Bộ đẩy phương vị & Kiểm tra ổ đĩa Pod: Hướng dẫn về động cơ điện hàng hải

Tại sao thử nghiệm Azimuth Thruster và Pod Drive cần có cách tiếp cận riêng

Bộ truyền động dạng Pod và bộ đẩy góc phương vị đang được gọi là thiết bị điện khí hóa hàng hải “ứng dụng sát thủ” vì lý do chính đáng: đặt động cơ đẩy vào một hộp quay bên dưới thân tàu sẽ loại bỏ bánh lái, đường trục dài, và ống đuôi của hệ thống lắp đặt bên trong thông thường, và các thiết kế hộp mực mới đang cắt giảm lực cản thủy động lực tới mức 70% so với các ổ điện pod trước đây. Điều đó đang thúc đẩy việc áp dụng nhanh chóng trên các tàu kéo, thuyền làm việc, và các tàu thương mại dưới megawatt - nhưng bộ truyền động pod về mặt cơ học là một động vật khác với động cơ đẩy trục thẳng, và kiểm tra nó như thể người ta bỏ lỡ các chế độ lỗi thực sự khiến các thiết bị này ngừng hoạt động.

Một băng thử nghiệm động cơ đẩy hàng hải thông thường xác nhận mô-men xoắn, tốc độ, và hiệu suất nhiệt dọc theo trục trục cố định. Bộ truyền động pod hoặc bộ đẩy góc phương vị bổ sung thêm bậc tự do thứ hai — toàn bộ bộ phận đẩy quay tới 360° quanh trục thẳng đứng — có nghĩa là động cơ, vòng bi của nó, con dấu, và nguồn cấp điện đều phải chịu tải tổng hợp ở mọi góc quay, không chỉ thẳng về phía trước.

Điều gì khiến việc thử nghiệm Pod Drive trở nên khác biệt

• Xoay 360° đầy đủ khi có tải: bộ đẩy phải cung cấp lực đẩy tối đa trong khi xoay theo bất kỳ góc phương vị nào, bao gồm hoạt động liên tục ở các góc cực lớn trong quá trình giữ vị trí hoặc điều động - trường hợp tải mà thử nghiệm lực đẩy trục cố định không bao giờ phải xem xét.
• Lực đẩy kết hợp, xuyên tâm, và tải xoắn: lực đẩy cánh quạt, lực bên từ hoạt động góc cạnh, và mô-men xoắn phản ứng đều tải đồng thời ổ trục xoay và vỏ vỏ, ở mọi góc quay.
• Niêm phong dưới nước năng động: không giống như phốt trục cố định, Giao diện xoay của vỏ phải giữ kín nước thông qua chuyển động xoay liên tục, không chỉ là ngâm tĩnh.
• Truyền công suất và tín hiệu qua khớp quay: Nguồn điện và tín hiệu điều khiển phải truyền từ kết cấu thân tàu cố định vào vỏ quay thông qua vòng trượt hoặc đầu nối quay, thêm một thành phần quan trọng về độ tin cậy không tồn tại trên bộ truyền động trục thẳng.

Mục kiểm tra cốt lõi

1. Độ bền vòng bi xoay dưới vòng quay hoàn toàn

Ổ trục xoay cho phép xoay góc phương vị 360° phải được xác nhận thông qua các chu kỳ quay hoàn toàn lặp đi lặp lại dưới tải lực đẩy định mức, vì độ mòn của ổ trục ở đây quyết định trực tiếp đến tuổi thọ sử dụng của vỏ và chi phí bảo dưỡng đắt hơn nhiều so với ổ trục động cơ trên trục thẳng.

Số liệu chính: vòng đời vòng bi xoay đến giới hạn mài mòn định mức, mô-men xoắn/ma sát quay trên toàn bộ phạm vi 360°, khả năng duy trì tải trước của ổ trục sau khi chịu tải theo chu kỳ.

2. Lực đẩy kết hợp, Xuyên tâm, và thử nghiệm tải xoắn

Khung tải nhiều trục áp dụng lực đẩy chân vịt, tải phụ, và phản ứng mô-men xoắn đồng thời ở các góc phương vị đại diện — không chỉ vận hành theo hướng thẳng — để xác nhận vỏ vỏ và việc lắp động cơ trong trạng thái ứng suất kết hợp thực tế được thấy trong quá trình vận động.

Số liệu chính: khả năng chịu tải kết hợp ở 0°, 90°, và vị trí góc phương vị 180°, độ lệch của vỏ dưới tải trọng kết hợp định mức, Tuổi thọ mỏi của bu lông/giao diện lắp đặt.

3. Tính toàn vẹn của con dấu động dưới vòng quay liên tục

Các vòng đệm xoay tại giao diện nhóm cần phải được kiểm tra áp suất dưới nước trong khi xoay chủ động, không chỉ kiểm tra rò rỉ tĩnh, vì độ mòn của phốt tăng tốc đặc biệt trong các sự kiện quay và đảo chiều.

Số liệu chính: tốc độ rò rỉ dưới áp suất nước định mức trong quá trình quay hoạt động, độ mòn của phớt sau khi thử nghiệm xoay vòng theo chu kỳ, kiểm tra áp suất đến độ sâu chìm định mức.

4. Mô phỏng tải cánh quạt nước mở

Cấu hình tải lực kế phải tái tạo đặc tính tốc độ mô-men xoắn thực tế của chân vịt trên phạm vi hoạt động của tàu - từ điều kiện chạy tự do ở vùng nước mở đến lực kéo cột (tốc độ bằng không, lực đẩy tối đa) các điều kiện điển hình của tàu kéo và thuyền làm việc - vì chúng thể hiện các yêu cầu về điện và nhiệt rất khác nhau trên động cơ.

Số liệu chính: đường cong tốc độ mô-men xoắn phù hợp với định luật chân vịt trong phạm vi hoạt động, hiệu suất động cơ ở điều kiện kéo bollard, trạng thái nhiệt trong quá trình vận hành kéo bollard liên tục.

5. Cavitation và tiếng ồn bức xạ dưới nước

Ổ đĩa Pod ngày càng được chỉ định cho tiếng ồn bức xạ dưới nước (URN) Tuân thủ, đặc biệt đối với tàu nghiên cứu và tàu chở khách, vì vậy việc kiểm tra cần phải mô tả đặc điểm khởi phát hiện tượng xâm thực và tiếng ồn bức xạ trên phạm vi tốc độ vận hành, không chỉ hiệu suất lực đẩy ở trạng thái ổn định.

Số liệu chính: tốc độ bắt đầu cavitation, phổ tiếng ồn bức xạ dưới nước vs. hướng dẫn URN hiện hành, đóng góp tiếng ồn ở tốc độ di chuyển và vận chuyển điển hình.

6. Độ tin cậy của nguồn quay và tín hiệu

Cụm vòng trượt hoặc đầu nối quay mang tín hiệu nguồn và điều khiển vào vỏ quay cần được kiểm tra độ bền thông qua toàn bộ số chu kỳ quay dự kiến ​​trong suốt thời gian sử dụng của thiết bị, vì sự cố ở đây có thể vô hiệu hóa toàn bộ bộ đẩy ngay cả khi bản thân động cơ vẫn hoạt động tốt.

Số liệu chính: độ ổn định điện trở tiếp xúc trong các chu kỳ quay định mức, tính toàn vẹn tín hiệu trong quá trình xoay liên tục, Điện trở cách điện của đường dẫn điện quay trong suốt thời gian sử dụng.

Điều này có ý nghĩa gì đối với việc lựa chọn băng ghế thử nghiệm

Việc thử nghiệm bộ truyền động pod hoặc bộ đẩy góc phương vị đúng cách có nghĩa là vượt xa một lực kế hàng hải trục thẳng: Bàn thử nghiệm cần một khung tải nhiều trục có thể tác dụng lực đẩy, xuyên tâm, và tải xoắn ở bất kỳ góc phương vị nào, khả năng kiểm tra con dấu dưới nước năng động, và thiết bị đo trên đường truyền công suất/tín hiệu quay - không chỉ động cơ. Bỏ qua trường hợp tải quay là khe hở phổ biến nhất mà chúng tôi thấy trong các kế hoạch thử nghiệm động cơ đẩy hàng hải được điều chỉnh từ thử nghiệm động cơ trục cố định.

Nếu bạn đang chỉ định băng ghế thử nghiệm cho ổ đĩa pod, máy đẩy phương vị, hoặc chương trình gắn ngoài điện, đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi có thể giúp xác định tải đa trục, xác nhận niêm phong, và chu kỳ nhiệm vụ xung quanh hồ sơ hoạt động thực tế của tàu của bạn. Nói chuyện với đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi để làm việc thông qua đặc điểm kỹ thuật của bạn.