【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及试验装置，尤其涉及一种船舶轴系推进系统振动特性试验装置。
技术介绍
1、船舶轴系推进系统是船舶动力装置的核心组成部分。在船舶航行过程中，船舶轴系将船舶主机的输出功率传递给螺旋桨，螺旋桨在周围空气和水的推动作用下，产生一个反向作用力传递至船体，从而推动船舶航行，因此，船舶推进轴系在船舶航行过程中需要同时传递很大的扭矩和推力。另一方面，任何由螺旋桨推进的船舶，船尾伴流总是存在不均匀性，因此推力的不均匀性也总是存在的，从而导致船舶轴系的振动。随着船舶的大型化、高速化的发展趋势，推进轴系的振动愈来愈严重，不仅会破坏船体部分以及船舶上的各种机械设备，同时会使船上人员产生晕船、呕吐等不良反应，影响船舶运行的安全性。所以，对于由螺旋桨激励力引起的船舶轴系振动特性以及对轴系振动控制方面的实验研究十分重要，需要搭建相关的轴系推进系统振动特性试验装置来模拟船舶在实时航行下的工作情况。
2、现有的船舶轴系推进系统振动特性试验装置(如申请号为201110202246.3中公开的一种船舶推进轴系纵向振动模拟试验台)，该装置采用动加载模块与静加载模块来模拟螺旋桨的纵向交变激励力，但是由于船舶在实际运行过程中螺旋桨所承受的推力是多方向的，因此，该装置并不能全面模拟船舶轴系在运转中所受到的各种载荷，不能全面的研究激振力以及螺旋桨激励对船舶艉轴的影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提出一种船舶轴系推进系统振动特性试验装置，解决现有技术中船舶轴系推进系统振动特性试
2、为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种船舶轴系推进系统振动特性试验装置,包括：
3、基座单元；
4、轴系单元，其包括传动轴及转动驱动件，所述传动轴水平设置，并转动安装于所述基座单元上，所述转动驱动件的输出端与所述传动轴的首端固定连接，用于驱动所述传动轴转动；
5、加载单元，与所述传动轴的尾端连接，并用于对所述传动轴提供轴向激振力和纵向激振力。
6、进一步的，所述轴系单元还包括推力轴承、滚珠轴承、两个中间轴承、艉轴承及弹性联轴节，所述推力轴承、所述滚珠轴承、两个所述中间轴承及所述艉轴承均并排设置，并固定于所述基座单元上，所述传动轴依次贯穿各个轴承，所述传动轴的外侧壁与各个轴承的转动部固定连接，所述弹性联轴节的一端与所述传动轴的首端固定连接，所述转动驱动件的输出端与所述弹性联轴节的另一端固定连接，用于驱动所述弹性联轴节转动。
7、进一步的，所述轴系单元还包括至少一平衡盘，各个所述平衡盘均沿着所述传动轴的长度方向并排设置于所述滚珠轴承和所述中间轴承之间，各个所述平衡盘均可拆卸安装于所述传动轴上。
8、进一步的，所述加载单元包括固定组件、活动组件及两个激振组件，所述固定组件与所述传动轴的尾端连接，所述活动组件滑动设置于所述固定组件上，并可在所述固定组件上沿着所述传动轴的轴向移动，一个所述激振组件设置于所述传动轴的尾端，并与所述固定组件连接，用于提供轴向激振力，另一个所述激振组件设置于所述传动轴的上方，并与所述活动组件球铰连接，用于提供纵向激振力。
9、进一步的，所述固定组件包括轴套、圆锥滚子轴承、艉轴、固定件及连接件，所述圆锥滚子轴承设置于所述轴套内，所述圆锥滚子轴承的固定部固定于所述轴套上，所述艉轴贯穿所述圆锥滚子轴承，所述艉轴的外侧壁与所述圆锥滚子轴承的转动部固定连接，所述艉轴的首端与所述传动轴的尾端可拆卸固定连接，所述固定件设置于所述轴套内，并位于所述艉轴的末端，所述固定件与所述轴套连接，所述连接件的一端与所述固定件连接，一个所述激振组件设置于所述艉轴的尾端，并与所述连接件的另一端连接。
10、进一步的，所述活动组件包括滚珠套、移动件及球铰，所述滚珠套滑动套设于所述轴套的外侧壁上，所述移动件设置于所述滚珠套的上方，并与所述滚珠套连接，所述球铰设置于所述移动件内，另一个所述激振组件设置于所述艉轴的上方，并与所述球铰连接。
11、进一步的，所述激振组件包括传感器及第一激振器，所述传感器的一端与所述第一激振器连接，设置于所述艉轴的尾端的所述传感器与所述连接件的另一端连接，设置于所述艉轴的上方的所述传感器与所述球铰连接。
12、进一步的，所述船舶轴系推进系统振动特性试验装置，还包括控制单元，所述传感器、所述第一激振器和所述转动驱动件均与所述控制单元电性连接。
13、进一步的，所述基座单元包括底座、推力轴承基座、滚珠轴承基座、两个中间轴承基座、艉轴承基座及弹性联轴节基座，所述弹性联轴节基座、所述推力轴承基座、所述滚珠轴承基座、两个所述中间轴承基座及所述艉轴承基座均并排设置，并固定于所述底座上，所述弹性联轴节转动安装于所述弹性联轴节基座上，所述推力轴承的固定部固定于所述推力轴承基座上，所述滚珠轴承的固定部固定于所述滚珠轴承基座上，两个所述中间轴承与两个所述中间轴承基座一一对应，所述中间轴承的固定部固定于所述中间轴承基座上，所述艉轴承的固定部固定于所述艉轴承基座上。
14、进一步的，所述转动驱动件为电机，并固定于所述底座上。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：在试验时，将加载单元与传动轴的尾端连接，通过加载单元可以对传动轴提供轴向激振力和纵向激振力，模拟船舶轴系在水下所受的横向激励和纵向激励，模拟船舶在实际运行过程中螺旋桨所承受的推力，从而可以通过本试验装置全面模拟船舶轴系在运转中所受到的各种载荷，有利于全面的研究激振力以及螺旋桨激励对船舶轴系的影响。
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1.一种船舶轴系推进系统振动特性试验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的船舶轴系推进系统振动特性试验装置，其特征在于，所述轴系单元还包括推力轴承、滚珠轴承、两个中间轴承、艉轴承及弹性联轴节，所述推力轴承、所述滚珠轴承、两个所述中间轴承及所述艉轴承均并排设置，并固定于所述基座单元上，所述传动轴依次贯穿各个轴承，所述传动轴的外侧壁与各个轴承的转动部固定连接，所述弹性联轴节的一端与所述传动轴的首端固定连接，所述转动驱动件的输出端与所述弹性联轴节的另一端固定连接，用于驱动所述弹性联轴节转动。
3.根据权利要求2所述的船舶轴系推进系统振动特性试验装置，其特征在于，所述轴系单元还包括至少一平衡盘，各个所述平衡盘均沿着所述传动轴的长度方向并排设置于所述滚珠轴承和所述中间轴承之间，各个所述平衡盘均可拆卸安装于所述传动轴上。
4.根据权利要求1所述的船舶轴系推进系统振动特性试验装置，其特征在于，所述加载单元包括固定组件、活动组件及两个激振组件，所述固定组件与所述传动轴的尾端连接，所述活动组件滑动设置于所述固定组件上，并可在所述固定组件上沿着所述传动
5.根据权利要求4所述的船舶轴系推进系统振动特性试验装置，其特征在于，所述固定组件包括轴套、圆锥滚子轴承、艉轴、固定件及连接件，所述圆锥滚子轴承设置于所述轴套内，所述圆锥滚子轴承的固定部固定于所述轴套上，所述艉轴贯穿所述圆锥滚子轴承，所述艉轴的外侧壁与所述圆锥滚子轴承的转动部固定连接，所述艉轴的首端与所述传动轴的尾端可拆卸固定连接，所述固定件设置于所述轴套内，并位于所述艉轴的末端，所述固定件与所述轴套连接，所述连接件的一端与所述固定件连接，一个所述激振组件设置于所述艉轴的尾端，并与所述连接件的另一端连接。
6.根据权利要求5所述的船舶轴系推进系统振动特性试验装置，其特征在于，所述活动组件包括滚珠套、移动件及球铰，所述滚珠套滑动套设于所述轴套的外侧壁上，所述移动件设置于所述滚珠套的上方，并与所述滚珠套连接，所述球铰设置于所述移动件内，另一个所述激振组件设置于所述艉轴的上方，并与所述球铰连接。
7.根据权利要求6所述的船舶轴系推进系统振动特性试验装置，其特征在于，所述激振组件包括传感器及第一激振器，所述传感器的一端与所述第一激振器连接，设置于所述艉轴的尾端的所述传感器与所述连接件的另一端连接，设置于所述艉轴的上方的所述传感器与所述球铰连接。
8.根据权利要求7所述的船舶轴系推进系统振动特性试验装置，其特征在于，还包括控制单元，所述传感器、所述第一激振器和所述转动驱动件均与所述控制单元电性连接。
9.根据权利要求2所述的船舶轴系推进系统振动特性试验装置，其特征在于，所述基座单元包括底座、推力轴承基座、滚珠轴承基座、两个中间轴承基座、艉轴承基座及弹性联轴节基座，所述弹性联轴节基座、所述推力轴承基座、所述滚珠轴承基座、两个所述中间轴承基座及所述艉轴承基座均并排设置，并固定于所述底座上，所述弹性联轴节转动安装于所述弹性联轴节基座上，所述推力轴承的固定部固定于所述推力轴承基座上，所述滚珠轴承的固定部固定于所述滚珠轴承基座上，两个所述中间轴承与两个所述中间轴承基座一一对应，所述中间轴承的固定部固定于所述中间轴承基座上，所述艉轴承的固定部固定于所述艉轴承基座上。
10.根据权利要求9所述的船舶轴系推进系统振动特性试验装置，其特征在于，所述转动驱动件为电机，并固定于所述底座上。
...【技术特征摘要】
1.一种船舶轴系推进系统振动特性试验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的船舶轴系推进系统振动特性试验装置，其特征在于，所述轴系单元还包括推力轴承、滚珠轴承、两个中间轴承、艉轴承及弹性联轴节，所述推力轴承、所述滚珠轴承、两个所述中间轴承及所述艉轴承均并排设置，并固定于所述基座单元上，所述传动轴依次贯穿各个轴承，所述传动轴的外侧壁与各个轴承的转动部固定连接，所述弹性联轴节的一端与所述传动轴的首端固定连接，所述转动驱动件的输出端与所述弹性联轴节的另一端固定连接，用于驱动所述弹性联轴节转动。
3.根据权利要求2所述的船舶轴系推进系统振动特性试验装置，其特征在于，所述轴系单元还包括至少一平衡盘，各个所述平衡盘均沿着所述传动轴的长度方向并排设置于所述滚珠轴承和所述中间轴承之间，各个所述平衡盘均可拆卸安装于所述传动轴上。
4.根据权利要求1所述的船舶轴系推进系统振动特性试验装置，其特征在于，所述加载单元包括固定组件、活动组件及两个激振组件，所述固定组件与所述传动轴的尾端连接，所述活动组件滑动设置于所述固定组件上，并可在所述固定组件上沿着所述传动轴的轴向移动，一个所述激振组件设置于所述传动轴的尾端，并与所述固定组件连接，用于提供轴向激振力，另一个所述激振组件设置于所述传动轴的上方，并与所述活动组件球铰连接，用于提供纵向激振力。
5.根据权利要求4所述的船舶轴系推进系统振动特性试验装置，其特征在于，所述固定组件包括轴套、圆锥滚子轴承、艉轴、固定件及连接件，所述圆锥滚子轴承设置于所述轴套内，所述圆锥滚子轴承的固定部固定于所述轴套上，所述艉轴贯穿所述圆锥滚子轴承，所述艉轴的外侧壁与所述圆锥滚子轴承的转动部固定连接，所述艉轴的首端与所述传动轴的尾端可拆卸固定连接，所述固定件设置于所述轴套内，并位于所述艉轴的末...
【专利技术属性】
技术研发人员：张聪，疏炳南，欧阳武，金勇，燕汉兴，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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