本发明专利技术涉及船舶测量设备技术领域，尤其涉及一种船舶舷外尾轴下沉量与振动在线监测装置。本申请提供的在线监测装置填补了现有船舶舷外尾轴在线实时监测手段的空白，并可替代传统的人工机械式测量方法，提高便利性与实时性；功能高度集成，对总体资源的占用较小，功能强大，具备磨损量、磨损线型与尾轴横向振动监测等功能；舷外测量仪防腐、耐压性能好，不仅可应用于民用高端船舶与水面舰艇，还可应用于水下潜器等领域；可以为船舶开展预防性维修提供有效手段，也为未来船舶推进系统智能化监测、运营与管理等提供有效支撑。运营与管理等提供有效支撑。运营与管理等提供有效支撑。
【技术实现步骤摘要】
一种船舶舷外尾轴下沉量与振动在线监测装置
[0001]本专利技术涉及船舶测量设备
，尤其涉及一种船舶舷外尾轴下沉量与振动在线监测装置。
技术介绍
[0002]尾轴是船舶推进轴系的重要组成部分，其尾端安装螺旋桨，首端通过联轴器与舱内的其它轴系传动设备相连接，起传递主机扭矩与螺旋桨推力的作用。尾轴大部分位于舷外，由同样位于舷外的水润滑尾轴轴承进行支承。由于旋转部件的不平衡量以及螺旋桨与尾轴形成的集中质量
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悬臂梁系统的转子动力学特性，推进轴系运转时，会产生回旋(横向)振动，其中舷外尾轴尾端是振动幅值最大的部位之一。轴系回旋振动会通过轴系与尾轴轴承等通道向船体结构传递，从而诱发产生艉部船体结构振动声辐射。此外，用于支承舷外尾轴的尾轴轴承工作条件恶劣，采用海水进行润滑与冷却，承受着重载、摩擦与振动冲击作用，还可能面临泥沙、海生物与渔网等异物的侵入，极易产生异常磨损与快速磨损，从而导致尾轴下沉，改变了轴系的载荷分布特性以及尾轴轴承的工作条件，给推进轴系安全运转与长期工作的可靠性带来不利影响。因此，对船舶舷外尾轴下沉量与振动进行在线监测是十分必要的。
[0003]但是，由于被监测对象位于舷外，环境条件恶劣，难以设置有效的在线监测手段。现有技术中，对于尾轴下沉量或尾轴轴承磨损量，一般采用两种技术手段，一种方法是通过机械式的尾轴下沉测量仪：机械式的尾轴下沉测量仪的顶针标识有刻度，将其通过事先在船体结构与尾轴轴承预留的下沉仪测量孔，将顶针(或顶杆)顶住尾轴，通过对两次测量值判断在一定周期内的下沉量；该种手段需在船舶进坞期间测量。另一种方法是在码头由潜水员携带测量仪并潜水至螺旋桨附近进行人工操作：该监测手段不够自动化，操作极为困难，导致实用性不高，实船使用常处于“设而不用”的状态，导致对尾轴下沉量以及尾轴轴承磨损量的掌握不够及时，常常发生轴系运行实际发生故障后才暴露出尾轴下沉量方面的问题；对于舷外尾轴的横向振动，由于舷外传感器布放困难，一般难以监测，从而导致对舷外尾轴横向振动监测的缺失。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种船舶舷外尾轴下沉量与振动在线监测装置，能够在线实时监测船舶舷外尾轴的下沉量以及尾轴的横向振动，且占用空间小、功能集成度高。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种船舶舷外尾轴下沉量与振动在线监测装置，用于检测船舶尾轴5的下沉量与横向振动，所述船舶的螺旋桨1安装于尾轴5的尾端，所述尾轴5由尾轴前轴承7和尾轴后轴承4进行支承，所述尾轴前轴承7和尾轴后轴承4均安装于船舶舷外的船体结构3上，所述在线监测装置包括舷外尾轴下沉与振动集成测量仪2、耐压水密线缆6和监测装置主机8，所述
舷外尾轴下沉与振动集成测量仪2通过螺栓安装于尾轴后轴承4的尾端面上，所述耐压水密线缆6一端连接所述舷外尾轴下沉与振动集成测量仪2顶部的耐压水密接头，另一端沿船舶舷外船体结构内壁走线，并通过穿舱管件进舱后与所述监测装置主机8底部的接头连接，所述监测装置主机8安装于船舶舱内，用于接收和处理舷外尾轴下沉与振动集成测量仪2的监测数据，并通过通过监测装置主机8面板上集成的显示屏进行显示。
[0007]进一步的，所述舷外尾轴下沉与振动集成测量仪2内部设有5支一体式电涡流位移传感器，分别为：一体式电涡流位移传感器1#9、一体式电涡流位移传感器2#10、一体式电涡流位移传感器3#11、一体式电涡流位移传感器4#12、一体式电涡流位移传感器5#13。
[0008]进一步的，所述一体式电涡流位移传感器3#11布置于测试仪内顶部，且与尾轴后轴承4内孔垂直方向中心线重合。
[0009]进一步的，所述一体式电涡流位移传感器2#10和一体式电涡流位移传感器4#12分别对称布置于所述一体式电涡流位移传感器3#11的左、右两侧，且与所述垂直方向中心线的夹角α设定在10
°
～15
°
范围内。
[0010]进一步的，所述一体式电涡流位移传感器1#9和一体式电涡流位移传感器5#13布置于测试仪内上半部，且相对所述垂直方向中心线对称布置，所述一体式电涡流位移传感器1#9和一体式电涡流位移传感器5#13与所述垂直方向中心线的夹角β设定为45
°
。
[0011]进一步的，所述舷外尾轴下沉与振动集成测量仪2整体采用环形法兰结构，包括端盖14、压盖15和测量仪壳体，所述端盖14和压盖15均预留有所述5支一体式电涡流位移传感器的安装孔位、线缆引线槽以及紧固件孔位，所述测量仪壳体顶部设有耐压水密接头16，所述5支一体式电涡流位移传感器的信号线经线缆引线槽汇总至所述耐压水密接头16处并与所述耐压水密线缆6连接。
[0012]进一步的，所述端盖14和压盖15均采用耐海水工程塑料，通过模具一体浇注成型。
[0013]进一步的，所述监测装置主机8包括箱体17、监测模块18、状态面板19、报警指示灯20、开关旋钮21和铭牌22；
[0014]所述箱体17采用镁铝合金材质，左右侧开设通风散热孔，底部设有接线孔，背部通过减震器进行弹性隔振安装；
[0015]所述监测模块18采用插入式结构反向安装于所述箱体17背板，所述监测模块18集成有电源模块、通讯管理模块、信号采集调理模块；
[0016]所述状态面板19上集成有显示屏和状态指示灯；
[0017]所述报警指示灯20、开关旋钮21和铭牌22均设于所述箱体17的正面板上。
[0018]进一步的，所述监测装置主机8具体采用壁挂式安装于船舶舱内。
[0019]本专利技术与现有技术相比具有以下主要的优点：
[0020]1、本专利技术的船舶舷外尾轴下沉量与振动在线监测装置，填补了现有船舶舷外尾轴在线实时监测手段的空白，并可替代传统的人工机械式测量方法，提高便利性与实时性；
[0021]2、本专利技术的船舶舷外尾轴下沉量与振动在线监测装置，功能高度集成，对总体资源的占用较小，功能强大，具备磨损量、磨损线型与尾轴横向振动监测等功能；
[0022]3、本专利技术的船舶舷外尾轴下沉量与振动在线监测装置，舷外测量仪防腐、耐压性能好，不仅可应用于民用高端船舶与水面舰艇，还可应用于水下潜器等领域；
[0023]4、本专利技术的船舶舷外尾轴下沉量与振动在线监测装置，可以为船舶开展预防性维
修提供有效手段，也为未来船舶推进系统智能化监测、运营与管理等提供有效支撑。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的船舶舷外尾轴下沉量与振动在线监测装置整体结构及安装示意图；
[0025]图2为本专利技术的舷外尾轴下沉与振动集成测量仪内部传感器布放图；
[0026]图3为本专利技术的舷外尾轴下沉与振动集成测量仪结构示意图；
[0027]图4为本专利技术舷外尾轴下沉与振动集成测量仪的端盖示意图；
[0028]图5为本专利技术舷外尾轴下沉与振动集成测量仪的压盖示意图；
[0029]图6为本专利技术舷外尾轴下沉与本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种船舶舷外尾轴下沉量与振动在线监测装置，用于检测船舶尾轴(5)的下沉量与横向振动，所述船舶的螺旋桨(1)安装于尾轴(5)的尾端，所述尾轴(5)由尾轴前轴承(7)和尾轴后轴承(4)进行支承，所述尾轴前轴承(7)和尾轴后轴承(4)均安装于船舶舷外的船体结构(3)上，其特征在于，所述在线监测装置包括舷外尾轴下沉与振动集成测量仪(2)、耐压水密线缆(6)和监测装置主机(8)，所述舷外尾轴下沉与振动集成测量仪(2)通过螺栓安装于尾轴后轴承(4)的尾端面上，所述耐压水密线缆(6)一端连接所述舷外尾轴下沉与振动集成测量仪(2)顶部的耐压水密接头，另一端沿船舶舷外船体结构内壁走线，并通过穿舱管件进舱后与所述监测装置主机(8)底部的接头连接，所述监测装置主机(8)安装于船舶舱内，用于接收和处理舷外尾轴下沉与振动集成测量仪(2)的监测数据，并通过通过监测装置主机(8)面板上集成的显示屏进行显示。2.根据权利要求1所述的一种船舶舷外尾轴下沉量与振动在线监测装置，其特征在于：所述舷外尾轴下沉与振动集成测量仪(2)内部设有5支一体式电涡流位移传感器，分别为：一体式电涡流位移传感器1#(9)、一体式电涡流位移传感器2#(10)、一体式电涡流位移传感器3#(11)、一体式电涡流位移传感器4#(12)、一体式电涡流位移传感器5#(13)。3.根据权利要求2所述的一种船舶舷外尾轴下沉量与振动在线监测装置，其特征在于：所述一体式电涡流位移传感器3#(11)布置于测试仪内顶部，且与尾轴后轴承(4)内孔垂直方向中心线重合。4.根据权利要求3所述的一种船舶舷外尾轴下沉量与振动在线监测装置，其特征在于：所述一体式电涡流位移传感器2#(10)和一体式电涡流位移传感器4#(12)分别对称布置于所述一体式电涡流位移传感器3#(11)的左、右两侧，且与所述垂直方向中心线的夹角α设定在10
°
～15
°
范围内。5.根据权利要求3所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，周睿，李燎原，李全超，周凌，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：
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