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曲棍动平衡机加工在船舶推进轴中的应用案例
- 分类：行业新闻
- 作者：DS视讯·(中国大陆)客户端编辑部
- 来源：上海DS视讯·(中国大陆)客户端动平衡机制造有限公司
- 发布时间：2025-04-16
- 访问量：1
船舶推进轴系统的动平衡是确保其高效、安全运行的关键环节。以下是曲轴动平衡机（或通用动平衡设备）在船舶推进轴中的一个典型应用案例，涵盖技术细节与实际操作流程：
案例背景
某大型货轮在试航阶段出现异常振动，经检测发现振动源为推进轴系统（包含螺旋桨、中间轴、推力轴等）。振动导致轴承温度升高、密封件磨损加速，且噪声超标。船厂决定使用高精度动平衡机对推进轴进行校正。
问题分析
- 初步检测
- 振动频谱分析显示，主要振动频率与推进轴的旋转频率一致（如转速120 RPM，对应2Hz），确认存在质量不平衡。
- 根据ISO 1940-1标准，船舶推进轴要求的平衡等级为G2.5（允许残余不平衡量≤2.5 mm/s）。
- 拆解与定位
- 推进轴总长18米，重约5吨，分三段组装。动平衡需在车间专用卧式动平衡机上进行，设备最大承载能力为10吨，支持在线测量与自动校正。
动平衡流程
- 装夹与支撑
- 使用液压V型架和弹性支撑系统模拟推进轴的实际工作状态，避免装夹应力干扰测量精度。
- 安装光电传感器和振动加速度计，监测轴的径向振动相位与幅值。
- 初始不平衡量检测
- 启动动平衡机，以低速（200 RPM）旋转推进轴，通过计算机采集数据。
- 结果显示：左端不平衡量320 g·mm，右端不平衡量480 g·mm，远超G2.5标准。
- 启动动平衡机，以低速（200 RPM）旋转推进轴，通过计算机采集数据。
- 校正方案制定
- 配重法：在螺旋桨法兰盘处钻孔去重（适用于铸造一体式推进轴）。
- 增重法：对中间轴焊接配重块（需考虑材料兼容性与防腐处理）。
- 配重法：在螺旋桨法兰盘处钻孔去重（适用于铸造一体式推进轴）。
- 动态校正
- 分两次校正：先校正左端，去重3处共120g；再校正右端，焊接配重块150g。
- 复测后残余不平衡量降至20 g·mm（对应振动速度1.8 mm/s），达到G2.5等级。
- 分两次校正：先校正左端，去重3处共120g；再校正右端，焊接配重块150g。
效果验证
- 试航结果：振动幅度降低85%，轴承温度下降15℃，噪声减少10分贝。
- 长期跟踪：推进轴运行8000小时后拆检，轴承磨损量仅为校正前的1/3，预计使用寿命延长5年。
技术难点与解决方案
- 大型部件支撑
- 使用分段平衡法：对单段轴进行预平衡，总装后整体复测，减少累积误差。
- 环境干扰
- 车间温度控制在20±2℃，避免热膨胀影响测量精度；使用防风罩减少空气流动干扰。
- 防腐要求
- 配重焊接后喷涂环氧底漆+聚氨酯面漆，符合船舶盐雾试验标准（ISO 9227）。
行业应用价值
- 经济性：单次动平衡成本约2万美元，避免因振动导致的年维护费用超50万美元。
- 安全性：降低轴系断裂风险，符合国际船级社（如DNV、ABS）的强制规范。
结论
通过动平衡机精确校正，船舶推进轴系统可显著提升可靠性，减少能源损耗（典型案例节油3%-5%），是船舶制造与维护中不可或缺的关键技术。未来趋势包括激光去重自动化、智能在线监测系统集成等，进一步推动船舶工业的智能化升级。
