轴承实时载荷测试的手段和装置。

船舶轴系中的各支撑轴承通常采用滑动轴承，为保证轴系的运行状态，在初始安装时会进行轴系的合理校中，保证每个轴承的受力处于合理的水平。但在轴系运行一段时间后，因为每个滑动轴承的磨损程度不同，轴系的运行状态就发生较大变化。而滑动支撑轴承的实时载荷中包含有非常丰富的信息，如果能获取到每个滑动轴承的实时载荷，就可以根据受力模型获得轴承磨损状态、轴系运转状态等信息，可以用于进行轴系运转状态是否合理的评估判断。

现有的船舶轴系测试技术无法准确的测量舶滑动支撑轴承的实时动态载荷，且缺少船舶轴系的运行状态的评估手段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种船舶滑动轴承载荷测试与轴系状态评估系统及方法，能够准确测量船舶滑动支撑轴承的实时载荷，并评估判断船舶轴系的运行状态。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种船舶滑动轴承载荷测试与轴系状态评估系统，包括信号获取装置1、PLC控制器2和微型计算机3，所述信号获取装置1由数字式转速测量装置4、多个黑白条纹反光条5和两个激光位移测量装置6组成，所述微型计算机3中设有轴系状态辅助判断数字孪生体模块7和轴系状态辅助判断软件系统8；

其中，所述多个黑白条纹反光条5沿周向间隔均匀地粘贴于待测转轴表面，所述数字式转速测量装置4通过固定支架设置于所述待测转轴一侧，所述数字式转速测量装置4包括感应探头和光电转换器，所述感应探头正对所述黑白条纹反光条5，所述感应探头识别所述黑白条纹反光条的反光率变化并将对应的变化时间差信号输出给光电转换器，所述光电转换器用于将所述变化时间差信号转换为转轴的瞬时转速，并发送给PLC控制器2；

所述两个激光位移测量装置6呈90夹角布置于所述待测转轴一侧，用于获取待测转轴旋转时横向和纵向的位移信号；

所述PLC控制器2用于接收和处理所述信号获取装置1传输的信号，并将处理结果输出给轴系状态辅助判断软件系统8；

所述轴系状态辅助判断数字孪生体模块7用于存储待测转轴和滑动支撑轴承的设计参数、仿真计算数据、轴段静态质量、状态判断数字孪生体模型，并将存储数据实时传输给轴系状态辅助判断软件系统8；

所述轴系状态辅助判断软件系统8用于接收和处理所述PLC控制器2和轴系状态辅助判断数字孪生体模块7传输的信息，得出滑动支撑轴承10的实时载荷，并输出待测转轴9的运行状态评估结果。

进一步的，所述状态判断数字孪生体模型设有自学习模块，所述自学习模块用于将所述评估结果与实际测量数据进行对比验证，并对所述状态判断数字孪生体模型进行修正更新。

进一步的，所述微型计算机3设有配套的用于数据存储、数据显示的物理介质。

一种船舶滑动轴承载荷测试与轴系状态评估方法，基于如上所述的系统，包括如下步骤：