本發(fā)明屬于船舶螺旋槳安裝測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種船舶螺旋槳油壓裝拆模擬試驗(yàn)平臺(tái)及試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

目前陸地上的資源由于長(zhǎng)期的使用已日漸匱乏，在世界上的許多地區(qū)發(fā)生了“能源危機(jī)”。為了解決這個(gè)全球性問(wèn)題，人類便把目光轉(zhuǎn)向海洋，致力于對(duì)海洋資源的開(kāi)發(fā)。海洋是人類21世紀(jì)的希望，海洋是富饒而未充分開(kāi)發(fā)的自然資源寶庫(kù)，開(kāi)發(fā)海洋資源成為世界各國(guó)發(fā)展的重大戰(zhàn)略方向，為了更好地進(jìn)行海洋資源的開(kāi)發(fā)和海洋權(quán)益的維護(hù)，船舶工業(yè)的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要技術(shù)支撐。近年來(lái)，澳大利亞、日本、韓國(guó)等多個(gè)國(guó)家都在強(qiáng)化對(duì)海洋資源開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略部署，加大海洋工程裝備資金的投入和高新技術(shù)的應(yīng)用，以美、日為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)建立了結(jié)構(gòu)龐大的海洋產(chǎn)業(yè)群，高度重視海洋資源的開(kāi)發(fā)。

海洋是經(jīng)濟(jì)全球化的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，據(jù)統(tǒng)計(jì)通過(guò)海洋實(shí)現(xiàn)了90%的世界貿(mào)易，海洋開(kāi)發(fā)技術(shù)的提升使得世界經(jīng)濟(jì)貿(mào)易越來(lái)越依賴海洋資源。目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)已發(fā)展為對(duì)海洋高度依賴的外向型經(jīng)濟(jì)，對(duì)海洋資源和空間的依賴程度大幅提高，因此我國(guó)提出海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。為實(shí)現(xiàn)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，在船舶工業(yè)發(fā)展規(guī)劃中提出以船用設(shè)備、海洋工程裝備、高技術(shù)船舶領(lǐng)域?yàn)橹攸c(diǎn)，加大船舶企業(yè)數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化技術(shù)改造的提升力度，發(fā)展高技術(shù)、高附加值船舶的專業(yè)化設(shè)施設(shè)備，努力由造船大國(guó)向造船強(qiáng)國(guó)進(jìn)行轉(zhuǎn)變。

隨著造船技術(shù)的不斷發(fā)展，船舶的建造向著大型化和高速化發(fā)展，船舶動(dòng)力推進(jìn)裝置工作的可靠性被船舶設(shè)計(jì)、建造、船檢和航運(yùn)等部門高度重視。螺旋槳是船舶動(dòng)力推進(jìn)裝置中的重要組成部件，船舶主機(jī)輸出的功率通過(guò)船舶推進(jìn)軸系傳遞給螺旋槳，螺旋槳將推力傳遞到船體推動(dòng)船舶航行。在船舶的航行過(guò)程中，螺旋槳需要傳遞很大的扭矩和推力，螺旋槳和螺旋槳軸的連接是利用過(guò)盈配合產(chǎn)生接觸壓力，并依靠接觸壓力產(chǎn)生結(jié)合面的摩擦力來(lái)傳遞推力和扭矩，如果螺旋槳無(wú)鍵安裝的過(guò)盈量較小，螺旋槳不能傳遞正常工作推力和扭矩，在船舶的航行工程中螺旋槳與螺旋槳軸可能出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)螺旋槳與螺旋槳軸的無(wú)鍵過(guò)盈連接突然失效造成嚴(yán)重的海上事故；如果螺旋槳無(wú)鍵安裝的過(guò)盈量較大，螺旋槳和螺旋槳軸的配合面會(huì)結(jié)合得非常緊密，螺旋槳材料所受應(yīng)力也隨之提高，可能會(huì)超過(guò)材料的屈服應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)螺旋槳內(nèi)表面出現(xiàn)裂紋而不得不報(bào)廢，螺旋槳的工作可靠性和使用壽命直接影響船舶航行安全及船員和旅客的生命安全，因此螺旋槳的安裝質(zhì)量成為船舶建造過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。

目前國(guó)內(nèi)外大型新建船舶的螺旋槳大多采用油壓無(wú)鍵安裝，它是通過(guò)向螺旋槳轂內(nèi)表面的油槽通入徑向高壓油，使螺旋槳轂在材料的彈性范圍內(nèi)產(chǎn)生徑向膨脹變形，同時(shí)向液壓螺母通入軸向高壓油，液壓螺母的活塞對(duì)螺旋槳轂產(chǎn)生軸向推力，當(dāng)螺旋槳轂與螺旋槳軸的相對(duì)位移達(dá)到無(wú)鍵安裝所需的推入量時(shí)釋放加載油壓，最終螺旋槳和螺旋槳軸形成無(wú)鍵過(guò)盈連接。螺旋槳無(wú)鍵油壓安裝有：制造工藝簡(jiǎn)單、安裝拆卸簡(jiǎn)便、承載能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但大多數(shù)船廠仍采用人工手動(dòng)控制液壓泵的加載油壓對(duì)螺旋槳進(jìn)行油壓無(wú)鍵裝拆，螺旋槳安裝配套設(shè)備的自動(dòng)化程度不高，這不僅降低了安裝人員的工作效率，增加了船廠對(duì)螺旋槳安裝的投入成本，而且無(wú)鍵螺旋槳的安裝質(zhì)量也得不到很好保證，《中國(guó)制造2025》把海洋工程裝備和高技術(shù)船舶作為十大重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一，目前我國(guó)造船效率仍遠(yuǎn)低于先進(jìn)的造船國(guó)家，隨著勞動(dòng)成本的不斷升高，效率對(duì)保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的作用會(huì)更加突出，因此建立船舶螺旋槳油壓裝拆模擬試驗(yàn)平臺(tái)并進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)研究，對(duì)于大型船舶和高技術(shù)船舶螺旋槳數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化油壓無(wú)鍵安裝技術(shù)的發(fā)展具有重要的理論指導(dǎo)作用和工程應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種船舶螺旋槳油壓裝拆模擬試驗(yàn)平臺(tái)及試驗(yàn)方法，能夠真實(shí)的模擬無(wú)鍵螺旋槳的油壓裝拆過(guò)程，不但為螺旋槳油壓裝拆方案的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論依據(jù)，而且對(duì)于船舶螺旋槳數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化油壓無(wú)鍵安裝技術(shù)的發(fā)展具有重要的理論指導(dǎo)作用和工程應(yīng)用價(jià)值。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為：一種船舶螺旋槳油壓裝拆模擬試驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于：它包括螺旋槳油壓裝拆相似模型、液壓動(dòng)力單元及監(jiān)測(cè)控制單元；其中，

所述的螺旋槳油壓裝拆相似模型包括與實(shí)船成幾何相似和物理相似等比縮小設(shè)計(jì)的螺旋槳軸、螺旋槳轂和液壓螺母，螺旋槳軸通過(guò)固定支架固定在機(jī)座上，且螺旋槳軸通過(guò)軸承與固定支架連接；所述的螺旋槳轂的內(nèi)表面設(shè)有徑向油通道；所述的液壓螺母的密封腔內(nèi)設(shè)有軸向油通道；

所述的液壓動(dòng)力單元包括分別與所述的徑向油通道和軸向油通道油路連接的徑向油路和軸向油路，徑向油路和軸向油路中分別設(shè)有高壓油泵和控制閥；

所述的監(jiān)測(cè)控制單元包括信號(hào)采集單元、顯示單元、輸入單元和控制單元；信號(hào)采集單元包括螺旋槳轂軸向位移傳感器、螺旋槳轂徑向油通道油壓傳感器、液壓螺母軸向油通道油壓傳感器、徑向油路油壓傳感器、軸向油路油壓傳感器、液位計(jì)；顯示單元用于顯示信號(hào)采集單元采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；輸入單元用于輸入控制指令和/或控制策略；控制單元用于根據(jù)輸入單元輸入的數(shù)據(jù)，按照控制策略控制高壓油泵、控制閥，同時(shí)從信號(hào)采集單元獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。

按上述方案，所述的液壓動(dòng)力單元還包括油箱，油箱分別與徑向油路和軸向油路連接，且徑向油路和軸向油路分別通過(guò)同一條回油油路與油箱連接；所述的液位計(jì)與油箱連接。

按上述方案，所述的徑向油路上依次設(shè)有過(guò)濾器、所述的高壓油泵、單向閥和節(jié)流閥，其中所述的徑向油路油壓傳感器設(shè)置在單向閥之后；所述的徑向油路與回油回路之間設(shè)有比例溢流閥；所述的節(jié)流閥的輸入端通過(guò)電磁球閥與油箱連接；所述的回油回路與油箱之間設(shè)有空氣過(guò)濾器；

所述的軸向油路與徑向油路結(jié)構(gòu)相同。

按上述方案，所述的信號(hào)采集單元還包括油箱溫度傳感器；所述的液壓動(dòng)力單元還包括由控制單元控制啟停的油路冷卻回路，油路冷卻回路與所述的油箱連接。

按上述方案，所述的油路冷卻回路包括依次連接的過(guò)濾器、冷卻油泵和風(fēng)冷卻器；油箱的油依次經(jīng)過(guò)過(guò)濾器、冷卻油泵和風(fēng)冷卻器后回到油箱。

按上述方案，所述的螺旋槳轂軸向位移傳感器為2個(gè)垂直于螺旋槳轂端面并對(duì)稱分布的位移傳感器，位移傳感器固定安裝在所述的螺旋槳軸上。

按上述方案，所述的控制單元包括相互連接的上位機(jī)和下位機(jī)；其中，顯示單元和輸入單元與上位機(jī)連接，信號(hào)采集單元與下位機(jī)連接，上位機(jī)用于數(shù)據(jù)顯示分析和設(shè)置控制策略，下位機(jī)用于將采集到的信號(hào)實(shí)時(shí)反饋給上位機(jī)，并按照上位機(jī)的控制策略及邏輯關(guān)系給高壓油泵和控制閥發(fā)送控制信號(hào)。

按上述方案，所述的信號(hào)采集單元還包括用于檢測(cè)裝拆試驗(yàn)過(guò)程中螺旋槳轂端面位置應(yīng)力變化的應(yīng)變片，應(yīng)變片的輸出端與所述的控制單元相連接。

利用上述船舶螺旋槳油壓裝拆模擬試驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的船舶螺旋槳油壓裝拆模擬試驗(yàn)方法，其特征在于：它包括：

按照螺旋槳真實(shí)的無(wú)鍵油壓裝拆過(guò)程，輸入?yún)?shù)，進(jìn)行模擬試驗(yàn)，實(shí)時(shí)獲得油壓裝拆過(guò)程中液壓螺母軸向油通道油壓、螺旋槳轂徑向油通道油壓和軸向位移；所述的參數(shù)包括液壓螺母軸向油通道油壓和螺旋槳轂徑向油通道油壓的加載方案；

不斷修改所述的參數(shù)，獲得多組數(shù)據(jù)并保存；

分析液壓螺母軸向油通道油壓和螺旋槳轂徑向油通道油壓與軸向位移之間的關(guān)系。

按上述方法，所述的螺旋槳轂軸向位移傳感器為2個(gè)垂直于槳轂端面并對(duì)稱分布的位移傳感器，位移傳感器固定安裝在所述的螺旋槳軸上；

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)2個(gè)位移傳感器采集的螺旋槳轂的軸向位移，當(dāng)2個(gè)軸向位移的差值超過(guò)設(shè)定的偏差極限值、或任何一個(gè)軸向位移超過(guò)設(shè)定的位移最大值時(shí)，發(fā)出控制指令切斷油壓，立即停止模擬試驗(yàn)。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)等比縮小的螺旋槳油壓裝拆相似模型，在螺旋槳轂的內(nèi)表面設(shè)有徑向油通道，在液壓螺母的密封腔設(shè)有軸向油通道，利用液壓動(dòng)力單元分別對(duì)徑向油通道和軸向油通道提供液壓動(dòng)力，利用位移傳感器獲取螺旋槳轂的軸向位移（即推入量），采用本發(fā)明試驗(yàn)平臺(tái)能夠模擬真實(shí)的螺旋槳油壓無(wú)鍵裝拆過(guò)程，并獲取液壓螺母軸向油通道油壓和螺旋槳轂徑向油通道油壓與軸向位移之間的關(guān)系，不但為螺旋槳油壓裝拆方案的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論依據(jù)，而且對(duì)于船舶螺旋槳數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化油壓無(wú)鍵安裝技術(shù)的發(fā)展具有重要的理論指導(dǎo)作用和工程應(yīng)用價(jià)值。

2、通過(guò)設(shè)置2個(gè)垂直于槳轂端面并對(duì)稱分布的位移傳感器采集螺旋槳轂的軸向位移，通過(guò)比較2個(gè)傳感器采集的軸向位移的偏差，防止螺旋槳轂由于油壓裝拆過(guò)程中受力不均而出現(xiàn)安裝偏斜的情況，并且在監(jiān)測(cè)控制單元中可以任意設(shè)置軸向位移的極限值，如果軸向油壓和徑向油壓設(shè)置過(guò)大，當(dāng)軸向位移超過(guò)設(shè)置的極限值時(shí)，觸發(fā)保護(hù)裝置迅速卸載油壓，防止螺旋槳轂由于設(shè)置的油壓過(guò)大材料出現(xiàn)塑性變形，提高試驗(yàn)的安全性和可靠性。

3、通過(guò)試驗(yàn)多種不同的液壓螺母軸向油通道油壓和螺旋槳轂徑向油通道油壓的加載方案，考核螺旋槳油壓無(wú)鍵安裝的用時(shí)以及推入量的真實(shí)值，提出一種較好的螺旋槳無(wú)鍵安裝油壓加載方案，為實(shí)現(xiàn)船舶螺旋槳數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化油壓無(wú)鍵安裝技術(shù)提供一定的理論基礎(chǔ)。

4、船舶螺旋槳油壓裝拆模擬試驗(yàn)平臺(tái)中的液壓動(dòng)力單元（液壓站）和監(jiān)測(cè)控制單元（控制柜）可以組合安裝在一起，其設(shè)備體積小質(zhì)量輕并安裝有腳輪便于搬運(yùn)和移動(dòng)，可以將試驗(yàn)平臺(tái)的液壓站和控制箱應(yīng)用于船廠代替人工手動(dòng)控制液壓油泵，對(duì)實(shí)船螺旋槳進(jìn)行數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化的油壓無(wú)鍵裝拆。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為螺旋槳油壓裝拆試驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)原理圖。

圖3-1為立式液壓站和控制箱整體的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3-2為立式液壓站和控制箱整體的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3-3為立式液壓站的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中： 1-螺旋槳軸；2-固定支架；3-位移傳感器；4-螺旋槳轂；5-液壓螺母；6-地基；7-機(jī)座；8-液壓動(dòng)力單元；9-監(jiān)測(cè)控制單元；10-油箱；11-液位計(jì)；12-過(guò)濾器；13-空氣過(guò)濾器；14-回油過(guò)濾器；15-油箱溫度傳感器；16-冷卻油泵電機(jī)；17-冷卻油泵；18-風(fēng)冷卻器；19-高壓油泵電機(jī)；20-高壓油泵；21-單向閥；22-比例溢流閥；23-壓力傳感器；24-電磁球閥；25-節(jié)流閥；26-高壓軟管；27-狀態(tài)指示燈；28-工業(yè)觸摸平板電腦；29-急停按鈕；30-軸流風(fēng)機(jī)；31-橡膠減震墊；32-萬(wàn)向帶剎車輪；33-固定腳輪；34-控制閥；35-卡套式管接頭；36-放油孔；37-聯(lián)軸器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

本發(fā)明提供一種船舶螺旋槳油壓裝拆模擬試驗(yàn)平臺(tái)，如圖1所示，它包括螺旋槳油壓裝拆相似模型、液壓動(dòng)力單元8及監(jiān)測(cè)控制單元9；其中，所述的螺旋槳油壓裝拆相似模型包括與實(shí)船成幾何相似和物理相似等比縮小設(shè)計(jì)的螺旋槳軸1、螺旋槳轂4和液壓螺母5，螺旋槳軸1通過(guò)固定支架2固定在機(jī)座7上，且螺旋槳軸1通過(guò)軸承與固定支架2連接；所述的螺旋槳轂4內(nèi)表面設(shè)有徑向油通道；所述的液壓螺母5密封腔內(nèi)設(shè)有軸向油通道；本實(shí)施例中，所述的機(jī)座7固定在地基6上。

其中，幾何相似是指等比縮小加工，物理相似是指采用和實(shí)物相同材料。本實(shí)施例的螺旋槳油壓裝拆相似模型與實(shí)物縮比5-10倍，優(yōu)選8倍。

所述的液壓動(dòng)力單元8包括分別與所述的徑向油通道和軸向油通道油路連接的徑向油路和軸向油路，徑向油路和軸向油路中分別設(shè)有高壓油泵20和控制閥34。本實(shí)施例中，所述的液壓動(dòng)力單元還包括油箱10，油箱10分別與徑向油路和軸向油路連接，且徑向油路和軸向油路分別通過(guò)同一條回油油路與油箱10連接；油箱10連接有液位計(jì)11。如圖2所示，所述的徑向油路上依次設(shè)有過(guò)濾器12、所述的高壓油泵20（由高壓油泵電機(jī)19驅(qū)動(dòng)）、單向閥21（控制徑向油路的方向）和節(jié)流閥25（調(diào)節(jié)徑向油路中油壓建立的速度，保證螺旋槳油壓裝拆過(guò)程中徑向油路中油壓平穩(wěn)緩慢的建立，以確保試驗(yàn)的安全可靠），其中所述的徑向油路油壓傳感器23設(shè)置在單向閥21之后；所述的徑向油路與回油油路之間設(shè)有比例溢流閥22（實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)的調(diào)節(jié)軸向油路油壓和徑向油路油壓的大?。?；所述的節(jié)流閥25的輸入端通過(guò)電磁球閥24（用于控制徑向油路的通斷）與油箱連接；所述的回油油路與油箱10之間設(shè)有回油過(guò)濾器14。所述的軸向油路與徑向油路結(jié)構(gòu)相同。本實(shí)施例中，徑向油路和軸向油路分別通過(guò)高壓軟管26和卡套式管接頭35與徑向油通道和軸向油通道連接。所述的單向閥21、比例溢流閥22、電磁球閥24、節(jié)流閥25均屬于所述的控制閥34。

所述的監(jiān)測(cè)控制單元包括信號(hào)采集單元、顯示單元、輸入單元和控制單元；信號(hào)采集單元包括螺旋槳轂軸向位移傳感器3、螺旋槳轂徑向油通道油壓傳感器、液壓螺母軸向油通道油壓傳感器、徑向油路油壓傳感器、軸向油路油壓傳感器（徑向油路油壓傳感器、軸向油路油壓傳感器均為壓力傳感器23）、液位計(jì)11；顯示單元用于顯示信號(hào)采集單元采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（即油壓裝拆的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)）；輸入單元用于輸入控制指令和/或控制策略；控制單元用于根據(jù)輸入單元的輸入的數(shù)據(jù)，按照控制策略控制高壓油泵20和控制閥34，同時(shí)從信號(hào)采集單元獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。

所述的信號(hào)采集單元還包括油箱溫度傳感器15；所述的液壓動(dòng)力單元8還包括由控制單元控制啟停的油路冷卻回路，油路冷卻回路與所述的油箱10連接。油路冷卻回路包括依次連接的過(guò)濾器12、冷卻油泵17（由冷卻油泵電機(jī)16驅(qū)動(dòng)）和風(fēng)冷卻器18；油箱10的油依次經(jīng)過(guò)過(guò)濾器12、冷卻油泵17和風(fēng)冷卻器18后回到油箱10。

更進(jìn)一步的，控制單元包括相互連接的上位機(jī)和下位機(jī)；其中，顯示單元和輸入單元分別與上位機(jī)連接，上位機(jī)用于數(shù)據(jù)顯示分析和控制策略設(shè)置，信號(hào)采集單元與下位機(jī)連接，下位機(jī)用于將采集到的信號(hào)實(shí)時(shí)反饋給上位機(jī)，并按照上位機(jī)的控制策略及邏輯關(guān)系給高壓油泵20、冷卻油泵17和控制閥34發(fā)送控制信號(hào)。本實(shí)施例中，所述的上位機(jī)為工業(yè)觸摸平板電腦28，所述的下位機(jī)為PLC。工業(yè)觸摸平板電腦28旁還可以設(shè)置一些狀態(tài)指示燈27、急停按鈕29等。為了防止PLC等長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)溫度過(guò)高導(dǎo)致電子元件受損，還可以設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)30。油箱側(cè)向還可以設(shè)置放油孔36。

本實(shí)施例中，監(jiān)測(cè)控制單元9設(shè)置在控制柜中，液壓動(dòng)力單元8采用立式液壓站，通過(guò)螺栓和橡膠減震墊31將控制柜與立式液壓站固定連接成為一個(gè)整體，在控制柜和立式液壓站的固定連接處使用橡膠減震墊31，以降低立式液壓站工作時(shí)的振動(dòng)對(duì)控制柜的監(jiān)測(cè)控制產(chǎn)生的干擾和影響，立式液壓站的底部有萬(wàn)向帶剎車輪32和固定腳輪33，以便將立式液壓站和控制柜整體的移動(dòng)到不同的安裝場(chǎng)所對(duì)螺旋槳油壓裝拆相似模型和實(shí)船螺旋槳進(jìn)行實(shí)際的油壓裝拆。冷卻油泵電機(jī)16通過(guò)聯(lián)軸器37與冷卻油泵17連接。

優(yōu)選的，所述的螺旋槳轂軸向位移傳感器為2個(gè)垂直于螺旋槳轂4端面并對(duì)稱分布的位移傳感器，位移傳感器固定安裝在所述的螺旋槳軸1上。

進(jìn)一步的，所述的信號(hào)采集單元還包括用于檢測(cè)裝拆試驗(yàn)過(guò)程中螺旋槳轂端面位置應(yīng)力變化的應(yīng)變片，應(yīng)變片的輸出端與所述的控制單元相連接。在靠近結(jié)合面的槳榖端面位置粘貼應(yīng)變片，檢測(cè)裝拆過(guò)程中螺旋槳轂端面位置的應(yīng)力變化，在控制單元中設(shè)置螺旋槳轂材料的屈服應(yīng)力，在控制單元中將檢測(cè)到的應(yīng)力換算成等效應(yīng)力并與材料的屈服應(yīng)力進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)檢測(cè)的等效應(yīng)力超過(guò)材料的屈服應(yīng)力時(shí)，觸發(fā)保護(hù)裝置迅速卸載油壓，防止螺旋槳轂由于設(shè)置的油壓過(guò)大材料出現(xiàn)塑性變形，并且可以檢測(cè)安裝后螺旋槳轂端面位置的應(yīng)力，將其換算成端面位置的接觸壓力，以校驗(yàn)螺旋槳油壓無(wú)鍵安裝的可靠性。

利用上述船舶螺旋槳油壓裝拆模擬試驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的船舶螺旋槳油壓裝拆模擬試驗(yàn)方法，它包括：按照螺旋槳真實(shí)的無(wú)鍵油壓裝拆過(guò)程，輸入?yún)?shù)，進(jìn)行模擬試驗(yàn)，實(shí)時(shí)獲得油壓裝拆過(guò)程中液壓螺母軸向油通道油壓、螺旋槳轂徑向油通道油壓和軸向位移；所述的參數(shù)包括液壓螺母軸向油通道油壓和螺旋槳轂徑向油通道油壓的加載方案；不斷修改所述的參數(shù)，獲得多組數(shù)據(jù)并保存；分析液壓螺母軸向油通道油壓和螺旋槳轂徑向油通道油壓與軸向位移之間的關(guān)系。

優(yōu)選的，所述的螺旋槳轂軸向位移傳感器為2個(gè)垂直于槳轂端面并對(duì)稱分布的位移傳感器，位移傳感器固定安裝在所述的螺旋槳軸上，位移傳感器的觸頭與螺旋槳轂4的端面相貼合；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)2個(gè)位移傳感器采集的螺旋槳轂4的軸向位移，當(dāng)2個(gè)軸向位移的差值超過(guò)設(shè)定的偏差極限值、或任何一個(gè)軸向位移超過(guò)設(shè)定的位移最大值時(shí)，說(shuō)明螺旋槳轂4由于受力不均發(fā)生安裝偏斜，發(fā)出控制指令切斷油壓，立即停止模擬試驗(yàn)。

本實(shí)施例中，冷卻油泵17和高壓油泵20都是采用立式安裝，冷卻油泵17和高壓油泵20都置于油箱10之內(nèi)，液位計(jì)11、放油孔36和風(fēng)冷卻器18均布置于油箱10的外側(cè)。冷卻油路是獨(dú)立于裝拆高壓油路以外的，油箱10的上部裝有油箱溫度傳感器15，油箱溫度傳感器15的探頭在液壓油面以下，在監(jiān)測(cè)控制單元中設(shè)定油溫極限值，當(dāng)油箱溫度傳感器監(jiān)測(cè)到實(shí)際的油溫超過(guò)設(shè)定的油溫極限值時(shí)，上位機(jī)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)傳給下位機(jī)，控制冷卻油泵電機(jī)16中接觸器的接通，冷卻油泵17立即啟動(dòng)進(jìn)行液壓油的循環(huán)，同時(shí)風(fēng)冷卻器18開(kāi)始對(duì)冷卻油路中的液壓油進(jìn)行冷卻降溫。

本實(shí)施例中，工業(yè)觸摸平板電腦28不僅可以向其輸入安裝所需加載油壓和推入量的數(shù)值，還可以接收信號(hào)采集單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的反饋，在螺旋槳油壓裝拆試驗(yàn)過(guò)程中工業(yè)觸摸平板電腦28的顯示屏上可以顯示實(shí)時(shí)的軸向油通道油壓-推入量和徑向油通道油壓-推入量曲線，并可將油壓-推入量曲線以圖片和文檔的格式保存起來(lái)，以便日后試驗(yàn)結(jié)果的查看和整理，上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)出一系列的控制信號(hào)，下位機(jī)通過(guò)控制電路中接觸器的通斷，控制液壓動(dòng)力單元中電磁閥和油泵電機(jī)啟停，以實(shí)現(xiàn)螺旋槳油壓裝拆的數(shù)字化控制。

本實(shí)施例中，控制柜上有四個(gè)狀態(tài)指示燈27、一個(gè)急停按鈕29和兩個(gè)小型的軸流風(fēng)機(jī)30，四個(gè)狀態(tài)指示燈27分別顯示軸向高壓泵組電路、徑向高壓泵組電路、冷去泵組電路和總電路的通斷情況，急停按鈕起到立即切斷總電路的作用，以防止油壓安裝過(guò)程中意外的發(fā)生，小型軸流風(fēng)機(jī)起到散熱降溫的作用，防止控制柜長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)溫度過(guò)高導(dǎo)致電子元件受損。

綜上所述，本發(fā)明能夠模擬船舶螺旋槳真實(shí)的無(wú)鍵油壓裝拆，獲得油壓裝拆過(guò)程中軸向油壓、徑向油壓和推入量的真實(shí)數(shù)值；通過(guò)監(jiān)測(cè)分析油壓裝拆試驗(yàn)過(guò)程中兩個(gè)位移傳感器的數(shù)值，防止螺旋槳轂由于油壓裝拆過(guò)程中受力不均而出現(xiàn)安裝偏斜的情況；在加載一定軸向油壓和徑向油壓的作用下，考核螺旋槳無(wú)鍵油壓安裝時(shí)真實(shí)推入量與理論推入量的差異；通過(guò)試驗(yàn)多種不同的軸向油壓和徑向油壓加載方案，考核螺旋槳無(wú)鍵油壓安裝的用時(shí)以及推入量的真實(shí)值，提出一種較好的螺旋槳無(wú)鍵安裝油壓加載方案；可以為實(shí)現(xiàn)船舶螺旋槳數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化的無(wú)鍵油壓裝拆提供一定的理論基礎(chǔ)和參考。

螺旋槳油壓無(wú)鍵裝拆屬于圓錐面連接件油壓法裝拆的范疇，通過(guò)船舶螺旋槳油壓裝拆模擬試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行的相關(guān)模擬試驗(yàn)，在其裝拆油壓加載方式研究明確后，可以應(yīng)用到采用油壓法裝拆的其它圓錐面連接件上，如大型聯(lián)軸器的裝拆，并可應(yīng)用于更為簡(jiǎn)單的壓入法裝拆（即裝拆時(shí)僅需施加軸向油壓）的連接件上，如鐵路機(jī)車輪對(duì)的裝拆。

以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和特點(diǎn)，其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于上述實(shí)施例。所以，凡依據(jù)本發(fā)明所揭示的原理、設(shè)計(jì)思路所作的等同變化或修飾，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。