2 | 2011 - Schiff & Hafen

温 度 测 量
微 粒 计 数
BEAROMOS 信 号
图 2: 参 数 示 例 , 显 示 了 滑 动 轴 承 在 图 1 所 示 的 试 验 台 上 测 试 疲 劳 寿
命 极 限 。
机 ) 的 基 本 原 理 是 测 量 由 曲
轴 ( 钢 制 ) 构 成 的 热 电 偶 在
轴 承 壳 套 的 软 金 属 合 金 上 滑
动 时 产 生 的 温 差 电 效 应 ( 见
图 1)。 这 种 物 理 效 应 会 在
发 动 机 每 次 起 动 和 停 止 时 的
瞬 间 几 秒 钟 内 出 现 , 这 时 曲
轴 还 必 须 与 轴 承 壳 套 保 持 接
触 , 且 油 膜 出 现 间 隙 。 当 油
膜 恢 复 完 整 状 态 , 温 差 电 流
马 上 中 断 ,BEAROMOS 系
统 将 此 记 录 为 正 常 运 作 。 只
有 当 油 膜 再 次 出 现 间 隙 , 例
如 由 于 轴 承 清 洁 过 程 中 产 生
了 灰 尘 或 金 属 微 粒 , 或 压 力
不 足 , 油 过 热 等 原 因 , 传 感
器 能 及 早 发 出 信 号 , 以 便 在
运 行 中 采 取 预 防 措 施 , 例 如
预 警 或 关 闭 进 程 。
为 了 确 定 BEAROMOS
的 表 现 性 能 , 以 防 反 复 出 现
令 人 恼 火 的 滑 环 轴 承 故 障 ,
自 2008 年 底 开 始 与 德 国 亚 琛
工 业 大 学 (RWTH) 机 械 组
件 和 机 械 设 计 学 院 (IME)
建 立 合 作 。 操 作 人 员 在 前 文
提 到 的 装 置 上 测 试 动 力 装 置
发 电 机 时 不 得 不 担 心 高 昂 的
成 本 和 轴 承 的 意 外 损 伤 , 而
IME 的 测 试 台 装 置 则 允 许 反 复
出 现 轴 承 故 障 , 因 为 这 也 是
高 压 径 向 滑 动 轴 承 疲 劳 寿 命
研 究 的 一 部 分 。 这 与 之 前 的
Karlsruhe 大 学 所 做 的 研 究 不
同 , 之 前 的 研 究 是 把 对 比 不
同 的 轴 承 监 测 系 统 作 为 研 究
目 标 之 一 , 而 IME 的 研 究 则 是
专 注 于 轴 承 的 表 现 性 能 。
IME 在 试 验 台 上 使 用 了
三 种 不 同 的 传 感 器 系 统 来 鉴
定 被 测 轴 承 接 近 其 极 端 疲 劳
寿 命 极 限 :
X 滑 动 面 下 2mm 温 度 测 量
X 微 粒 计 数
X BEAROMOS 传 感 器
为 了 模 仿 真 实 的 发 动
机 内 部 最 佳 工 况 环 境 , 被
测 轴 承 必 须 承 受 径 向 动 态
负 荷 pmax=33MPa, 频 率
为 50Hz, 由 2 台 液 压 脉 冲 推
动 , 以 90º 布 局 放 置 。
图 2 中 被 测 轴 承 正 接 近
其 疲 劳 极 限 时 显 示 了 被 测 轴
承 的 参 数 , 清 楚 地 表 明 了
BEAROMOS 显 示 出 被 测 轴
承 的 疲 劳 寿 命 极 限 要 比 其 它
测 量 方 法 所 显 示 的 信 号 特 征
变 化 迹 象 提 早 了 几 个 小 时 。
要 特 别 指 出 的 是 , 在 实
际 的 发 动 机 研 究 过 程 中 获 得 的
经 验 表 明 , 确 定 要 保 留 下 来 用
在 监 测 方 法 上 的 是 , 发 动 机 内
部 出 现 的 反 常 现 象 和 磨 损 需 要
确 定 其 位 置 。 对 信 号 的 进 一 步
分 析 表 明 , 在 不 久 的 将 来 就 可
以 做 到 这 一 点 。
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船 舶 与 港 口 中 文 版 2011 年 第 2 期 71