动态校中设计扭转振动计算-欧普兰(诚信商家)

　轴系安装质量检验

轴系安装工作结束后，按有关规定进行质量检验。轴

系安装质量检验过程包括轴系校中质量检验、部件装配质

量检验以及检验主机曲轴臂距是否符合安装标准等。轴系

航行实验时，轴承工作温度是评定轴系工作的主要依据。

轴系试车***行低速系泊实验，轴系航行试验中应检验轴

系的工作平稳性、尾轴管装置参数及密性等。

轴系校中的质量直接关系到轴系

能否长期、安全地运转，必须予以重

视。我厂在某型杂货船和某型滚装船

项目上配置抱轴式永磁直驱轴发，其

轴系校中计算更加复杂，校中工艺更

加严格，有必要研究永磁轴发对轴系

校中的影响。

1 永磁直驱轴发

大型低速二冲程柴油机热性能好，经济性好，广泛应用于船舶推进系

统，使用轴带发电机可以达到节能目

的。然而，传统的轴带发电机为励磁同

步发电机，动态校中设计轴承压力分布计算，其原理决定了难以直接用于低速系统，必须通

过齿轮箱来提高转速或采用变频装置。使用齿轮箱会增加

功率消耗，且需额外配置转速恒定装置，装置复杂不易维

护；而采用低速直驱加变频器的模式时，低速运行使得电

磁感应变弱，必须向转子绕组增加线圈来补偿，会导致能

量的损耗，效率较低。

永磁轴发的出现及应用则可有效避免上述问题，可应

用于低速直驱（抱轴）。在永磁轴带发电机中，磁场是由附

在转子上的高能量密度永磁铁产生，而不需要转子磁场绕

组或磁化装置。由于没有励磁绕组的能量损耗，它比传统

的电励磁轴发要好，制造更简单，转子惯量和质量更

小。低速推进系统带永磁轴发的典型架构如图1 所示。

2 永磁直驱轴发对校中的影响因素

一是转子质量。转子装配到轴上后，转子自身的重

量将施加在轴上，使得与轴发相邻的两道轴承负荷明显

增加。

二是不平衡磁拉力UMP（Unbalanced Magnetic Pull）。

产生UMP 的因素较多，转子不圆正、磁场不均匀、安装不

对中等等，都会产生UMP。如果转子不圆正，运行时产生

的UMP 将是转动的，方向不固定；如果定子不圆正或定、

转子安装不对中，运行时产生的UMP 方向则是固定的，指

向气隙减小的方向。轴发厂家在定子、转子制造过程中的

误差是我们无法控制的，且厂家一般都会给出参考的制造

误差值，以供校中计算使用。船厂能控制的，就是保证轴发

定、转子的良好对中。

3D建模功能

软件提供3D建模环境，可快速准确的对用户所设计的轴系建模。所创建的模型可由多个轴系、发动机曲轴、变速箱，固定或可调螺旋桨，艉轴管，支架，不同类型的法兰和轴承组成。该模块创建的模型是支撑后续各类计算的基础，创建好的模型可以直接保存在模型库中，可供随时调用。

轴系校中计算模块

提供船舶在各种装载状态下的轴系校中计算和轴承载荷分析。可以同时考虑垂直方向和水平方向的弯曲计算，也可以对不规则形状衬套的轴承模型等进行建模分析。该模块可实现一个完整地轴系校中计算流程循环：比如通过反向计算的方法确定当前轴承变位，得出船舶在装载状态下轴承的变位值，也可通过顶举法、偏移偏斜测量以及应变计测量等方法对计算结果进行校核。

附加功能：轴瓦接触压力分布，轴承流体动力润滑，螺旋桨载荷，轮齿载荷，船体变形估算，工艺公差计算。

回旋振动计算模块

轴承采用各向异性模型，即轴承刚度和阻尼具有方向和频率相关性。可以计算轴系自由振动的阻尼固有频率，模态振型以及临界转速，并生成坎贝尔图。谐波响应分析可以提供轴系任何部位的各种参数，并对当前临界转速是否会导致异常振动进行三维动画显示。旋转振动与轴系校中参数和轴承运行状态相关，这为轴系的动力学特性提供了更为准确的预测。

轴向振动计算模块

轴向自由振动计算可以显著的体现轴系在各种临界转速条件下所对应的模态振型。谐波响应分析可以真实的反映设备在运行速度下的轴移位以及推力轴承载荷情况。该模块支持对所有设备模型进行激励、频率、刚度以及阻尼等参数进行设置。

扭转振动计算模块

根据轴的尺寸生成计算方案。可以开展部件之间角位移变形计算，轴系部件中的振动扭矩和应力计算，齿轮啮合产生的锤击效应分析，柔性元件和阻尼器的功率损耗计算，柴油机正常运行以及停机状态的计算分析。***的冰区加强和短路分析功能可提供时域的瞬态分析功能支持各船级社提出的标准。