[发明专利]一种柴油机推进系统的振动特性试验系统

说明书

本发明公开了一种柴油机推进系统的振动特性试验系统，包括：动力输出装置、推力加载装置以及两端分别与动力输出装置和推力加载装置传动连接的传动装置；船体模拟基座，动力输出装置和传动装置设置在模拟基座上；空气弹簧高度控制组件，用于支撑船体模拟基座以隔绝外界的振动。本试验系统的空气弹簧高度控制组件可以为船体模拟基座提供柔软支撑的边界条件，进而隔绝外界的振动。

技术领域

本发明涉及船舶用试验系统领域，具体涉及一种柴油机推进系统的振动特性试验系统。

背景技术

柴油机为船舶常用的主机设备，柴油机通过推进轴系将其功率传递给螺旋桨后会产生推力，推力再通过推力轴承作用在船体结构上。

柴油机、齿轮箱和螺旋桨等设备运转时产生的推力会诱发船体或设备相关结构的振动并辐射噪声。即使在柴油机推进系统有减振措施情形下，螺旋桨动态力激励引起的结构振动也会越来越显著。因此，技术人员需要研究柴油机、传动装置及螺旋桨的推力对相关结构振动响应的贡献量，并以此制定各设备相互协调的减隔振措施，从而进一步提高船舶振动控制水平。

现有技术中，国内科研院所和高校已经建立各种可供科研教学使用的模拟船舶推进系统的试验装置。例如，中国船舶科学研究中心研制的实尺度船舶推进轴系振动传递特性试验装置(中国专利CN106996871)采用电机驱动整个水平轴系，通过电磁激振器加载轴向推力动态力，全部设备刚性安装在混凝土结构基础平台后置于铺有细沙石层的地面上。但是，该装置的安装基础隔离外界振动的能力有限，为研究在实尺度船体基座安装状态下承受模拟螺旋桨大轴向推力的弹性支承的柴油机推进系统的可靠性、振动传递特性和减隔振装置性能，现有的试验装置还不能满足其试验条件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柴油机推进系统的振动特性试验系统，其能消除或解决现有技术的上述问题。

本发明提供一种模拟振动特性试验系统，包括：

柴油机；

推力加载装置，与所述柴油机连接，并向所述柴油机提供轴向静推力和轴向动态力；

传动装置，连接在所述柴油机和所述推力加载装置之间；

船体模拟基座，所述柴油机和所述传动装置均由所述船体模拟基座支撑；

高度控制组件，支撑所述船体模拟基座。

在一可选的实施方式中，所述传动装置包括齿轮箱，所述齿轮箱和所述柴油机均由隔振单元支撑。

在一可选的实施方式中，所述传动装置包括传动轴，所述传动轴倾斜设置。

在一可选的实施方式中，所述推力加载装置包括：

动静分离结构，与所述传动轴连接；

静力加载装置，与所述动静分离结构连接，用于提供轴向静推力；和

动态力加载装置，与所述静力加载装置连接，用于提供轴向动态力。

在一可选的实施方式中，所述静力加载装置包括：

静力加载装置安装座；

空气弹簧组件，设置在所述静力加载装置安装座上；和

推力轴，穿过所述空气弹簧组件并与所述动静分离结构连接。

在一可选的实施方式中，所述动静分离结构包括：

轴承座；和

推力轴承，设置在所述轴承座上，所述推力轴承与所述传动轴连接。

在一可选的实施方式中，所述隔振单元包括：