船用二冲程柴油机振动分析
试析船舶柴油机轴系运动结构振动
试析船舶柴油机轴系运动结构振动摘要：本文以船用PA6 -280柴油机为背景，通过柴油机主要运动部件及轴系建模与运动仿真，探索柴油机隔振装置及轴系在各支承条件下动力学特性，分析了船体结构在柴油机振动激励下的响应与受力，得到柴油机振动沿主轴承及隔振装置向船体结构的传递特性。
关键词：船舶柴油机；轴系运动；结构；振动随着柴油机强化指标不断提高，各运动机构的工作条件更加苛刻，要求具有较高的强度、刚度与良好的动态特性。
本文以PA6 -280 柴油机为背景，利用三维建模软件，建立柴油机主要运动部件及船舶轴系、螺旋桨、船体等三维实体模型。
用软件装配功能，将其装配成一个包括柴油机动力装置及推进器在内的船体结构。
以此为基础，将模型导入仿真软件，对各部件添加约束与仿真参数，以模拟船舶动力及推进装置动态特性。
一、柴油机轴系运动概述与建模船舶柴油机轴系由传递主机功率用的传动轴、减速器、联轴节等组成。
轴系基本任务是将柴油机功率传给螺旋桨，使螺旋桨转动并推动船舶前进。
同时，轴系还将螺旋桨产生的轴向推力通过轴系及推力轴承传给船体。
在柴油机轴系及船舶振动严格控制下，轴系常用高弹联轴节或万向节，来适应柴油机运动所导致的轴系不对中。
因此，船舶柴油机轴系仿真模型应该包括曲轴、主机的输出法兰和螺旋桨之间的轴段、各轴承座以及轴段中的各种附件。
对PA6 -280柴油机主要运动部件结构、尺寸参数进行建模时，以不影响柴油机及轴系主要功能为前提，合理简化模型。
所建立的三维实体仿真模型包括柴油机各缸活塞与连杆、曲轴、传动轴、螺旋桨及船体等结构。
利用软件，根据各部件相对运动，将上述部件装配成一个包括柴油机动力装置、推进器及船体结构在内的模型。
二、柴油机轴系运动仿真模型与参数的确定为便于比较各条件下柴油机运动学规律、动力学特性和船体结构振动，分别在3 种不同情况下对动力学参数进行仿真分析：l）在台架刚性固定条件下，对柴油机主要运动部件位移、速度、加速度进行运动仿真分析；对活塞顶部压力、连杆小端受力、曲柄销的切向力和法向力进行动力学仿真分析。
船舶柴油机的轴系扭转振动的分析与研究
船舶柴油机的轴系扭转振动的分析与研究【摘要】本文通过一些国内因轴系扭转振动而引起的断轴断桨的事故实例，来分析引起轴系扭转振动的主要原因，分析扭振主要特性，并提取一些减振和防振的基本控制措施。
【关键词】船舶柴油机轴系扭振危害分析措施在现代船舶机械工程中，船舶柴油机轴系扭转振动已经成为一个很普遍的问题，它是引起船舶动力装置故障的一个很常见的原因，国内外因轴系扭转而引起的断轴断桨的事故也屡见不鲜，随着科学水平的提高和航运业的发展，人们越来越重视船舶柴油机组的轴系扭转振动，我国《长江水系钢质船舶建造规范》和《钢质海船入级与建造规范》（简称《钢规》）和也均规定了在设计和制造船舶过程中，必须要向船级社呈报柴油机组的轴系扭转振动测量和计算报告，以此来表明轴系扭转振动的有关测量特性指标均在“规范”的允许范围内。
1 船舶柴油机轴系扭转振动现象简介凡具有弹性与惯性的物体，在外力作用下都能产生振动现象。
它在机械，建筑，电工，土木等工程中非常普遍的存在着。
振动是一种周期性的运动，在许多场合下以谐振的形式出现的，船舶振动按其特点和形式可分为三种，船体振动，机械设备及仪器仪表振动，和轴系振动。
船舶柴油机轴系振动按其形式可分为三种：扭转振动，纵向振动，横向振动。
柴油机扭转振动主要是由气缸内燃气压力周期性变化引起的，它的主要表现是轴系上各质点围绕轴系的旋转方向来回不停的扭摆，各轴段产生不相同的扭角。
纵向振动主要是由螺旋桨周期性的推力所引起的。
横向振动主要是由转抽的不平衡，如螺旋桨的悬重以及伴流不均匀产生的推力不均匀等的力的合成。
船舶由于振动引起的危害不但可以产生噪音，严重影响旅客和船员休息，还会造成仪器和仪表的损害，严重的时候甚至出现船体裂缝断轴断桨等海损事故，直接影响船舶的航行安全。
而在船舶柴油机轴系的三种振动中，产生危害最大的便是扭转振动，因扭转振动而引起的海损事故也最多，因此对扭转振动的研究也最多。
而且当柴油机轴系出现扭转振动时，一般情况下，船上不一定有振动的不适感，因此这种振动也是最容易被忽视的一种振动形式，一旦出现扭转振动被忽视，往往意味着会发生重大的事故。
某船柴油发电机振动故障排查及修理
度降低明显，伴随频率 76 Hz、25 Hz 时振动速度都
有所减小。
技术交流
表4
故障排除后各测点 3 个方向振动速度
振动方向
测点位置
柴油机靠近艉部
连接轴承部分上部
振动速度/（mm/s）
发电机前部轴承上部
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
振动速度/（mm/s）
技术交流
中 国 修 船
某船柴油发电机振动故障排查及修理
李鹏强
（申佳船厂，上海
200136）
摘要： 文章针对某船柴油发电机因振动故障严重影响使用及机器寿命的问题，经过振动测试确认了
振动最大位置点在柴油机本体。通过分析柴油机振动故障可能产生的原因，制定了有效的排查方案及解
决措施，彻底地解决了振动故障，积累了频谱分析经验。
diesel generator set and identifies the point of maximum vibration located in the diesel engine body after vibration test⁃
ing. It analyzes the possible causes of vibration in the diesel generator and developes effective troubleshooting plans
vS =
2
2
( ) ( ) ( )
∑ vX
NX
+
∑ vY
NY
+
∑ vZ
NZ
船用柴油机发电机组振动问题的解决方法
船用柴油机发电机组振动问题的解决方法文/刘大琼４． 工件安装方法工件以工件端面和外圆为定位基准进行定位，利用液压缸产生的拉力，使弹簧夹头收紧，产生的夹紧力，进行夹紧。
５． 夹具特点（１）结构简单，制造容易，操作方便。
（２）夹具调整后，长期稳定可靠。
（３）使用液压为夹紧力，可实现无级调压，调整方便。
夹具采用了液压夹紧系统，这种系统动作迅速、反应快，并且可以实现自动化控制，以便实现自动化生产。
可以通过增加调整压力继电器方式提高夹紧力，解决液压系统夹紧力变化的问题。
（４）夹紧方便，效率高。
（５）因为夹具具有自定心功能，不用反复对刀，一次对正后，只需装夹工件，按序操作，即可保证精度。
（６）夹具采用模块化设计，更改小部分零部件，即可加工同类，不同尽寸的零件。
（７）零件加工过程，几乎所有的安装都可用同一套夹具，有利于夹具的生产制造。
（８）本设计夹具的定位装置采用了定位环和弹性夹头结构。
通过更换不同的尺寸定位环和弹性夹头，即可加工外圈直径为３０￣６０ｍｍ管圈零件。
本夹具具有自身的优势，即“通用”和“高效”。
当装夹同一类型不同尺寸工件时，只要更换不同的弹簧夹头和定位环即可，而传统加工方法其中三爪卡盘装夹后，又要进行重新对刀校正，效率低下。
通用高效内夹式弹簧夹具，装夹后，不用重新对刀，采用液压系统作，装夹时间短，效率高。
采用论文所述的夹具缩短了辅助时间，避免了大量的计算，大大提高了生产率，非常适合大批量生产使用。
通过上述分析可知，采用该结构的夹具在技术性和经济性方面具有明显优势。
这种夹具的定位可靠，夹紧迅速，可以实现自动化操作。
它既可以用在单件加工上，也可以用在批量生产上。
由于采用了模块结构，可以在现有主体结构的基础上更换有关模块，使其能够用来夹紧同一类型不同尺寸的零件，这样它的应用范围就可以进一步扩大， 因此具有良好的经济效益。
实践证明，应用该夹具在机床上加工该工件，装卸方便快捷可靠，劳动强度低，生产效率显著提高。
船用低速柴油机振动噪声特性及控制研究
船用低速柴油机振动噪声特性及控制研究摘要：柴油机是船舶的重要动力设备，振动噪声作为柴油机的重要性能参数之一，一直成为相关领域的研究重点。
如果柴油机的振动噪声水平过高，不但会影响船舶的综合性能，更会影响到乘员的舒适性，因此研究船用柴油机的振动噪声特性并对其进行控制具有重要的现实意义。
但柴油机的振动与很多因素有关，其噪声特性相对复杂，本文采用有限元分析方法对船用低速柴油机振动噪声特性进行了研究，为相关领域提供了理论和实践参考。
关键词：船船动力；低速柴油机；振动噪声；结构优化1柴油机振动特性研究方法随着计算机技术和数学理论的发展，目前人们已经普遍采用计算机仿真软件对柴油机的振动过程进行模拟，以探索其基本原理，从而寻求解决方案。
从文献检索的结果来看，有关柴油机振动和噪声的研究主要集中振动机理、传播特性、作用机制、控制方法等方面的探索，取得了一系列的研究成果，提高了人们对柴油机振动的认识水平。
常用的计算机仿真方法包括有限元法、模态分析法、瞬态动力学分析法和边界元法等等。
其中有限元法（FEM）的应用最为广泛。
其基本思想是把研究对象进行离散分解成许多小网络，当分解粒度小到一定程度时，即可将其物理特性看成是线性的，然后对每个网格进行分别求解，再层层迭代，最终求出整个结构的近似解。
有限元法的仿真精度与其离散的程度有关，仿真精度与网格的尺寸成反比，与计算量成正比。
在各种信号处理算法不断优化的背景下，各种针对振动信号先进的信号处理方法也不断涌现。
许多学者开始将目光转移至柴油机振动信号特征提取、在线故障诊断等方向的研究，并把分形技术、灰度理论、粗糙集、神经网络、模式识别等技术引入到柴油机振动噪声分析体系中来，形成了丰富的理论研究体系[5]。
2柴油机振动噪声特性分析2.1分析方法的确定在柴油机振动噪声的辐射特性求解中，常见的方法有主要有有限元法（FEM）、边界元法（BEM）、能量分析法（SEA）等等。
大量研究表明，低速二冲程柴油机振动所造成的噪声，其频率主要集中在中低频段。
船用柴油机在台架试验中振动分析与减振优化
船用柴油机在台架试验中振动分析与减振优化张文春;段树林;张宇【摘要】With the development of low-speed two-stroke marine diesel engines in high power and lightweight direc-tion, the transverse vibrationof the engines with long or super-long stroke and less cylinders becomes significant. Such a problem becomes considerably serious in rig tests. This article focused on the overlarge vibration of the 5S60ME_C marine diesel engine in the rig test. The transient load of the structural components was computed based on the multi-flexible-body dynamics. A dynamic finite element (FE) model was established and analyzed. Its results were compared with the measure-ment data in the testing. On this basis, the optimal design of the foundation of the test rig was done. The results show that the lateral resonance occurs at the 2nd order modal of H vibration mode, and the resonance can be avoided by adding diagonal braces to the foundation.%随着船用低速二冲程柴油机往大功率、轻量化方向发展，长冲程、超长冲程少缸数的机型横振问题逐渐暴露出来，而在台架试验中该问题尤为突出。
大型海上发电用双燃料燃气轮机的振动与噪音分析
大型海上发电用双燃料燃气轮机的振动与噪音分析引言大型海上发电用双燃料燃气轮机作为一种高效、环保的发电设备，在海洋能源开发领域具有重要意义。
然而，振动和噪音问题一直是海上燃气轮机的关键技术难题。
本文将针对大型海上发电用双燃料燃气轮机的振动与噪音问题进行深入分析，旨在优化设备性能，提高设备运行效率和工作环境舒适度。
一、振动分析1. 振动来源大型海上发电用双燃料燃气轮机的振动来源主要包括燃烧过程中的喷气振动、机械传动系统的不平衡、风扇的旋转和涡流相互作用等。
这些源头产生的振动会传导至机身结构，导致设备的振动增加。
2. 振动评估为了对海上发电设备的振动进行评估，可以采用振动测量技术和振动分析软件。
振动测量技术可以实时监测设备运行时的振动情况，并通过振动传感器获取振动数据。
振动分析软件可以对振动数据进行处理和分析，识别振动源头并进行全面评估，以改善设备的振动性能。
3. 振动控制为了降低振动对设备的影响，可以采取一系列振动控制措施。
例如，在设计过程中加强对机身结构的刚度和强度设计，减小机械传动系统的不平衡，优化并限制喷气振动，加装减振器等。
通过这些措施，可以有效减少设备振动，提高设备的运行稳定性。
二、噪音分析1. 噪音来源大型海上发电用双燃料燃气轮机的噪音来源主要包括燃烧过程中的爆炸声、机械传动系统的齿轮噪音、风扇的风噪声和结构传导噪声等。
这些噪音会通过空气或机身结构传播到周围环境，对人员和海洋生态环境造成干扰和损害。
2. 噪音评估为了对海上发电设备的噪音进行评估，可以利用噪音测量技术和噪音分析软件。
噪音测量技术可以实时监测设备运行时的噪音水平，并通过噪音传感器获取噪音数据。
噪音分析软件可以对噪音数据进行处理和分析，识别噪音源头并进行全面评估，以改善设备的噪音性能。
3. 噪音控制为了降低噪音对设备周围环境和人员的影响，可以采取一系列噪音控制措施。
例如，在设计过程中优化燃烧过程，减少爆炸声的产生，优化齿轮传动系统的设计，减小风扇的风噪音，采用吸音材料降低结构传导噪音等。
大功率船用主推进柴油机试车台振动性能研究
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图 ２ 水 力 测 功机 计 算 模 型
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ｌ ５ ６ （ ｒ ・ ｍ ｉ ｎ ） ／ ４ ３ ０ ３ ｋ Ｗ（ Ｃ ＭＣ Ｒ ） ：
曲柄销 直径 ： ４ ３ ０ ｍ ｍ 旋 转方 向 ： 顺 时针 发 顷 序： １ － ＿ ６ －２ 一 ＿ ４ —３
飞轮转 动惯 量 ： １ ０ ６ ０ ｋ ｇ ｍ
调 频轮 转动惯 量 ： ２ ４ ６ ０ ｋ ｇ ｍ
测功机为 Ｃ Ｓ Ｒ － ２ ０ ． ０单 转 子 水 力 测 功 机 ， 转
平 均有 效压力 ： １ ． ８ ５ Ｍ Ｐ ａ 平 均指 示压力 ： １ ． ９ ２ Ｍ Ｐ ａ
大， 运 动部 件不平 衡 ， 转 动 惯量及 轴 系 的刚度 等原 因， 其推 进 主机 轴 系 的扭 振 往 往 成 为 船舶 设 计 和 主机设计 人 员 的关 注 因素 。 Ｊ ， 而往 往 忽略 台架试
Ｅ－ ｍａ ｌ ｌ ： Ｌ ｉ ｕ ｈ ｑ ｌ １ ＠１ ２ ６． ｅ ｏ ｍ
第 ３期
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第４ ２卷
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硅 ４ ； ３ ｝ Ｏ 《 ｏ ８ ｒ ｝ ． — ． 迎 一 董 叠 。 薹 ｊ 藿 墓 。
连杆 比 ： ０ ． ５ （ 曲柄半 径 与连杆 长度 之 比值 ） Ｃ ＭＣ Ｒ点 功率 ： ４ ３ ０ ３ ｋ Ｗ
转速 ： １ ５ ６ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ
船用二冲程柴油机振动分析
二 次 力矩 的振 动 频 率 为
１ ７×２ｃｃ ／ ｉ ２ ４ｃｃｓｍ ｎ １ ｙｌ ｒ ｎ＝ ３ ｙｌ ／ ｉ ｓ ｅａ ｅ 这 意 味 着 与 二次 力 矩 的共 振 会 发 生在 ２ ０２＝ １５ｒｍ ｎ ３／ １ ｉ ／ 与之 相 应 ，１５１７ 。 ０ （ １／１ ） ×１０为 ９ ％ 的 负载 ， 而 ， 果安 ５ 因 如 装 ４ ６ ＭＣ型 柴 油 机 ， 该 考 虑 二次 力 矩 的外 部 平衡 。 Ｌ０ 应
不会 引起 振 动 问 题 。 然 而 对 ４缸 柴 油 机 来 说 ， 为 少 数 因
情 况 下 此 种气 缸 结 构 可 能 会 引 起 柴 油 机 的 严 重 振 动 ， 建 议 对 其 进 行 振 动危 险评 估 。对 双 节点 或 三 节 点 船 体 振 动 来 说 ， 能 与 一 次 力 矩发 生 共 振 ， 可 通过 对 某 一 具 体 机 器 的 计 算 可 以 得 出是 否有 必 要 在 此 台 ４缸 柴 油 机 上 安 装 平 衡
＼
三 节 点
＼
——、
图 ｉ 特 征振 型
（ 擦） 摩 的大 小 有 关 ， 同激 励 频 率 与 系统 自振 频 率 的 相 也 对值 有 关 。要 计 算 应 力 与 振 动 就 必 须 知 道 阻 尼 的 大 小 ，
阻尼 的大 小 可 建 立 在 理 论 研 究 和试 验 的 基 础 上 。 图 ２反
动 特 性 和 外部 不平 衡 力 矩 的 特 点 ， 结合 实例 给 出船 上使 用 过程 中应 采 取 的措 施 。 并 中 图分 类 号 ： ６ ．２ ． Ｕ６ ４ １ １１ 文 献 标 识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ６７２ （０７ ０ —０ ６０ １ ０．７８ ２ ０ ） ６０４ —２
船用柴油机异常振动的原因及应对技术分析
船用柴油机异常振动的原因及应对技术分析作者：吴海顾赟来源：《中国科技博览》2015年第13期[摘要]柴油机具有经济性好、热效率高以及起动容易、对各类船舶适应性强等优点，因此自其问世以来便被作为船舶推进的动力。
通常情况下，我们根据船用柴油机在船舶中的作用将其分为主机和辅机，主机主要用作船舶行进的动力，而辅机则用来带动发电机、水泵等。
鉴于船舶用柴油机在船舶中的地位，我们有必要围绕他展开一系列研究。
本文主要从柴油机振动的基本机理出发，系统分析了船用柴油机出现异常振动的原因及具体地应对措施，以用于指导实际工作。
[关键词]船用柴油机异常振动应对技术中图分类号：TE38 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0190-01造成船用柴油机出现异常振动的原因有很多，从柴油机部件的振动烈度与损坏情况两个方面对柴油机进行分析，轴系扭转振动与机组多个方向的线性振动基本上都会存在振动异常情况。
造成柴油机发电机组出现线性振动的原因主要有柴油机因回转质量而产生的离心力与往复运动质量而产生的惯性力。
一、船用柴油机异常振动的原因分析一般情况下，导致柴油机发电机组出现线性振动的原因包括：①柴油机各个油缸负荷的分布不均匀；②机组刚性较差或者安装基础不平衡；③机组回转部件之间的不平衡质量超差以及柴油机各个油缸之间往复部件的质量超差过大，其中最主要包括曲轴、减振器、发电机转子、活塞连杆组件、飞轮以及连轴节；④发电机和柴油机对中的误差比较大。
造成柴油机发电机组出现扭转振动的主要原因包括：①机组连轴节出现损坏；②硅油减振器出现损坏，减振作用减低或消失；③柴油机各个油缸的负荷分布不均与。
这两种振动形式彼此间互有影响，扭振可以造成机组出现横向振动；线性振动会使振动所产生的破坏力加剧。
扭振过大很容易造成柴油机出现振动异常，鼓掌原因是由于硅油减振器的焊接部位裂开缝隙，造成硅油的泄漏，使其减振效果减弱甚至消失，造成扭振振动烈度变大，如果长时间处于该振动烈度下，必然会导致曲轴、发电机转子以及联轴节因过度疲劳而损坏。
柴油机振动分析研究
柴油机振动分析研究柴油机是一种重要的动力设备，用于汽车、船舶、发电机等领域。
然而，由于柴油机运转时有振动产生，这给机器的工作效率和使用寿命带来了负面影响。
因此，对柴油机振动进行研究和分析，可以优化其结构和工作参数，达到减少振动的目的。
柴油机振动主要有以下几种：1.机械振动机械振动主要是由于发动机内部的机械部件运转时带来的振动，如活塞、连杆、曲轴等。
这些部件在高速运转时会产生很大的震荡力，从而导致机器整体产生振动。
2.气动振动气动振动主要是由于柴油机排放废气过程中的前、后冲冲击波，会导致机器内部产生气体振动。
这些振动会通过机器整体传递，使得工作环境产生较大的噪音和震感。
3.热应力振动当柴油机在高温、高压环境下工作时，机器内部的金属材料会发生热膨胀和收缩，从而产生不均匀的应力分布。
这些应力分布会引起机器的微小振动，从而对机器的工作效率和寿命产生影响。
针对以上振动问题，我们可以采取以下措施进行研究和分析，优化柴油机的振动性能：1. 机械结构优化通过改善柴油机的机械结构设计，降低机器内部的滑动摩擦和压力差，从而减少活塞、连杆、曲轴等机械部件的振动。
常见的优化措施包括改进柴油机的径向和轴向运动精度、提高机械部件的装配精度和润滑性能等。
2. 气动特性优化通过改善柴油机的进、排气系统，增加气体的流动稳定性，减少排气压力冲击波的大小和频率，从而降低振动产生。
常见的优化措施包括改进燃油喷射系统、加强气流引导和缓冲设计等。
3. 热应力控制通过改进柴油机的材料性能，增加机器内部金属材料的韧性和抗疲劳性，从而减少因温度变化引起的振动。
常见的优化措施包括优化柴油机的密封装配和预热控制、采用高抗疲劳性材料等。
通过以上研究和分析，我们可以优化柴油机的结构和工作参数，降低机器产生的振动，从而提高机器的工作效率、延长机器的使用寿命，甚至减少对环境的影响。
因此，柴油机振动研究和分析具有重要意义，是改进柴油机性能的关键要素。
为了更好地理解和分析柴油机振动情况，我们需要收集和分析相关数据。
柴油机振动分析研究
ＤＦ Ｅ Ｄ系统 等 ， 可在不 解体 的条件 下诊断一 些常 见的柴 油机
故障 。 柴油机是一个非常复杂 的动 力系统 ， 结构及机 械运动 其 形式 的复杂性 ， 产生振动因素的多样性 ， 决定着振声法诊断柴
复运 动部件运动时产生的往复惯 性力 ， 与各运动部 件的质 它
量成 正比 ； 曲轴飞轮等旋转部件产生的离心惯性力 。 三是 当柴 油机 出现故障时 ， 各作 用力会产生相应 的变化 ， 可通 过检测 、 分析 柴油机不 同位 置 的振 动信 号来判 别故 障位置 及故 障原
系统 。
关键词： 柴油机 振动分析
中 图分 类号 ：Ｈ１ ７ Ｔ ７ ０
诊断系统
文章 编号 ： ０ ６８ （００ ０ ０５ ０ １ ２— ８６ ２ １）３— ０６— ４ ０
文献标 识 码 ： Ａ
Ｓ ｕ ｙ ｆ ｒ Ｖｉ ｒ ｔ ｎ Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｅ Ｄｉｓ ｌＥｎ ｉ ｅ ｔ ｄ ｏ ｂ ａ ｉ ａ ｙ ｉ ｆ ｔ ｅ ｅ ｇ ｎ ｏ ｈ
柴油机及其它 内燃机 、 压缩机等都是 由活塞 一曲柄机构 等组 成 ， 活塞 、 连杆 、 曲柄等 构件在高速周期性运 动时产生 的 惯性 力及气缸 内的气压力呈周期 性 的变化 ， 构成 机器 内的力
船舶柴油机动力装置的振动
船舶柴油机动力装置的振动李维坚(广州航海高等专科学校,广东广州 510725)摘要:文章对船舶柴油机动力装置振动的主要形式,引起振动的激振力矩,柴油机动力装置轴系的振动响应及其对轴系的危害进行分析。
关键词:船舶柴油机动力装置;振动;激振力矩中图分类号:U644.21 文献标识码:C 文章编号:1001-8328(2005)06-0013-03 Abstract:Based on research and analyses t o vibrati on of marine engine and p r opelling shaft syste m ,the i m 2pulse t orque on the p r opelling shaft syste m ,es pecially on the engine cylinders are deep ly analysed .Key words:power installati on of marine diesel engine;vibrati on;activating vibrati on moment作者简介:李维坚(19692),男,广西桂平人,硕士,讲师,主要从事船舶电气自动化的教学与研究。
1 柴油机动力装置振动的主要形式柴油机由于具有良好的经济性及工作可靠性,因此被广泛应用于国民经济的各个方面。
在船舶中的柴油机动力装置主要有:柴油机带动螺旋桨的主推进装置,柴油发电机组,柴油机空压机组,柴油机同时带动螺旋桨、发电机等装备。
因柴油机的主要机件运动的往复性及工作的周期循环性,因而不可避免地导致整个柴油机产生整机性的振动及噪声,此时安装在柴油机上的部件及管系也将会产生局部性的振动。
在柴油机运转过程中,伴随着动力的输出,柴油机动力装置还可能产生以下振动:横向振动、纵向振动、扭转振动、螺旋桨的陀螺振动等。
所有这些振动及噪声不但影响柴油机装置本身结构及整个系统的工作性能和寿命,也会使与之邻近的设备产生振动而降低工作效能。
某船柴油发电机组振动故障分析和处理
200mm，并在内外侧相应位置加肘板加强，具体布置如图2。
足正常使用状态，曾有过几次返修均没有消除振动问题。
图2船体底座增加结构1.3改造后的公共底座与船体底座焊接将改造后的原机组公共底座安装到船体底座面板上，两个底座由原来的螺栓连接改为直接焊接，船体机座新加肘板位置与公共机座肘板位置上下一致，保证力的有效传柴油机与发电机组上船安装公共底座和船体底座焊接完后，使用ϕ0.7mm 钢丝拉机座面板前后中线（检测底座平整度差值），并使用研磨平板先把公共底座螺丝孔周围120mm×120mm 范围内通过使用调整钢垫块办法安装柴油机和发电机。
轴线初次检测无问题后，将柴油机、发电机分别回装，然后在船舶出坞下水后按照校中数据再次进行轴线校中，按弹性连接型式要求，连接端面偏移值应小于0.10mm ，曲0.30mm/m 连接法兰平面的间隙应在0.12~之间。
在校中复测合格后，开始测量柴油机、发电加工钢性调整垫块直至满足要求后，安装垫块固定螺栓上紧后，重新测量对中情况，满足要求后、调4结论通过对该船柴油发电机组的振动故障的勘测、处理，可得出以下结论。
①在考虑时间、时，技术经验也是极其重要和有效的手段，在特定条件下，利用丰富的技术经验解决了设备的故障问题，大大节省了修理周期和修理成本，保证了修理质量。
基座和结构强度的问题往往是导致设备振动的主要原因，在检测手段和成本有限的前提下，排除了机械故障后，以多从这方面进行检查分析。
③在条件允许的情况下，免设备底座的多重性，尽量减少结构叠加和连接叠加，低重心。
参考文献:[1]张常辉.某柴油发电机组扭转振动故障分析及解决图1公共底座改造后结构图图3公共底座与船体底座组装新加面板及肘板原机组机座船体机座。
柴油机的振动与平衡
柴油机轴系振动有回转振动、纵向振动及扭转振动三种振动形式。其 中以扭转振动最为常见，危害性最大。强烈的扭转振动会使轴段疲劳断 裂，轴系附件（连接螺栓、连轴节等）损坏，喷油、气阀等定时遭到破 坏，从而造成柴油机经济性变差。强烈的扭转振动还会影响柴油机的平 衡性，诱发轴系产生强烈的回转振动和纵向振动，加剧柴油机噪音。因 此，世界上各大船级社的规范都对柴油机轴系的扭转振动制订了严格的 控制条款。
3． 离心力： 回转部件的惯性力就是离心力。***回转惯性力的方向永远是离心的， 它的作用线与曲柄中心线重合，它随曲柄按角速度回转。***曲柄销上 的离心力直接传向主轴承，这就是不平衡的回转惯性力，它将引起柴油 机体上下、左右振动。
4． 连杆替代系统： 在曲柄连杆机构的动力学中，连杆惯性力的问题常常用替代系统的方 法来处理。在采用替代系统时，为了使替代系统的动力效应与实际连 杆的动力效应相同，必须满足以下三个条件，即： ***替代系统的总质量等于原来连杆系统的总质量； ***替代系统的重心位置要与原来连杆重心位置相重合； ***以重心为轴心，替代系统的转动惯性应等于原来连杆系统的转动 惯量。 *****在实际应用中，最普遍采用的连杆替代系统是两质量、一力偶 系统。这是把连杆质量的一部分集中在连杆小端中心，其余部分集中 在连杆大端中心。这样，连杆惯性力就大大简化了。连杆小端质量集 中在连杆小端作往复运动，故可并入原有的往复质量中一起计算往复 惯性力；连杆大端质量集中在连杆大端，可并入不平衡回转部分的质 量中一起计算离心惯性力；至于连杆力偶，由于在实际的连杆结构中 的差值很小，通常忽略不计。
二。单缸柴油机平衡性的分析
单缸柴油机的振动力源有： **离心惯性力； **往复惯性力； **连杆力偶； **颠覆力矩。三．多缸柴油 Nhomakorabea平衡性的分析
船用柴油发电机组主动减振试验研究
船用柴油发电机组主动减振试验研究摘要：船用柴油发电机组作为船用常供动力，也是轮船的主要振动源之一。
船用柴油发电机组一般结构是: 柴油机与发电机由联轴节连接，悬置并通过隔振器安装在公共底座上，整个机组固定在船体机座上。
柴油机动力学分析是其结构设计与改进的基础，自柴油机诞生以来就没有停止过。
随着计算机技术，特别是计算机应用技术的飞速发展，使得计算多体动力学理论和方法应用于柴油机这样结构复杂的机械系统成为可能。
船用柴油机安装方式对其自身以及安装基础的动力学特性都会有一定影响，即柴油机的应用环境对柴油机特性有一定影响。
关键词：船用柴油发电机组；主动减振试验；前言：传统的被动隔振技术如单层隔振、双层隔振、浮筏隔振等能有效地隔离船舶机械设备振动向基础的传递，已经在船舶领域得到了广泛的应用。
但与其它振动被动控制技术一样，被动隔振技术也有其难以克服的缺点。
如当结构确定以后，隔振效果就确定，无法适应外扰频率的变化；由于受结构的限制对低频振动的隔离效果不明显等等。
因此被动隔振技术难以满足人们对振动日益严格的要求。
一、船用柴油发电机组主动减振试验1.隔振系统模型的建立。
柴油发电机组整机有上千个零部件，在建立多刚体模型时必须对其进行简化。
作者在建立多刚体模型时将关心对象分别单独作为刚体，其余的整体作为一个刚体来研究; 将整个机组简化为包括活塞、连杆、曲轴、平衡轴、凸轮轴、气缸盖、电机转子、机座、主轴承、机脚等在内的46 个刚体。
在实体模型建立的基础上主要添加了柴油机发火顺序及间隔角、各个刚体之间的约束关系( 包括多种低副和高副) 、刚体之间的力元、运动驱动等。
在多体动力学模型建立的基础上，文中通过衬套力来建立线性隔振系统，即柴油发电机组和船体甲板之间的弹性连接; 为了以便通过实验验证模型的正确性，文中隔振器的参数选取与实物隔振器的参数一致，动刚度横向、纵向、垂向柴油发电机组整机的多体动力学及线性隔振系统。
2.隔振系统模型的实验验证。
船用柴油机振动系统介绍
图6－7 多缸柴扭振减振器
曲轴首端法兰
图11-24 纵振减振器
装有泵站和控制箱的气缸 控制箱
图11-13 液压式支撑示意图
泵站
多缸柴油机的合成惯性力为零，不会 造成柴油机的振动，而合成惯性力矩和总 倾覆力矩是造成多缸柴油机振动的激振力 源。各合成惯性力矩的作用性质，可将其 归纳为：
1) 一次力矩的垂直分量，即合成离心力矩的 垂直分量和合成一次往复惯性力矩；
2) 一次力矩的水平分量，即合成离心力矩的 水平分量；
3) 二次力矩的垂直分量，即合成二次往复惯 性力矩