[发明专利]一种大型船舶推进轴系状态监控方法

权利要求书

1.一种大型船舶推进轴系状态监控方法,其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：根据轴系对中斜镗孔设计方案，在后艉管轴承的长度方向上选取至少三个监测位置、在前艉管轴承的长度方向上选取至少两个监测位置；

步骤2：在每个监测位置处的轴承沟槽内分别固定一组用于检测各监测位置处轴系轴心偏移量的电涡流位移传感器组，每组电涡流位移传感器组均包括3个等间隔固定在轴承沟槽内的电涡流位移传感器；

所述电涡流位移传感器安装在轴系的上半部分；

所述电涡流位移传感器的检测探头正对轴心设置，同一电涡流位移传感器组中相邻两个电涡流位移传感器与轴心连线的夹角为60°；

步骤3：所有电涡流位移传感器将其实时检测到的轴心偏移电压信号通过数据采集盒传输给上位机，上位机对接收到的信号进行处理并根据公式分别计算各监测位置处的轴心实时位置，其中，为第m个监测位置处轴心的实际位置，；为第m个监测位置处轴心的初始位置，为第m个监测位置中第n个电涡流位移传感器检测到的轴心偏移量，为第m个监测位置中第p个电涡流位移传感器检测到的轴心偏移量，， ，且；

所述步骤3中的长度，其方向与第m个监测位置中第n个电涡流位移传感器的固定方向相同，其中为第m个监测位置中第n个电涡流位移传感器的初始静态电压与其实时检测的轴心偏移电压值的差值，为第m个监测位置中第n个电涡流位移传感器的灵敏度；

的长度，其方向与第m个监测位置中第p个电涡流位移传感器的固定方向相同，其中为第m个监测位置中第p个电涡流位移传感器的初始静态电压与其实时检测的轴心偏移电压值的差值，为第m个监测位置中第p个电涡流位移传感器的灵敏度；

步骤4：上位机根据各监测位置处的轴心实时位置以及每个监测位置处各传感器之间的空间几何关系分别计算出各监测位置处的轴承油膜最小间隙；

步骤5：船舶集成自动化系统将其检测到的船舶航行状态信号通过数据采集盒传输给上位机，上位机根据接收到的船舶航行状态信号和计算出的各监测位置处的轴承油膜最小间隙判断轴系运行状态，并绘制得到轴系运动状态的频谱分析图、时域分析图和轴心轨迹图；

判断轴系运行状态的具体步骤为：

步骤5.1：根据接收到的船舶航行状态信号和轴系设计参数设定轴系边界润滑状态下的最小油膜许用厚度；

步骤5.2：上位机判断是否存在一轴承油膜最小间隙小于最小油膜许用厚度，若存在，则立即向船舶主推进系统发出降低转速的控制指令。

2.根据权利要求1所述的大型船舶推进轴系状态监控方法，其特征在于，所述步骤3中还包括步骤3.1：当某一监测位置的电涡流位移传感器组中的一个传感器出现故障时，上位机自动选择另外两个电涡流位移传感器的检测信号来计算该监测位置的轴心实时位置。

3.根据权利要求1所述的大型船舶推进轴系状态监控方法，其特征在于，所述最小油膜许用厚度的厚度范围为0.04mm-0.06mm。

4.根据权利要求1或2所述的大型船舶推进轴系状态监控方法，其特征在于，所述船舶航行状态信号包括船舶舵角信号、航速信号、压载吃水深度信号、轴系功率信号、前艉管轴承温度信号和后艉管轴承温度信号。

5.根据权利要求1所述的大型船舶推进轴系状态监控方法，其特征在于，所述步骤5之后还包括步骤6：若轴系运行出现故障时，上位机直接控制船舶主推进系统动作，同时控制蜂鸣器发出报警信号。

6.根据权利要求1所述的大型船舶推进轴系状态监控方法，其特征在于，所述后艉管轴承上的监测位置为三个，分别为第一监测位置、第二监测位置和第三监测位置，所述第一监测位置设置在距离后艉管轴承前端面100mm-300mm的位置处，第二监测位置设置在后艉管轴承的中间，第三监测位置设置在距离后艉管轴承后端面100mm-300mm的位置处；

所述前艉管轴承上的监测位置为两个，分别为第四监测位置和第五监测位置，第四监测位置设置在距离前艉管轴承前端面100mm-300mm的位置处，第五监测位置设置在距离前艉管轴承后端面100mm-300mm的位置处。

7.根据权利要求1所述的大型船舶推进轴系状态监控方法，其特征在于，所述上位机设置在船舶机舱集控室的控制台上，数据采集盒固定在艉轴壳前端，电涡流位移传感器的检测探头固定在轴承沟槽内且其通信线布设在进油沟槽内。