本实用新型专利技术提供了一种测试船舶水中轴系功耗的试验装置，其包括依次相连的变频电机(1)、扭矩仪(3)、船舶轴系；船舶轴系通过滚动轴承(6)进行支撑，并穿过水箱(11)的通孔，通孔与船舶轴系之间通过密封装置进行密封。该装置可以测试不同直径和转速下的水中轴系消耗的功率。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种测试船舶水中轴系功耗的试验装置，其包括依次相连的变频电机(1)、扭矩仪(3)、船舶轴系；船舶轴系通过滚动轴承(6)进行支撑，并穿过水箱(11)的通孔，通孔与船舶轴系之间通过密封装置进行密封。该装置可以测试不同直径和转速下的水中轴系消耗的功率。【专利说明】一种测试船舶水中轴系功耗的试验装置
本技术涉及模拟试验装置，具体涉及一种船舶水中轴系功耗测试试验装置。
技术介绍
船舶推进轴系有一部分浸在水中，轴系在转动时，会带动其周围一定水域随轴系一起旋转，消耗掉部分主机功率，这部分消耗的功率在船舶上无法测量。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:提供一种测试船舶水中轴系功耗的试验装置，该装置可以测试不同直径和转速下的水中轴系消耗的功率。 本技术解决其技术问题采用以下的方案:一种测试船舶水中轴系功耗的试验装置，包括依次相连的变频电机、扭矩仪、船舶轴系；船舶轴系通过滚动轴承进行支撑，并穿过水箱的通孔，通孔与船舶轴系之间通过密封装置进行密封。 所述的试验装置，船舶轴系包括主轴。 所述的试验装置，船舶轴系还包括副轴，副轴安装在主轴的外侧，通孔与主轴之间通过密封装置进行密封。 所述的试验装置，主轴和副轴都由无缝钢管制成，主轴与副轴之间安装有副轴支撑，副轴支撑通过螺钉紧固在主轴上，副轴通过螺钉安装在副轴支撑上，副轴、主轴与副轴支撑接触面上安装有O型密封圈。 所述的试验装置，所述密封装置包括压盖、密封座和J型密封圈，密封座通过螺栓安装在水箱的通孔边缘，压盖将J型密封圈的外缘压紧在密封座的外侧凹槽内，J型密封圈的唇口与主轴过盈配合，形成密封结构。 所述的试验装置，密封座与水箱之间设有橡胶垫圈，密封座安装螺栓的位置设有铜垫圈。 所述的试验装置，变频电机、扭矩仪通过第一联轴器相连，扭矩仪、主轴通过第二联轴器相连。 所述的试验装置，第二联轴器一端通过法兰与扭矩仪相连；另一端通过钢棒伸入主轴内部，由贯通主轴、钢棒的双头螺栓固定；双头螺栓的两头分别接有两个螺母。 所述的试验装置，轴承外侧设有轴承盖，轴承盖通过轴承座与地基接触；变频电机、扭矩仪均通过支撑架与地基接触，轴承座、支撑架还通过地面螺栓固定在地基上；水箱与地基之间接有垫块。 本技术的主要优点是:本技术采用无缝钢管代替实际船舶实心或厚壁空心轴系，重量轻、安装方便、成本低；副轴和副轴支撑都有多种尺寸，可以根据试验要求进行更换，通过在主轴外安装不同尺寸副轴支撑及副轴的办法，很容易改变水中轴系直径；水箱端面使用J型密封，摩擦阻力小，有利于提高试验结果精度，拆装简单，又能保证密封效果。 【专利附图】【附图说明】 图1为技术结构示意图。 图2为J型密封装置密封附近的放大图。 图3为副轴支撑左视图。 图4为副轴支撑主视图。 图5为第二联轴器示意图。 图中:1_变频电机；2_第一联轴器；3_扭矩仪；4_第二联轴器；5_双头螺栓；6-滚动轴承；7_轴承盖；8_压盖；9_密封座；10-J型密封圈；11_水箱；12_主轴；13_轴承座；14-支撑架；15_地基；16-地面螺栓；17_垫块；18-橡胶垫圈；19-铜垫圈；20_副轴；21_副轴支撑；22_螺钉；23-0型密封圈。 【具体实施方式】 为了研究水中轴系功耗与轴系直径和转速之间的关系，本技术设计了一种水中轴系功耗测试试验装置，该装置可以测试水中轴系在不同直径与转速下的功耗，为实际船舶计算水中轴系功耗提供参考。 本技术提供的水中轴系功耗测试装置，由变频电机、扭矩仪、联轴器、双头螺栓、主轴、副轴、滚动轴承、水箱、J型密封装置等组成。 所述的主轴和副轴均由无缝钢管制成，主轴贯穿整个水箱。主轴两端用滚动轴承支撑，其右端垂直于轴线方向开有两个孔；副轴的直径大于主轴直径，其可安装在主轴外，用于改变水中轴系直径；主轴和副轴之间通过2个副轴支撑定位，副轴支撑分别位于副轴两端内侧。 所述J型密封装置由密封座、压盖、J型密封圈、垫圈等组成，用于密封主轴与水箱之间的间隙，J型密封圈的唇口与主轴过盈配合，形成良好的密封。 所述第二联轴器是用一圆柱钢棒与法兰焊接而成，钢棒左端开有通孔。 所述双头螺栓配有4个螺母，外侧两个用于锁紧，内侧两个用于定位第二联轴器的钢棒并锁紧。 以下结合附图对本实用型新做进一步的详细描述: 如图1所示的水中轴系功耗试验装置，包括变频电机、第一联轴器、扭矩仪、第二联轴器、双头螺栓、滚动轴承、轴承盖、压盖、密封座、J型密封圈、水箱、主轴、轴承座、支撑架、地基、紧固螺栓、螺钉、副轴支撑、垫圈、锁紧螺栓、螺母等。变频电机I位于整个装置的最右端，通过联轴器2与扭矩仪3联接；扭矩仪3左端通过第二联轴器4和双头螺栓5与主轴12联接；双头螺栓5贯穿主轴12右端的两个孔和第二联轴器4钢棒左端的一个通孔，其外侧两个螺母用于锁紧双头螺母，内侧两个螺母用于定位锁紧第二联轴器4，保证主轴12与第二联轴器4同轴；主轴12两端用滚动轴承6支撑，两个滚动轴承6之间放置水箱11，水箱11左右两端面开有较大直径圆孔，主轴12通过圆孔贯穿整个水箱11 ;水箱端面与主轴12钢管之间的间隙通过J型密封装置进行密封，J型密封装置的密封座9安装在水箱11端面上，其与水箱11端面用垫圈18密封，紧固螺栓孔用垫圈19密封，压盖8安装在密封座9右端，J型密封圈10位于密封座9和压盖8形成的凹槽内，被压盖8压紧。变频电机1、扭矩仪3、轴承座13、水箱11的高度可以通过垫块17进行调整，保证轴线与孔同轴，调整后用地面螺栓16锁紧。 副轴20通过副轴支撑21安装在主轴12上，保证两钢管同轴，并用螺钉22锁紧，副轴20、主轴12与副轴支撑21接触面上安装有O型密封圈，副轴支撑左视图如图3所示、正视图如图4所示。 J型密封装置如图2所示。 变频电机I通过扭矩仪3和第二联轴器4带动主轴12旋转，水箱11装满水后，扭矩仪3可测量主轴12在水中旋转时的扭矩；在主轴12外安装副轴20后，扭矩仪3可测量副轴20在水中旋转时的扭矩，即轴系直径改变后的扭矩。该装置的主轴12和副轴20用无缝钢管代替实际船舶实心轴或厚壁空心轴，重量轻，试验成本低，拆装方便。 具体试验时，可先只安装主轴12，不安装副轴20，水箱11中先不装水，开启变频电机I和扭矩仪3，记录不同转速下的扭矩，然后将水箱装满水，记录同样转速下的扭矩，水箱装水后与装水前扭矩仪的扭矩差即为水中轴系的扭矩，可以计算出水中轴系消耗的功率；试验完成后可以拆下王轴和J型S封装直，将副轴20安装在王轴12上后，将轴系通过水箱的通孔安装在滚动轴承6上，然后安装好J型密封，试验装置如图1所示，重复上述试验步骤，测试直径改变后水中轴系功耗。该试验装置水箱11左右梁断面的通孔直径为550_，水箱的长宽高分别为4000mm*1500mm*1500mm，主轴12直径为159mm，副轴20的直径范围为200?500_，所以一共可以做多种不同直径下水中轴系功耗试验，研究水中轴系功耗与轴系直径和转速的关系，为实际船舶计算水中轴系功耗提供参考。【权利要求】1.一种测试船舶水中轴系功耗的试验装置，其特征在于:包括依次相连的变本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测试船舶水中轴系功耗的试验装置，其特征在于：包括依次相连的变频电机(1)、扭矩仪(3)、船舶轴系；船舶轴系通过滚动轴承(6)进行支撑，并穿过水箱(11)的通孔，通孔与船舶轴系之间通过密封装置进行密封。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘正林，梁兴鑫，刘娇，李光明，孟祥坤，陈建伟，黄久洲，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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