阅读说明：本技术 一种船用隔舱式多点位主动补偿主轴承座及补偿方法 (Marine compartment type multi-point active compensation main bearing seat and compensation method ) 是由 邹俊杰 邹承 李大亮 于 2021-08-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种船用隔舱式多点位主动补偿主轴承座及补偿方法,包括主轴承座；其上端连接轴承盖；主轴承座包括上层轴承座和下层轴承座；下层轴承座内设置有多个伺服油腔；上层轴承座与支撑主轴承下瓦的半弧形面上设置有多个压力传感器,每个伺服油腔对应一组压力传感器；压力传感器连接控制单元；伺服油腔通过进油电池阀组连接高压伺服油轨；伺服油腔通过出油电池阀组连接低压油箱；上层轴承座和下层轴承座连接侧面为浮动导向面和弹性连接螺栓。本发明通过隔舱式补偿设计,能够自动调节主轴承的高度,确保了船舶柴油机曲轴轴线的动态平直,改善了柴油机的运行工况,提高了轴承的寿命,减少了人工定期检测曲轴状态的人工成本。(The invention discloses a cabin type multi-point active compensation main bearing seat for a ship and a compensation method, wherein the cabin type multi-point active compensation main bearing seat comprises a main bearing seat; the upper end of the bearing is connected with a bearing cover; the main bearing seat comprises an upper layer bearing seat and a lower layer bearing seat; a plurality of servo oil cavities are arranged in the lower bearing seat; a plurality of pressure sensors are arranged on the semi-arc surfaces of the upper bearing seat and the lower bearing shell of the supporting main bearing, and each servo oil cavity corresponds to one group of pressure sensors; the pressure sensor is connected with the control unit; the servo oil cavity is connected with the high-pressure servo oil rail through the oil inlet battery valve bank; the servo oil cavity is connected with a low-pressure oil tank through an oil outlet battery valve group; the connecting side surfaces of the upper layer bearing seat and the lower layer bearing seat are a floating guide surface and an elastic connecting bolt. According to the invention, through the compartment type compensation design, the height of the main bearing can be automatically adjusted, the dynamic flatness of the crankshaft axis of the marine diesel engine is ensured, the operation condition of the diesel engine is improved, the service life of the bearing is prolonged, and the labor cost for manually and periodically detecting the crankshaft state is reduced.)

一种船用隔舱式多点位主动补偿主轴承座及补偿方法

技术领域

本发明涉及一种船用隔舱式多点位主动补偿主轴承座及补偿方法，属于船舶柴油机技术领域。

背景技术

船舶柴油机的曲轴结构复杂，在柴油机中属最大最重的零件。新造的柴油机曲轴安放在机座主轴承上，因各道主轴承孔中心在同一直线上，坐落于主轴承上的曲轴中心线业呈直线状态。经长时间运转，各道主轴承下瓦会因负荷的不均匀性、曲轴回转的不均匀性等因素造成各道主轴承不同程度的磨损，至使各道主轴承不等高，坐落其上的曲轴轴线发生弯曲变形，引起曲轴产生附加弯矩，造成柴油机曲轴运行阻力增加，有效功率损耗，机械效率下降。

船舶柴油机主要是大型低速机，活塞在气缸中主要承受燃气的压力，主轴承的下瓦是主要的承压面，磨损主要发生在下瓦上，曲轴轴线的变形主要是上下方向。因此，柴油机在正常运转情况下，曲轴其轴线状态主要取决于主轴承下瓦的高低。

为了确保柴油机正常工作中曲轴轴线平直，在柴油机的运行维护管理中通常每个月都需要进行一次曲轴臂距差的测量，并根据测量的臂距差值作出曲轴状态曲线图，再具曲轴状态曲线图，判断各道主轴承的高低及磨损情况。然后再根据磨损情况，臂距差值超出规定范围的（每米活塞行程：臂距差大于0.25mm的，限期修理；臂距差大于0.3mm的，需立即停车修理），需对轴瓦做出修理，严重的还需更换轴瓦，在主轴承磨损后，这不但影响了柴油机的运行工况，还给柴油机的运行维护管理带来了极大的不便。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种船用隔舱式多点位主动补偿主轴承座及补偿方法，从而解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种船用隔舱式多点位主动补偿主轴承座，其用于对主轴承进行主动补偿设计，包括主轴承座；其上端连接轴承盖；所述主轴承座包括上层轴承座和下层轴承座；所述下层轴承座内设置有多个伺服油腔；所述上层轴承座与支撑的主轴承下瓦的半弧形面上设置有多个压力传感器；所述压力传感器连接控制单元；所述伺服油腔通过进油电池阀组连接高压伺服油轨；所述伺服油腔通过出油电池阀组连接低压油箱；；所述进油电磁阀组的电磁阀数量与伺服油腔的数量对应保持一致；所述上层轴承座和下层轴承座连接侧面为浮动导向面和弹性连接螺栓。

进一步的，所述伺服油腔设置有三个，分别为S1伺服油腔、S2伺服油腔以及S3伺服油腔，所述进油电磁阀组包括电磁阀D1、电磁阀D2以及电磁阀D3，其分别对应连接的是S1伺服油腔、S2伺服油腔和S3伺服油腔。

进一步的，所述出油电磁阀组包括电磁阀F1、电磁阀F2以及电磁阀F3，其分别对应连接的是S1伺服油腔、S2伺服油腔和S3伺服油腔。

进一步的，所述上层轴承座和下层轴承座之间通过弹性螺栓件弹性固定连接。

进一步的，所述压力传感器设置有三组，其位置分别对应于S1伺服油腔、S2伺服油腔和S3伺服油腔，设置在主轴承下瓦以及左右对应45度角的承压点上。

一种船用隔舱式多点位主动补偿主轴承补偿方法，包括以下步骤；

步骤一：当主轴承磨损严重，则下瓦承压减小，各分隔油腔承压点承压Pc1n、Pc2n、Pc3n（分别为下方、左右45⁰方向承压点承压，其中，n为主轴承编号）与平均压力Pc1 n_平、Pc2n_平、Pc3 n_平差值增大，压力传感器9分别检测主轴承下瓦下方和左右侧向45⁰承受的压力，并将压力信号传递给控制单元；

步骤二：控制单元对接收到的各个主轴承下瓦各对应点的承压信号进行处理，自动计算出各个主轴承下瓦对应点承压的平均值，将各轴承下瓦的承压与平均值比较，根据比较结果，给进油电磁阀D1、电磁阀D2以及电磁阀D3或出油电池阀F1、电池阀F2以及电池阀F3提供控制信号。

进一步的，所述步骤二中控制单元根据差值大小，控制对应分隔油腔的电磁阀D1、电磁阀D2以及电磁阀D3或出油电池阀F1、电池阀F2以及电池阀F3提供控制信号，电磁阀开启，控制分隔油腔进油或泄油，确保每道主轴承各分隔油腔承压点承压满足：Pc1n=Pc1n_平，Pc2n=Pc2n_平，Pc3n=Pc3n_平，从而保持各主轴承高度相同，曲轴轴线共线。

本发明的有益效果是：本发明结构上轴承座采用双层隔舱式设计，以应对不同位置承压不同的情况；采用多点位控制，每个隔舱采用独立控制，互不干扰；采用主动补偿控制，控制伺服油采用高压油轨供油，保证了伺服油控制油压的稳定性和供油持续性；采取各主轴承下瓦各隔舱承压平均值与各主轴承隔舱承压的差值作为控制信号，同时采用理论计算值进行比较修正，规避了不同负荷条件下，补偿油压对正常轴承间隙的影响；电磁阀采用比例电磁阀，可以根据控制信号精准控制进入补偿油腔的伺服油流量；采取各主轴承下瓦不同分隔油腔的平均承压值与各主轴承不同分隔油腔承压点承压的差值作为控制信号，规避了不同负荷条件轴承承压不同而产生的影响；提升了船舶柴油机电子及自动化控制的程度，并便于遥控；提高了柴油机运转的可靠性，优化了柴油机运行工况，简化了运行维护和管理程序。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的控制单元的逻辑示意图。

图中：1、主轴承座，11、轴承盖，12、低压油箱，2、上层轴承座，3、下层轴承座，4、S1伺服油腔，5、S2伺服油腔，6、S3伺服油腔，7、高压伺服油轨，8、弹性螺栓件，9、压力传感器，10、浮动导向面。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1所示，一种船用隔舱式多点位主动补偿主轴承座，其用于对主轴承高度进行补偿设计，其特征在于，包括主轴承座1，其上端连接轴承盖11；所述主轴承座1包括上层轴承座2和下层轴承座3；所述下层轴承座3内设置有多个伺服油腔；所述上层轴承座2支撑主轴承下瓦的半弧形面上设置有多个压力传感器9，每个伺服油腔对应一组压力传感器；所述压力传感器9连接控制单元；所述伺服油腔通过进油电池阀组D1、D2、D3连接高压伺服油轨7；所述伺服油腔通过出油电池阀组F1、F2、F3连接低压油箱12；所述进油电磁阀组的电磁阀数量与伺服油腔的数量对应保持一致；所述上层轴承座2和下层轴承座3连接侧面为浮动导向面10；所述上层轴承座与下层轴承座上方设弹性螺栓8。

本实施例优选的，伺服油腔设置有三个，分别为S1伺服油腔4、S2伺服油腔5以及S3伺服油腔6。

本实施例优选的，进油电磁阀组包括电磁阀D1、电磁阀D2以及电磁阀D3，其分别对应连接的是S1伺服油腔4、S2伺服油腔5和S3伺服油腔6。

本实施例优选的，出油油电磁阀组包括电磁阀F1、电磁阀F2以及电磁阀F3，其分别对应连接的是S1伺服油腔4、S2伺服油腔5和S3伺服油腔6。

本实施例优选的，上层轴承座2和下层轴承座3之间通过弹性螺栓件8弹性固定连接。

本实施例优选的，压力传感器9设置有三组，其位置分别对应于S1伺服油腔4、S2伺服油腔5和S3伺服油腔6，设置在主轴承下瓦以及左右对应45度角的承压点上。

一种船用隔舱式多点位主动补偿主轴承补偿方法，包括以下步骤；

步骤一：当主轴承磨损严重，则下瓦承压减小，各分隔油腔承压点承压Pc1n、Pc2n、Pc3n（分别为下方、左右45⁰方向承压点承压，其中，n为主轴承编号）与平均压力Pc1 n_平、Pc2n_平、Pc3 n_平差值增大，压力传感器9分别检测主轴承下瓦下方和左右侧向45⁰承受的压力，并将压力信号传递给控制单元；

步骤二：控制单元对接收到的各个主轴承下瓦各对应点的承压信号进行处理，自动计算出各个主轴承下瓦对应点承压的平均值，将各轴承下瓦的承压与平均值比较，根据比较结果，给进油电磁阀D1、电磁阀D2以及电磁阀D3或出油电池阀F1、电池阀F2以及电池阀F3提供控制信号。

步骤二中控制单元根据差值大小，控制对应分隔油腔的电磁阀D1、电磁阀D2以及电磁阀D3或出油电池阀F1、电池阀F2以及电池阀F3提供控制信号，电磁阀开启，控制分隔油腔进油或泄油，确保每道主轴承各分隔油腔承压点承压满足：Pc1n=Pc1n_平，Pc2n=Pc2n_平，Pc3n=Pc3n_平，从而保持各主轴承高度相同，曲轴轴线共线。

本发明结构上轴承座采用双层隔舱式设计，以应对不同位置承压不同的情况；采用多点位控制，每个隔舱采用独立控制，互不干扰；控制伺服油采用高压油轨供油，保证了伺服油控制油压的稳定性和供油持续性；采取各主轴承下瓦各隔舱承压平均值与各主轴承隔舱承压的差值作为控制信号，同时采用理论计算值进行比较修正，规避了不同负荷条件下，补偿油压对正常轴承间隙的影响；电磁阀采用比例电磁阀，可以根据控制信号精准控制进入补偿油腔的伺服油流量；采取各主轴承下瓦不同分隔油腔的平均承压值与各主轴承不同分隔油腔承压点承压的差值作为控制信号，规避了不同负荷条件轴承承压不同而产生的影响；提升了船舶柴油机电子及自动化控制的程度，并便于遥控；提高了柴油机运转的可靠性，优化了柴油机运行工况，简化了运行维护和管理程序。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。