2018年,,雪龍?zhí)栐趶谋睒O地區(qū)開(kāi)展航行任務(wù)的返航途中,,推進(jìn)系統(tǒng)軸承發(fā)生故障,,我方受邀配合調(diào)查故障原因,主要故障現(xiàn)象是:軸承---磨損,,并伴有-的溫度升高,。
圖:雪龍?zhí)栞S承故障圖
問(wèn)題分析:
---到船上實(shí)地查看軸承后同船上機(jī)組人員進(jìn)行了詳細(xì)交流,。經(jīng)討論,,對(duì)于當(dāng)前軸承故障,,我方初步提出三條可能的故障原因:
1未知原因的軸承潤(rùn)滑油泄露;
2極低風(fēng)暴條件下的螺旋槳---載荷激勵(lì)影響,;
3冰沖擊下的回旋振動(dòng)誘發(fā)動(dòng)態(tài)載荷導(dǎo)致軸承壓力過(guò)載,;
故障定位:
綜合上述三點(diǎn)原因,,經(jīng)機(jī)組人員確認(rèn)無(wú)漏油現(xiàn)象,故基本上排除了個(gè)原因,;此外,,螺旋槳設(shè)計(jì)軟件服務(wù),在---風(fēng)暴氣候條件下,,船舶已經(jīng)航行了24年,,所以第二個(gè)原因也被排除。故,,由于冰沖擊以及回旋振動(dòng)誘發(fā)的動(dòng)力載荷造成的軸承過(guò)載是接下來(lái)要重點(diǎn)檢查和驗(yàn)證的原因,。
圖:雪龍?zhí)栞S系檢測(cè)
解決方案:
為了驗(yàn)證上述軸承故障原因,,我們技術(shù)團(tuán)隊(duì)利用 軟件對(duì)當(dāng)前軸系進(jìn)行了建模和分析,。為此,我們研究了該船的原始設(shè)計(jì)和校中計(jì)算文件,,以及主機(jī)廠商在校中安裝期間測(cè)量的數(shù)據(jù),。
通過(guò)軟件的計(jì)算得到一個(gè)未預(yù)期的事實(shí):雪龍?zhí)柤词故窃谡:竭\(yùn)環(huán)境下運(yùn)行,軸承就已存在大約6%的壓力過(guò)載,。通過(guò)研究現(xiàn)有的軸系校中計(jì)算報(bào)告文件,,我們注意到,根據(jù)軸承歷史的計(jì)算結(jié)果,,軸承的安全冗余量很小,,幾乎很接近限值。
值得注意的是,,艉管軸承計(jì)算時(shí)采用的是逐點(diǎn)模型,。我們重新對(duì)艉軸管軸承采用用更為-的可擴(kuò)展支撐模型進(jìn)行計(jì)算后,得出了上述6%的軸承過(guò)載量,;雪龍?zhí)栞S系的特點(diǎn)是采用單尾管軸承設(shè)計(jì),,這使得后面的中間軸承更容易受到來(lái)自螺旋槳的外部載荷的影響。
船舶推進(jìn)軸系承擔(dān)著傳遞主機(jī)功率的作用,,是
船舶的重要組成部分,。在船舶修造過(guò)程中,各
大船廠因軸系校中---,,導(dǎo)致主機(jī)拐擋差超標(biāo),、尾管
后軸承高溫報(bào)警或振動(dòng)過(guò)大等問(wèn)題。船舶軸系校中
的優(yōu)劣受多種因素的影響,,主要因素有:推進(jìn)軸
系的校中設(shè)計(jì),、軸系制造加工精度、軸系安裝精度
等,。為避免后期出現(xiàn)軸系校中問(wèn)題,,必須
進(jìn)行軸系校中計(jì)算,。在進(jìn)行軸系校中計(jì)算時(shí),需對(duì)
實(shí)際的軸系根據(jù)一定的原則,,簡(jiǎn)化為校中計(jì)算模型,。
中間軸承、主軸承和尾管前軸承,,一般都可以簡(jiǎn)化成
單支點(diǎn)模型,,且支撐點(diǎn)可以放在軸瓦的中心處。但
尾管后軸承因受螺旋槳懸臂作用,,作用力中心后移,,
且軸頸中心存在撓曲變形,其建模相對(duì)復(fù)雜,,有多種
建模方法,。
隨著船舶振動(dòng)噪聲要求的提高,現(xiàn)有的靜態(tài)校中設(shè)計(jì)方法不再適用,,需要考慮軸系校中過(guò)程中不對(duì)
中量對(duì)軸系振動(dòng)的影響.通過(guò)對(duì)彈性聯(lián)軸器處三種不對(duì)中型式進(jìn)行受力分析,,獲得了不對(duì)中激勵(lì)力數(shù)學(xué)模
型,通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性.研究表明:軸系不中激勵(lì)作用下,,1倍頻和2倍頻以及通頻振動(dòng)
計(jì)算結(jié)果與臺(tái)架試驗(yàn)相對(duì)誤差小于20%,;校中過(guò)程中彈性聯(lián)軸節(jié)處不對(duì)中量越大,所產(chǎn)生的激勵(lì)的
幅值越大,,造成的振動(dòng)也越大.
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